Two-qubit entanglement dynamics for two different non-Markovian environments

We study the time behavior of entanglement between two noninteracting qubits each immersed in its own environment for two different non-Markovian conditions: a high-$Q$ cavity slightly off-resonant with the qubit transition frequency and a nonperfect photonic band-gap, respectively. We find that revivals and retardation of entanglement loss may occur by adjusting the cavity-qubit detuning, in the first case, while partial entanglement trapping occurs in non-ideal photonic-band gap.Comment: 8 pages, 2 figure

Exposure-Tolerant Imaging Solution forCultural Heritage Monitoring

This paper describes a simple and cheap solution specifically designed for monitoring the degradation of thin coatings employed for metal protection. The proposed solution employs a commercial photocamera and a frequency-domain-based approach that is capable of highlighting the surface uniformity changes due to initial corrosion. Even though the proposed solution is specifically designed to monitor the long-time performance of protective coatings employed for the restoration of silver artifacts, it can be successfully used also for assessing the conservation state of other ancient metallic works of art. The proposed solution is made tolerant to exposure changes by using a procedure for sensor nonlinearity identification and correction, does not require a precise lighting control, and employs only free open-source software, so that its overall cost is very low and can be used also by not specifically trained operator

UVA photoactivation of harmol enhances its antifungal activity against the phytopathogens Penicillium digitatum and Botrytis cinerea

Phytopathogenic fungi responsible for post-harvest diseases on fruit and vegetables cause important economic losses. We have previously reported that harmol (1-methyl-9H-pyrido[3,4-b]indol-7-ol) is active against the causal agents of green and gray molds Penicillium digitatum and Botrytis cinerea, respectively. Here, antifungal activity of harmol was characterized in terms of pH dependency and conidial targets; also photodynamic effects of UVA irradiation on the antimicrobial action were evaluated. Harmol was able to inhibit the growth of both post-harvest fungal disease agents only in acidic conditions (pH 5), when it was found in its protonated form. Conidia treated with harmol exhibited membrane integrity loss, cell wall disruption, and cytoplasm disorganization. All these deleterious effects were more evident for B. cinerea in comparison to P. digitatum. When conidial suspensions were irradiated with UVA in the presence of harmol, antimicrobial activity against both pathogens was enhanced, compared to non-irradiated conditions. B. cinerea exhibited a high intracellular production of reactive oxygen species (ROS) when was incubated with harmol in irradiated and non-irradiated treatments. P. digitatum showed a significant increase in ROS accumulation only when treated with photoexcited harmol. The present work contributes to unravel the antifungal activity of harmol and its photoexcited counterpart against phytopathogenic conidia, focusing on ROS accumulation which could account for damage on different cellular targets.Fil: Olmedo, Gabriela María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Cerioni, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Gonzalez, Maria Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Cabrerizo, Franco Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Volentini, Sabrina Inès. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Rapisarda, Viviana Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentin

