Large-Sample Properties of Non-Stationary Source Separation for Gaussian Signals

Non-stationary source separation is a well-established branch of blind source separation with many different methods. However, for none of these methods large-sample results are available. To bridge this gap, we develop large-sample theory for NSS-JD, a popular method of non-stationary source separation based on the joint diagonalization of block-wise covariance matrices. We work under an instantaneous linear mixing model for independent Gaussian non-stationary source signals together with a very general set of assumptions: besides boundedness conditions, the only assumptions we make are that the sources exhibit finite dependency and that their variance functions differ sufficiently to be asymptotically separable. The consistency of the unmixing estimator and its convergence to a limiting Gaussian distribution at the standard square root rate are shown to hold under the previous conditions. Simulation experiments are used to verify the theoretical results and to study the impact of block length on the separation

Suplementaçao da dieta com lecitina de soja aumenta a produçao de lipídios com atividade de PAF (PAF - LIKE) nos pulmoes de ratos Wistar asmáticos

Orientadora: Anita NishiyamaDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Biológicas, Programa de Pós-Graduaçao em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 2008Inclui bibliografia e tesesA asma é uma doença alérgica caracterizada por inflamação pulmonar induzida pela exposição a aero-alérgeno(s), o que leva à obstrução da vias aéreas. Essa doença pode incapacitar o indivíduo às tarefas que exijam esforço físico e até mesmo causar a morte. A incidência da asma tem aumentado significativamente nas últimas décadas e, entre outros fatores, a maior ingestão de ácidos graxos poliinsaturados (AGPI) vem sendo correlacionada com este fato. Dentre os lipídios, os AGPIs são mais suscetíveis à oxidação. Como a asma gera estresse oxidativo, e como os AGPIs oxidados podem gerar mediadores da inflamação, este trabalho investigou se a suplementação da dieta com lecitina de soja (fonte de fosfatidilcolinas ricas em AGPIs) em ratos Wistar asmáticos promove, através da peroxidação lipídica, aumento da geração de lipídios PAF-like, que são mediadores da inflamação derivados de fosfatidilcolina. Foram analisados a peroxidação lipídica pulmonar, a geração pulmonar de PAF-like, a concentração de nitritos no lavado broncoalveolar (LBA), a permeabilidade da barreira alvéolo-capilar, a atividade pulmonar de catalase, a capacidade de adesão e de produção de espécies reativas de oxigênio em macrófagos alveolares, a citologia do LBA e a histologia pulmonar. Para tanto, ratos Wistar machos adultos foram separados em cinco grupos: controle (C), suplementado com lecitina de soja 2g/kg (S), asmático (A), asmático suplementado com lecitina de soja 2g/kg (AS) e asmático suplementado com lecitina de soja 2g/kg mais alfa-tocoferol 100mg/kg (ASE). A asma foi induzida nos grupos A, AS e ASE através de um protocolo descrito na literatura. De fato, a suplementação da dieta com lecitina de soja promoveu o aumento da peroxidação lipídica e da atividade de PAF no tecido pulmonar de ratos asmáticos. Estas ações foram acompanhadas pelo aumento da permeabilidade da barreira alvéolo-capilar e pela redução da produção de H2O2 por macrófagos alveolares. Além disso, o tratamento concomitante com _-tocoferol (reforço do sistema antioxidante) foi capaz de reverter a peroxidação lipídica e, consequentemente, o aumento da atividade de PAF, ação que foi acompanhada pelo abrandamento do quadro inflamatório pulmonar (redução da eosinofilia, do número total de células, do infiltrado leucocitário peribronquiolar e do acúmulo de muco no lúmen bronquiolar) e por ativação de macrófagos alveolares. Portanto, a suplementação da dieta com lecitina de soja aumenta a intensidade da peroxidação lipídica pulmonar, acarretando em maior geração de lipídios PAF-like. Essa ação pode afetar a inflamação asmática.Asthma is an allergic disease characterized by aeroallergen-induced lung inflammation, which causes airway obstruction. This disease may incapacitate the individual to tasks that require physical efforts, or even cause the death. The incidence of asthma has significantly risen over the last few decades and, among others factors, it has been correlated with the greater consumption of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) over the same period. Indeed, PUFAs are more susceptible to oxidation under oxidative stress generated in asthma and, in this condition, specific inflammatory mediators are produced. This work aimed to investigate the effects of dietary supplementation with soybean lecithin, an important source of phosphatidylcholine, in asthmatic Wistar rats. Lipid peroxidation, generation of PAFlike lipids, bronchoalveolar lavage fluid (BALF) nitrite, permeability of the alveolarcapillary barrier, adhesion capacity of and production of reactive oxygen species by alveolar macrophages, lung catalase activity, BALF cytology and lung histology were analyzed. Male adult Wistar rats were separated into groups: control (C), supplemented with soybean lecithin (dose of 2g/kg) (S), asthmatic (A), asthmatic supplemented with soybean lecithin (dose of 2g/kg) (AS), asthmatic supplemented with soybean lecithin (dose of 2g/kg) and alfa-tocopherol (dose of 100mg/kg) (ASE). Asthma was induced in rats based on a protocol previously described. Dietary supplementation with soybean lecithin promoted, in lung tissue of asthmatic rats, an increase in lipid peroxidation and an increased PAF activity. These actions were accompanied by an increased permeability of the alveolar-capillary barrier and by a reduced production of H2O2 by alveolar macrophages. Moreover, the treatment of asthmatic rats with _-tocopherol, which reinforced the antioxidant system, was capable of inhibiting lipid peroxidation and therefore, decreasing the PAF activity. These actions were paralleled to an anti-inflammatory effect, as observed in reductions on eosinophily, total cell counts, intensity of peribronchiolar leukocyte infiltration and mucous plug accumulation in the bronchial lumen, and by the activation of alveolar macrophages. Therefore, dietary supplementation with soybean lecithin, in asthmatic rats, increases lung tissue lipid peroxidation, which leads to a higher PAF-like lipids generation. These actions may affect the asthmatic inflammation

