Catalase-based modified graphite electrode for hydrogen peroxide detection in different beverages

A catalase-based (NAF/MWCNTs) nanocomposite film modified glassy carbon electrode for hydrogen peroxide (H2O2) detection was developed. The developed biosensor was characterized in terms of its bioelectrochemical properties. Cyclic voltammetry (CV) technique was employed to study the redox features of the enzyme in the absence and in the presence of nanomaterials dispersed in Nafion polymeric solution. The electron transfer coefficient, , and the electron transfer rate constant, , were found to be 0.42 and 1.71 s−1, at pH 7.0, respectively. Subsequently, the same modification steps were applied to mesoporous graphite screenprinted electrodes. Also, these electrodes were characterized in terms of their main electrochemical and kinetic parameters. The biosensor performances improved considerably after modification with nanomaterials. Moreover, the association of Nafion with carbon nanotubes retained the biological activity of the redox protein. The enzyme electrode response was linear in the range 2.5– 1150 mol L−1, with LOD of 0.83 mol L−1. From the experimental data, we can assess the possibility of using the modified biosensor as a useful tool for H2O2 determination in packaged beverages

Severe Fetal Distress and Umbilical Cord Strangulation

We describe an extreme case of amniotic band syndrome, presented with fetal stress during labor and associated with strangulation of umbilical cord

Inhibition-based first-generation electrochemical biosensors: theoretical aspects and application to 2,4-dichlorophenoxy acetic acid detection

In this work, several theoretical aspects involved in the first-generation inhibition-based electrochemical biosensor measurements have been discussed. In particular, we have developed a theoretical-methodological approach for the characterization of the kinetic interaction between alkaline phosphatase (AlP) and 2,4- dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D) as representative inhibitor studied by means of cyclic voltammetry and amperometry. Based on these findings, a biosensor for the fast, simple, and inexpensive determination of 2,4-D has been developed. The enzyme has been immobilized on screen-printed electrodes (SPEs). To optimize the biosensor performances, several carbon-based SPEs, namely graphite (G), graphene (GP), and multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs), have been evaluated. AlP was immobilized on the electrode surface by means of polyvinyl alcohol with styryl-pyridinium groups (PVA-SbQ) as cross-linking agent. In the presence of ascorbate 2-phosphate (A2P) as substrate, the herbicide has been determined, thanks to its inhibition activity towards the enzyme catalyzing the oxidation of A2P to ascorbic acid (AA). Under optimum experimental conditions, the best performance in terms of catalytic efficiency has been demonstrated by MWCNTs SPE-based biosensor. The inhibition biosensor shows a linearity range towards 2,4-D within 2.1–110 ppb, a LOD of 1 ppb, and acceptable repeatability and stability. This analysis method was applied to fortified lake water samples with recoveries above 90 %. The low cost of this device and its good analytical performances suggest its application for the screening and monitoring of 2,4-D in real matrices

Comunicazione della conoscenza e tecnologie educative. Aspetti teorici e applicativi di un tema di frontiera