CRISPR: applications in human pathologies and future prospects

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2018O sistema CRISPR (do inglês: clustered regularly interspaced short palindromic repeats) faz parte de um processo de imunidade adquirida existente nas bactérias, sendo constituído por sequencias de bases de ácido desoxirribonucleico (ADN) curtas e repetitivas que fornecem uma imunidade adquirida contra vírus e plasmídeos tendo como alvo o ácido nucleico dos invasores de uma forma específica. Os loci CRISPR consistem num arranjo de sequências repetitivas curtas de aproximadamente 30-40 pares de bases e parcialmente palindrómico, intervaladas por sequências de 'espaçador' igualmente curtas de origem viral ou de plasmídeo. Os espaçadores fornecem um registo genético de uma infeção anterior, o que permite ao hospedeiro prevenir futuras invasões do mesmo agente infecioso. A Cas9 é uma endonuclease de ADN, multifuncional, com aproximadamente 1,368 aminoácidos. Esta endonuclease cliva ADN de cadeia dupla, 3 pares de bases a montante do Motivo Adjacente ao Protoespaçador (do inglês: Protospacer adjacent motif, PAM) através de dois domínios distintos de nucleases. Tem um domínio de nuclease tipo HNH que cliva a cadeia de DNA complementar à sequência guia de ácido ribonucleico (ARN), também conhecida como a cadeia alvo, e um domínio de nuclease tipo RuvC responsável por clivar a cadeia de DNA oposta à cadeia complementar. Adicionalmente, a Cas9 também participa na maturação do ácido ribonucleico CRISPR (do inglês: CRISPR ribonucleic acid, crRNA) e da aquisição do espaçador. A edição de genoma é um tipo de engenharia genética na qual ADN é inserido, deletado ou substituído no genoma de organismos celulares através de nucleases programáveis e altamente específicas como a CRISPR/Cas9. O sistema de CRISPR/Cas9 depende de ARNs pequenos como o crRNA, crRNA de ativação em trans (do inglês: trans-activating crRNA, tracrRNA) e ARN guia (do inglês: single-guide RNA, sgRNA) para clivagem de sequências específicas de ADN. A Cas9 necessita apenas de uma sequência de 20 nucleótidos no sgRNA que se emparelha com os pares de bases do ADN alvo e a presença de um PAM adjacente à região de complementaridade. As quebras de cadeias duplas induzidas por nucleases podem ser reparadas por ligação de extremidades não homólogas (do inglês: Non-Homologous End-Joining, NHEJ) e por reparação direcionada por homologia (do inglês: Homology Directed Repair, HDR). As modificações baseadas em NHEJ são propensas a erros e incluem pequenas inserções ou deleções (indels). Por outro lado, as modificações baseadas em HDR usam um modelo de ADN nativo ou desenhado para substituir o alelo alvo por uma sequência desenhada pelo processo de recombinação. Existem outras vias de reparação de ADN que também podem produzir edições de genoma. Na ausência de um modelo de reparação, as quebras de cadeias duplas são religadas através do processo NHEJ, onde ocorrem mutações indel. No entanto, pode ser fornecido um modelo de reparação para promover o caminho HDR, que permite alta fidelidade e edição precisa. Uma vez que o CRISPR acompanhado pela Cas9 pode ser programado para editar qualquer local de interesse no genoma, torna-se possível a correção de erros e mutações que o genoma possa ter sofrido, e ainda ativar ou desativar genes em células e organismos, de forma eficaz, rápida e económica. Desta forma, o processo de CRISPR/Cas9 tem sido aplicado em diversas áreas de interesse como medicina, biotecnologia, biologia e agricultura para controlar por exemplo a transcrição, modificar epigenomas, realizar rastreios genómicos, manipular circuitos