Cloreto de alumínio-ftalocianina associado a nanopartículas de poli (vinil,metil-éter-co-anidrido maleico) como potencial fotossensibilizante de terceira geração para terapia fotodinâmica antineoplásica

Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2011.A terapia fotodinâmica tem se apresentado como uma alternativa segura e altamente eficaz ao tratamento de diversos tipos de câncer. A sua alta eficácia decorre da indução direta de morte das células neoplásicas, da destruição da microvasculatura tumoral e do reforço da imunidade antitumoral. Todos estes efeitos derivam do estresse oxidativo resultante dos processos fotodinâmicos que se seguem à combinação de oxigênio molecular, luz de comprimento de onda específico e um fotossensibilizante, na célula alvo. Apesar das vantagens da terapia fotodinâmica, os fotossensibilizantes disponíveis, marcadamente o cloreto de alumínio-ftalocianina, apresentam importantes inconvenientes, tais como perda de atividade fotodinâmica em meios aquosos e propriedades farmacocinéticas desfavoráveis à sua concentração nas células-alvo. Neste contexto, a nanotecnologia permite o desenvolvimento de fotossensibilizantes, ditos de 3ª geração, que contornam tais inconvenientes. Assim, este trabalho objetivou desenvolver um novo fotossensibilizante de 3ª geração com atividade fotodinâmica antineoplásica, composto por cloreto de alumínio-ftalocianina associado a nanopartículas. As nanopartículas foram produzidas com poli(vinil,metil-éter-co-anidrido maleico) e apresentaram diâmetro hidrodinâmico de 201,1 ± 4,9 nm. Este copolímero possui grupamentos anidrido que permitem a fácil conjugação de moléculas diversas à superfície das nanopartículas, abrindo a possibilidade de funcionalização destas para o direcionamento ativo a células tumorais. Os resultados obtidos com estas nanopartículas indicaram que a formulação possui atividade fotodinâmica em meio aquoso, já que apresentou intensa fluorescência e promoveu a geração de oxigênio singlete quando irradiada com laser, enquanto o cloreto de alumínio-ftalocianina livre em meio aquoso, conforme o esperado, praticamente não apresentou atividade fotodinâmica. Este resultado é associado à manutenção do fotossensibilizante no seu estado desagregado pelas nanopartículas. Nos ensaios biológicos, observou-se que células neoplásicas murinas 4T1 captaram avidamente o fotossensibilizante associado às nanopartículas. A formulação nanoestruturada apresentou citotoxicidade fotodinâmica contra estas células, um evento acompanhado de intensa fragmentação de DNA. Estes resultados, somados ao fato de o copolímero poli(vinil,metil-éter-co-anidrido maleico) permitir a fácil conjugação de moléculas diversas à superfície das nanopartículas, indicam que este novo fotossensibilizante de 3ª geração, baseado em cloreto de alumínio-ftalocianina, é um potencial agente antineoplásico e que pode ser utilizado em pesquisas futuras que visem direcionar o fotossensibilizante à massa tumoral.Photodynamic therapy has shown to be a safe and highly effective choice for the treatment of several cancer types. Its high effectiveness results from the direct triggering of neoplastic cell death, destruction of the tumor microvasculature and boosting of antitumor immunity. These effects are due to the oxidative stress in the target cell resulting from the photodynamic processes following the combination of molecular oxygen, light of specific wavelength and a photosensitizer. However, despite the advantages