2015 - 2016Purpose of this work is to define theorical and practical aspects of knowledge communication. The knowledge society is defined by the fact that knowledge is not any more an addiction to the socio-political context, whereas it’s engine. Knowledge and creativity have become the economic’s basic instruments, and so people are required to acquire cognitive abilities. That’s why human capital training is important. Knowledge has always been an important factor in every human society in the past. But today it has developed so greatly and so widely in all the world, that it has become a fundamental motor of society, not only at work, but even in our free time. Knowledge nowadays is not only an additional value to productive factors, through technology, but it has become itself a productive factor, able to undermine whole economic sectors and even lands and continent, and to open unexpected opportunities to others. The role of scientific and technological research has become so systematic and pervasive, that it emerges the need of finding the appropriate way to spread it socially, so that people can understand it. That happens because it has grown the awareness that cognitive, economic, political and ethic impact of scientific knowledge increases, whereas its comprehension for the average person becomes more and more difficult. The reason is that it’s not only a matter of accumulating information, but you need to manage it, to correlate it, to put it in a wider context. That’s why only recently the topic of knowledge communication has become important in the university and for all the subjects involved in knowledge production and spread. The paradox of knowledge society is that knowledge has a cooperative nature and no single person, even the greatest expert, is sufficient to acquire it, because it exceeded individual capacities. Problem of world citizens, nowadays, is not only that of bondage, lack of democracy or of welfare state, but the lack of availability of advanced knowledge. But not only single persons must face this task, indeed it’s a matter of social actors, like institutions, public services, research centers, firms, trade and media. There is a debate on the meaning of scientific comprehension. There are three reasons why knowledge communication is not simply a matter of divulgation: knowledge access is complicated because of plural interests, often conflicting; public communication involves all subjects who want funding for research; there are plural actors –politicians, lobbies, nongovernment organizations- who affect on application and implication of techno science. Despite those complications, we can detect preferred channels for scientific communication. Primary the education system, like school and university. But they are subject of reconsideration, due to the new tool of knowledge transmission. Basic in this process is the use of new technologies, which requires analysis of risks and possibilities of internet for safety and divulgation of the knowledge. The research focalizes three main issues: description of problems of knowledge society, especially the question of knowledge communication; the definition of the role of science communicator, as a professional figure inside the educational system; analysis of internet role and new technologies in the knowledge society. 3 In the first chapter there are exposed the main theories which describes our society in terms of research, access and transmission of scientific knowledge. Daniel Bell and Lyotard talk about postindustrial society, Zygmut Bauman about liquid society, Manuel Castells about information society, all referring to the importance of information in our society. A special place takes Gibbon’s study about the new knowledge production. The image of an academic science all inside the big institutions and experts, is not any more realistic; it has been replaced by a Modo 2, characterized by the need of questioning about the knowledge impact, which implies transdisciplinary approach and in which there are different competences and goals. Knowledge circulation changes form and content, in relation to the need of common citizens and big multinationals. Science is implemented through an articulated social, political and economic dealing, supported by traditional lobbies or acting as a pressure mean. When science is subjected to deal and restriction, public communication of it works as a delimit of competences from other branches of knowledge. The definition of science communication takes off from the awareness that growth of mass media doesn’t mean necessarily better public communication. In this context is published Bodmer’s The Public Understanding of Science