biológicos facilitando a geração de materiais sintéticos, corrigir mutações genéticas e controlar a expressão de genes inteiros. Especificamente, este mecanismo tem sido intensamente explorado para aplicação em patologias humanas como a investigação dos mecanismos responsáveis de diversas doenças, rastreio para descoberta de novos fármacos e desenvolvimento de novas terapias, diagnóstico rápido, edição in vitro e in vivo e correção de transmissões hereditárias. Atualmente, o CRISPR/Cas9 já tem sido aplicado em doenças sem atual cura clínica de origem viral como o vírus da imunodeficiência humana (VIH), vírus Epstein-Barr (VEB), vírus da hepatite B, papilomavírus humano (HPV), vírus de John Cunningham (VJC) e o vírus herpes simplex (VHS). Igualmente já tem sido utilizado em doenças genéticas sem cura como a talassemia β, fibrose cística, distrofia muscular de duchenne e doença de Huntington. A crescente resistência aos antibióticos também despoletou interesse na utilização do CRISPR/Cas9 nesta área. Por fim, esta tecnologia tem sido utilizada no estudo da área da oncologia visto que esta é uma doença devastadora de origem genética que provoca uma em cada seis mortes mundialmente e, infelizmente, o arsenal terapêutico existente para o cancro tem limitações na sua capacidade de cura e muitos efeitos adversos relatados incluindo toxicidade. Apesar do CRISPR/Cas9 apresentar resultados positivos e promissores em diversas patologias, este sistema tem algumas limitações tais como mutações fora de alvo, problemas com o sistema de entrega, dependência do PAM e questões éticas que devem ser ultrapassadas de modo a que seja possível progredir para estudos clínicos posteriormente. Seguramente, o futuro desta nova tecnologia aparenta ser promissor e digno da atenção de toda a comunidade científica, visto que poderá possivelmente constituir a resposta ao tratamento muitas patologias humanas que neste momento são consideradas incuráveis. No primeiro capítulo desta revisão bibliográfica, é apresentada uma breve introdução da história do CRISPR desde a primeira vez que foi descrito, passando pela descoberta da sua função em bactérias, até ao presente em que este método de edição genética é adaptado para uso laboratorial. Posteriormente no mesmo capítulo introdutório, são descritas as estruturas do CRISPR e da Cas9 e o seu respetivo mecanismo de ação. Por fim, ainda é descrita a transição da sua aplicação na edição do genoma a nível laboratorial que inclui também a comparação do CRISPR/Cas9 com os métodos de edição genética anteriores e a discussão sobre o desenvolvimento dos diversos métodos de entrega deste sistema ao local de ação pretendido. No segundo capítulo são abordadas as aplicações gerais do sistema de edição genética do CRISPR/Cas9 em áreas como a medicina, biotecnologia, biologia e agricultura e, mais especificamente em algumas patologias humanas de origem viral, genética, bacteriana e ainda um subcapítulo dedicado somente às doenças oncológicas. É feita uma breve descrição das patologias abordadas, descrevendo a sua origem, o mecanismo responsável pelo desencadear da doença, os seus sintomas, assim como o seu tratamento e as limitações associadas e por fim a utilização do sistema CRISPR/Cas9 no desenvolvimento de novas terapias. No terceiro capítulo são discutidas as limitações desta nova tecnologia incluindo as mutações fora de alvo, a sua dependência do PAM, as fragilidades dos métodos de entrega do CRISPR/Cas9 e as questões éticas levantadas pelo uso deste método de edição genética.Por fim, no quarto e último capítulo são abordadas as considerações finais deste tema e as perspetivas futuras do CRISPR/Cas9