shown by photodynamic therapy, the available photosensitizers – markedly the aluminium-phthalocyanine chloride – show important drawbacks, such as the loss of photodynamic activity in aqueous media and pharmacokinetic properties that are not favorable to their concentration in target cells. In this context, nanotechnology allows for the development of new photosensitizers, the so called 3rd generation photosensitizers, which circumvent such drawbacks. Thus, this work aimed to develop a new 3rd generation photosensitizer endowed with antineoplastic photodynamic activity, composed by aluminium-phthalocyanine chloride associated to nanoparticles. The nanoparticles used in the present study had a mean hydrodynamic diameter of 201 nm and were based on poly(methyl,vinyl,ether-co-maleic anhydride). This copolymer presents anhydride groups that allow for the easy conjugation of several molecules to the nanoparticles surface, enabling the functionalization of the nanoparticles for active targeting to neoplastic cells. The results show that the formulation possesses photodynamic activity in aqueous media, since it presented intense fluorescence and triggered the generation of singlet oxygen when irradiated, while the free aluminium-phthalocyanine chloride showed almost no photodynamic activity in aqueous media, as expected. This finding is related to the ability of the nanoparticles to keep the photosensitizer as disaggregated molecules. Biological tests indicated a strong uptake of the nanoparticle-associated photosensitizer by murine neoplastic 4T1 cells. The nanostructured formulation showed photodynamic cytotoxicity and promoted intense DNA fragmentation in 4T1 cells. These results, along with the fact that the poly(methyl,vinyl,ether-co-maleic anhydride) copolymer allows for the easy conjugation of several molecules to the nanoparticles’ surface, show that this new aluminium-phthalocyanine chloride-based 3rd generation photosensitizer is a potential antineoplastic agent which can be used in future researches aiming to achieve tumor specific targeting

Spatial Blind Source Separation in the Presence of a Drift

Multivariate measurements taken at different spatial locations occur frequently in practice. Proper analysis of such data needs to consider not only dependencies on-sight but also dependencies in and in-between variables as a function of spatial separation. Spatial Blind Source Separation (SBSS) is a recently developed unsupervised statistical tool that deals with such data by assuming that the observable data is formed by a linear latent variable model. In SBSS the latent variable is assumed to be constituted by weakly stationary random fields which are uncorrelated. Such a model is appealing as further analysis can be carried out on the marginal distributions of the latent variables, interpretations are straightforward as the model is assumed to be linear, and not all components of the latent field might be of interest which acts as a form of dimension reduction. The weakly stationarity assumption of SBSS implies that the mean of the data is constant for all sample locations, which might be too restricting in practical applications. Therefore, an adaptation of SBSS that uses scatter matrices based on differences was recently suggested in the literature. In our contribution we formalize these ideas, suggest a novel adapted SBSS method and show its usefulness on synthetic data and illustrate its use in a real data application