report, in order to solicit politicians, analists and scientists to take care about the public comprehension of science, considering that there is a connection between democracy and scientific knowledge. All people must get a correct idea about the themes of research, so that they can contribute in chooses which regard social life. Since then, all governments of industrialized countries are equipped with agencies of public promotion of science, based by a preliminary study of what people know and how do they interpret scientific notions. That’s why scientific development is not imaginable without facing up the relation between research institutions and citizens, politic and market. The concept of dialogue is very important therefore, testified by a long debate inside European Union’s seat. Considering the need of comprehension of how the interaction between scientists and citizen functions, the second chapter focalizes the professions concerning the knowledge transmission and the emerging figure of scientist communicator, trying to identify his competences, means and goals and further to describe his scholastic and academic curricular experiences, and this based on recent knowledge transmission activities, like e-learning, the use of multimedia means in the teaching activity, which is analized in the third chapter. Open access and open content create a new approach in the fruition of net information, in which the user acquires an active role in the process concerning creation, production, distribution and consumption of information, like, for example, Wikipedia. In the high technologized and scientific development society, changing continuously, a permanent education is need, in order to allow individuals to front the challenge resulting by innovation of every aspect of social organization. And not only individuals, but institutions, public services, research bodies, factories, trade and media. It’s necessary think about economic and political risks, typical of knowledge society. [edited by author]Lo scopo di questo lavoro è quello di definire aspetti teorici e pratici di un tema di frontiera, quale la comunicazione della conoscenza. La definizione di società della conoscenza, in cui gli individui sono continuamente spinti ad acquisire il sapere e le abilità cognitive ad esso collegate presuppone una visione del sapere come motore del quadro socio-politico, e di conseguenza, anche dell’assetto economico. In questa nuova forma di società, i fattori chiave sono la conoscenza e la creatività, per cui la formazione del capitale umano e sociale rappresenta l’investimento più potente per produrre valore e rispondere alle sfide della competizione globale. Il sapere non è più un’aggiunta al quadro socio-politico, ma il suo motore; esso è diventato il fondamento strutturale dell’economia e dello sviluppo. Quando parliamo di società della conoscenza, non si intende negare che la conoscenza abbia avuto un ruolo importante in tutte le società umane che l’hanno preceduta; ma oggi essa ha assunto una varietà di forme tanto sofisticate e tanto presenti capillarmente nella vita quotidiana e una capacità di circolare a tale velocità e raggiungendo tutti gli angoli della società planetaria da essere ormai il motore principale dell’economia e della vita sociale, oltre che riempire la vita di ciascuno di noi nell’attività formativa lungo l’intero arco della vita, in quella lavorativa e nel tempo libero, da venir scambiata immediatamente in una continua attività di interazione sociale. La conoscenza non solo aggiunge valore agli altri fattori produttivi, principalmente attraverso le tecnologie, ma oggi rappresenta essa stessa un bene al centro di scambi crescenti e un vero fattore produttivo capace di mettere in crisi interi settori economici e addirittura paesi e continenti, e di spalancare insospettate opportunità ad altri, aprendo orizzonti di possibilità i cui limiti sono solamente quelli dell’immaginazione delle classi dirigenti e dei cittadini che le esprimono. È proprio tale aspetto sistematico e pervasivo a determinare una riconfigurazione non solo del ruolo della ricerca scientifica e tecnologica, ma anche della possibilità di renderla fruibile, comprensibile, sufficientemente conosciuta e valutata. Se il ruolo e il prestigio della scienza è ormai consolidato da molto tempo, è solo di recente che sta emergendo l’esigenza di trovare forme adeguate per farla circolare nel modo più ampio entro il tessuto sociale. Solo di recente ci si è dunque resi conto del divario tra ruolo della scienza e capacità di comprenderla a livello individuale e collettivo; è maturata la consapevolezza che mentre cresce l’impatto cognitivo, economico, politico, etico del sapere scientifico, tende ad aumentare anche la sua distanza dal patrimonio culturale medio delle persone, poiché non si tratta soltanto di accumulare informazioni, bensì di saperle gestire, collegare, immettere in un contesto di azione più ampio che ha a che fare con valori, decisioni, simboli, rappresentazioni. Ecco perché solo da poco tempo il tema della comunicazione 3 della conoscenza è diventato uno specifico tema di ricerca, centrale per l’università e per tutti i molteplici attori coinvolti nella produzione e diffusione della conoscenza. Proprio per il carattere peculiarmente cooperativo della conoscenza, i cittadini si trovano, però, a vivere il grande paradosso della knowledge society. Pur essendo singolarmente dotati di uno stock di conoscenza esperta già assai più consistente di ogni altro delle passate società, e per giunta sempre più velocemente crescente, essi sono sempre meno sufficienti a sé stessi per la propria sopravvivenza quotidiana, proprio perché la conoscenza di cui essi ormai vivono è frutto di un lavoro cooperativo, che supera cioè le capacità personali di ogni cittadino, anche del più esperto. Cresce, dunque, la pressione verso istituzioni, diritti e canali di comunicazione che siano capaci di tenere insieme la comunità umana di fronte a queste sfide epocali. Il problema capitale oggi è come affrancare tutti i cittadini del pianeta dalla condizione di minorità che non è più solo la condizione servile, la mancanza di democrazia, la mancanza di welfare, ma anche la non disponibilità pratica della conoscenza più avanzata per sé stessi e la non disponibilità teorica per la propria realizzazione. Ma non è solo l’individuo a dover affrontare questo compito, bensì ogni elemento chiave della società: gli apparati dello stato, i pubblici servizi, gli enti di ricerca, l’impresa, l’industria, i commerci, i media. A misura che questo tema è diventato usuale nell’agenda politica si è sviluppato un intenso dibattito su cosa significa comprendere la scienza. Di riflesso, comunicare la scienza non significa semplicemente divulgare, ossia trasmettere informazioni, almeno per tre motivi: l’accesso al sapere è complicato da un intrico di interessi spesso confliggenti; a comunicazione pubblica non serve solo ai pubblici ma a tutti quei soggetti che vogliono ricevere finanziamenti e capitali per svolgere la ricerca; la molteplicità di attori che, oltre agli scienziati, agiscono nell’ecosistema della scienza - politici, gruppi di pressione, organizzazioni non governative – e che incidono su applicazioni e implicazioni della tecnoscienza. Ferme restando queste complicazioni, si possono individuare alcuni canali privilegiati con cui avviene oggi la comunicazione scientifica. Un posto tradizionale ma sempre decisivo l’occupa il sistema educativo, dalla scuola all’università. E tuttavia, questi luoghi sono oggetto di un sostanziale ripensamento, proprio alla luce dei nuovi strumenti di trasmissione del sapere. In questo processo, assume quindi un ruolo centrale l’uso delle nuove tecnologie, che impone di riflesso una analisi dei rischi e delle potenzialità della rete per la tutela e la condivisione della conoscenza. La ricerca si sviluppa intorno a tre questioni principali: la descrizione dei problemi della società della conoscenza con un approfondimento della specifica questione della comunicazione del sapere; la delineazione del profilo del comunicatore di scienza, come nuova figura professionale 4 all’interno dei contesti classici della trasmissione del sapere, come la scuola e l’università; l’analisi del ruolo della rete e delle nuove tecnologie nella società della conoscenza. Nel primo capitolo, viene proposta una ricognizione delle principali teorie che a vario titolo descrivono la nostra società in termini di ricerca, produzione, applicazione, accesso e trasmissione del sapere scientifico. Daniel Bell definisce post industriale la società in cui si passa dalla produzione di beni materiali a quella di beni informazionali, in cui proprio intorno alla gestione delle informazioni si definiscono le cause dei conflitti, secondo Alain Touraine. E se Lyotard lega profondamente la società della conoscenza alla condizione post industriale, Zygmut Bauman riconduce le nuove forme della conoscenza a quella che chiama società liquida. Manuel Castells si spinge fino a creare la definizione di società dell’informazione, poiché è proprio la rete ora a definire la nuova struttura della società informazionale. Un posto di riguardo in questa rassegna delle interpretazioni, merita poi lo studio di Gibbons sulla nuova produzione di conoscenza. L’immagine di una scienza accademica, confinata all’interno delle grandi istituzioni e riservata ai soli esperti, non è più realistica; ad essa si è sostituita un Modo 2 caratterizzato dalla riflessività, ossia dall’esigenza di interrogarsi sull’impatto della conoscenza, e dal forte taglio transdisciplinare, dove si incrociano non solo competenze diverse ma obiettivi e usi differenziati. Dal comune cittadino preoccupato di comprendere come cambierà la propria vita, alla grande multinazionale della ricerca pronta a investire capitali e risorse umane, ecco che la circolazione di conoscenza assume forme e contenuti differenti in funzione del contesto nel quale si realizza. Lungi dall’immagine idealizzata del ricercatore tutto immerso nella pura ricerca della verità, è chiaro che la scienza si attua attraverso un’articolata negoziazione sociale, politica ed economica cercando appoggio in gruppi di potere tradizionali o agendo essa stessa quale strumento di pressione. Quando la scienza è sottoposta a negoziazioni, contese e restrizioni, la comunicazione pubblica della scienza agisce come demarcazione di competenza e come difesa nei confronti di altre forme di conoscenza. Negli anni si sono susseguite e sovrapposte diverse motivazioni per definire la questione della comunicazione della scienza. Ragioni illuministiche sono andate di pari passo con giustificazioni strumentali e culturali. La comunicazione della scienza è servita a demarcare il territorio dell’autorità della scienza, nella consapevolezza che ad un aumento dei mezzi di comunicazione non debba necessariamente corrispondere un proporzionale miglioramento del dialogo con il pubblico. È in questo contesto che viene pubblicato il rapporto Bodmer su The Public Understanding of Science che sollecita politici, analisti e gli stessi scienziati a dare la dovuta importanza al pubblico, alla comprensione collettiva della scienza, nella convinzione che vi sia un nesso stretto tra democrazia avanzata e conoscenza scientifica. Se non tutti devono o possono avere 5 una educazione scientifica, tutti devono poter farsi un’idea corretta dei principali temi di ricerca al fine di poter contribuire alle scelte che riguardano la vita associata o anche soltanto all’elaborazione attiva delle informazioni. Da allora tutti i governi dei paesi industrializzati si sono dotati di agenzie per la promozione pubblica della scienza, basandosi sullo studio preliminare di cosa le persone sanno e come interpretano le nozioni scientifiche. Per questo, è inimmaginabile figurarsi qualsiasi scenario di sviluppo scientifico senza affrontare i nodi irrisolti della relazione tra istituzioni di ricerca, cittadini, politica e mercato. Problemi che ruotano tutti attorno al concetto di dialogo, inteso come un contesto nel quale la società può, anzi deve interrogarsi per affrontare questioni politiche connesse alla scienza e alla tecnologia, come del resto dimostra il lungo dibattito all’interno delle sedi dell’Unione Europea su questi temi. La ricerca di soluzioni ai problemi fra scienza e società passa attraverso la comprensione dei luoghi reali in cui prendono forma le interazioni fra gli scienziati e cittadini. Per questo, nel secondo capitolo, si esamina la questione delle professioni connesse alla trasmissione del sapere e all’emergente figura del comunicatore in campo scientifico, cercando di individuarne le competenze, gli strumenti e gli obiettivi e poi di descriverne le esperienze curricolari in ambito scolastico e universitario. E questo sulla base delle più recenti attività di trasmissione del sapere da tempo operanti nel sistema formativo, come l’e-learning, l’uso di strumenti multimediali nell’insegnamento, i programmi di partecipazione costruttiva al sapere, analizzati all’interno del terzo capitolo. Le questioni legate all’open access e all’open content rimodulano radicalmente la fruizione di informazione in rete, creando un nuovo approccio, grazie al quale l’utente, svincolandosi dal classico ruolo passivo, assume un ruolo attivo nel processo che coinvolge le fasi di creazione, produzione, distribuzione e consumo di informazioni, come appare evidente nel caso di Wikipedia. Nella società ad alto sviluppo tecnologico e scientifico, in continuo cambiamento su scala locale e globale, è necessaria una sorta di educazione permanente che consenta all’individuo di fronteggiare le sfide derivanti dalla pervasiva innovazione di ogni aspetto dell’organizzazione sociale. Ma non è solo l’individuo a dover affrontare questo compito, bensì ogni elemento chiave della società: gli apparati dello stato, i pubblici servizi, gli enti di ricerca, l’impresa, l’industria, i commerci, i media, diventa fondamentale riflettere con un approccio critico sui rischi di natura economica e politica tipici della società della conoscenza. [a cura dell'autore]XXIX n.

How Drought Affects Agricultural Insurance Policies: The Case of Italy

Despite their growing intensity and the enormous costs, adverse meteorological events are still perceived as “exceptional”. Among the adverse weather events, the management of drought risk plays a key role due to the more pressing problem of the scarcity of water resources. In this context, agricultural insurance can represent a financial and risk mitigation tool for farmers. In this perspective, the aims of this study are: (1) to analyze, through a systematic review, the main findings of the scientific literature focused on the empirical and theoretical approach to the relation between adverse weather events in agriculture, risk and insurance; (2) to collect agroclimatic and insurance data for each Italian province for the period 2004-2011, (3) to measure the influence of climatic agroclimatic variables on insurance variables, i.e. Total Premiums, Insured Value and Certificates. The results of the analysis show the significance of the precipitation variable and its negative effect with each insurance dependent variable. The same result can be observed focusing on the effect of minimum temperature on two insurance variables, i.e. Total Premiums and Certificates. Models tested explain a range between 44% and 51% of the variation in our insurance dependent variables

Post-Adversities Recovery and Profitability: The Case of Italian Farmers

Insurance represents one of the main instruments, together with other risk management mechanisms, to face the adverse effects produced by natural calamity that, despite their growing intensity and the enormous costs, are still perceived as “exceptional”. Risk management is an important part of farming, and it is a concern for those governments which aim at achieving their agricultural policy targets. In this context, crop insurance can also represent a financial mitigation tool for farmers to face climate change consequences. This study is focused on the Italian case analyzing the evolution of public support and its effect on risk management policy in agriculture. Our research, based on panel data regressions, provides two different levels of analysis. The first one evaluates how the reimbursed value issued by insurance companies in favor of agricultural firms, as recovery from natural adversities, affects farmers’ profitability. The second one evaluates how the reimbursed value is used in farm management. The results of the analysis demonstrating the significance of insurance variables and their positive effect on the profitability of the farms, represent a strong advance in the farm risk management fiel

Nanoparticles modified screen printed electrode for electrochemical determination of COD

The Chemical Oxygen Demand (COD) is a parameter widely used to determine organic pollutants in water and is defined as the number of oxygen equivalents necessary to oxidize the organic compounds. The standard method for COD measurement (the dichromate titration) suffers from several inherent drawbacks such as the long time of the process and the consumption of toxic chemicals. Hence, interest is growing towards those methods employing electrochemical oxidation of organic compounds, as they allow to dispense with toxic reagents and above all to perform a continuous determination. In this work a new electrochemical method for COD measurement has been developed based on direct oxidation of organic molecules on suitably modified electrodic surfaces. In particular, we have developed various sensors based on modified working electrode surfaces obtained by electrodepositing copper and/or nickel oxide nanoparticles onto several commercial screen printed electrodes. Glucose was used as the standard compound for COD measurements: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O The metallic nanoparticles catalyze the oxidation of the glucose, as well as of different organic pollutants, and make the detection possible at relatively low potential, also in presence of chloride as interferent. The analytical parameters were optimized and the results obtained highlight how the electrodeposition of different metallic nanoparticles onto several screen printed electrode surfaces can influence the selectivity and sensitivity towards the COD detection in real matrices, via electrochemical method. The results were compared with those obtained by the standard method and showed a good agreement. These findings provide an interesting strategy to obtain a simple, cheap, portable and eventually continuous sensor for COD measurement

Potential use of modulators of oxidative stress as add-on therapy in patients with anxiety disorders

It is known that an increased oxidative stress is present in a wide range of diseases and, given the vulnerability of the central nervous system, its involvement has been in particular investigated in neurological and psychiatric diseases, including anxiety disorders. In this review we analyse the studies that have been conducted on the effects of oxidative stress modulators in anxiety, focusing on their possible clinical use. While preclinical studies have shown a clear anxiolytic-like effect of different oxidative stress modulators, less significant results have been obtained from clinical studies. After having reviewed the possible reasons for the discrepancy between preclinical and clinical data, we encourage further studies aimed at better investigating the utility of the modulation of oxidative stress in humans, as adjunctive therapy of the traditional integrated psychotherapeutic and pharmacological approach