Entanglement Trapping in Structured Environments

The entanglement dynamics of two independent qubits each embedded in a structured environment under conditions of inhibition of spontaneous emission is analyzed, showing entanglement trapping. We demonstrate that entanglement trapping can be used efficiently to prevent entanglement sudden death. For the case of realistic photonic band-gap materials, we show that high values of entanglement trapping can be achieved. This result is of both fundamental and applicative interest since it provides a physical situation where the entanglement can be preserved and manipulated, e.g. by Stark-shifting the qubit transition frequency outside and inside the gap.Comment: 4 pages, 3 figures, submitted to Phys. Rev. Lett. on Friday 16 May 200

Hidroméis com méis brasileiros de diferentes origens botânicas

The objective of this work was to evaluate the quality of meads prepared with multifloral honey, unifloral orange blossom honey, and a mixture of both. To prepare the meads, multifloral honey and orange blossom honey from Southern and Southeastern Brazil, respectively, were used. The physicochemical properties, total phenolic content, and antioxidant capacity of the meads were determined. The phenolic compounds were identified by mass spectrometry, and sensory tests were carried out. Multifloral honey showed higher levels of ash content, reducing sugars, and total phenolic compounds than orange blossom honey. The multifloral and mixed meads presented the highest levels of total phenolics, total polyphenol index, and antioxidant capacity. The orange blossom mead showed the highest scores in the sensory analysis for color, aroma, flavor, and global acceptance. The phenolic compounds identified in the meads were the chlorogenic, protocatechuic, syringic, and p-coumaric acids, as well as naringenin and quercetin. The physicochemical, functional, and sensory characteristics of the meads are affected by the honey used in their preparation.O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade dos hidroméis preparados com mel multifloral, mel unifloral de flor de laranjeira e uma mistura de ambos. Na preparação dos hidroméis, foram utilizados mel multifloral e mel de flor de laranjeira das regiões Sul e Sudeste do Brasil, respectivamente. Determinaram-se as propriedades físico-químicas, o teor de fenólicos totais e a capacidade antioxidante dos hidroméis. Os compostos fenólicos foram identificados por espectrometria de massas, e testes sensoriais foram realizados. O mel multifloral apresentou maiores teores de cinzas, açúcares redutores e compostos fenólicos totais do que o mel de flor de laranjeira. Os hidroméis multifloral e misto apresentaram os maiores teores de fenólicos totais, índice de polifenóis totais e capacidade antioxidante. Já o hidromel de flor de laranjeira apresentou as maiores notas na análise sensorial para cor, aroma, sabor e aceitação global. Os compostos fenólicos identificados nos hidroméis foram os ácidos clorogênico, protocatecuico, siríngico e p-cumárico, bem como naringenina e quercetina. As características físico-químicas, funcionais e sensoriais dos hidroméis são afetadas pelos méis utilizados em sua preparação

Dynamics of quantum correlations in two-qubit systems within non-Markovian environments

Knowledge of the dynamical behavior of correlations with no classical counterpart, like entanglement, nonlocal correlations and quantum discord, in open quantum systems is of primary interest because of the possibility to exploit these correlations for quantum information tasks. Here we review some of the most recent results on the dynamics of correlations in bipartite systems embedded in non-Markovian environments that, with their memory effects, influence in a relevant way the system dynamics and appear to be more fundamental than the Markovian ones for practical purposes. Firstly, we review the phenomenon of entanglement revivals in a two-qubit system for both independent environments and a common environment. We then consider the dynamics of quantum discord in non-Markovian dephasing channel and briefly discuss the occurrence of revivals of quantum correlations in classical environments.Comment: 20 pages, 4 figures. Review article, in press in Int. J. Mod. Phys. B, special issue "Classical Vs Quantum correlations in composite systems", edited by L. Amico, S. Bose, V. Korepin and V. Vedra

Un abordaje de enseñanza de proporcionalidad en contexto de virtualidad

Informe final de la asignatura Metodología y Práctica de la Enseñanza. Profesorado de Matemática.El presente informe describe la experiencia de práctica profesional docente realizada por dos estudiantes de la Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (FAMAF), Universidad Nacional de Córdoba, en un tercer año de una institución pública de gestión estatal de la Ciudad de Córdoba, Argentina. La misma fue realizada virtualmente, debido al contexto social producido por la pandemia por Covid- 19. El tema abordado fue “Razones y Proporciones”. La planificación de la práctica profesional fue elaborada teniendo en cuenta las particularidades derivadas de las decisiones tomadas en diversos ámbitos del sistema educativo para el dictado virtual de clases. El trabajo contiene la planificación, la propuesta presentada para las clases de matemática y su puesta en aula, apelando a una propuesta atractiva para invitar a los estudiantes a permanecer conectados.This report describes the first professional teaching experience of two pre-service teachers from the Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (FAMAF) of the National University of Córdoba. This experience took place in the 3rd year of high school, in a public institution placed in the city of Córdoba, Argentina. This was done in virtual mode, due to the social context caused by the Covid- 19 pandemic. The addressed issue was "Reasons and Proportions". The planning of the professional practice was elaborated taking into account the particularities derived from the decisions taken in various areas of the educational system for the virtual teaching of classes. The work contains the planning, the proposal presented for the mathematics classes and their placement in the classroom, appealing to an attractive proposal to invite students to stay connected.Fil: Ramirez, Franco Anibal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.Fil: Tolaba, Sabrina Marisel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina