Stokes trapping and planet formation

It is believed that planets are formed by aggregation of dust particles suspended in the turbulent gas forming accretion disks around developing stars. We describe a mechanism, termed 'Stokes trapping', by which turbulence limits the growth of aggregates of dust particles, so that their Stokes number (defined as the ratio of the damping time of the particles to the Kolmogorov dissipation timescale) remains close to unity. We discuss possible mechanisms for avoiding this barrier to further growth. None of these is found to be satisfactory and we introduce a new theory which does not involve the growth of small clusters of dust grains.Comment: 30 pages, 4 figures. Revised version has improved concluding remarks, extended discussion of sticking velocit

PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN BERBASIS INKUIRI PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN DALAM UPAYA MELATIH KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS X SMA

Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan kelayakan dan respon siswa terhadap perangkat pembelajaran berbasis inkuiri pada materi pencemaran lingkungan dalam upaya melatih keterampilan berpikir kritis siswa.Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan perangkat pembelajaran menggunakan model 4-D yang terdiri dari tahap pendefinisian (Define), perancangan (Design), pengembangan (Develop), dan penyebaran (Desseminate).Tetapipenelitian hanya dilakukan sampai pada tahap pengembangan (Develop).Hasil pengembangan perangkat diujicobakan secara terbatas pada 15 siswa MAN 2 Bojonegoro.Parameter yang diukur adalah kelayakan perangkat pembelajarandan respon siswa.Analisis data dilakukan secara deskriptif  kuantitatif. Berdasarkan hasil validasi, perangkat pembelajaran yang meliputi, silabus, RPP, LKS, buku siswa, dan tes evaluasi layak diterapkan dalam pembelajaran karena memperoleh persentase secara berturut-turut sebesar 88,89%; 89,58%; 93,33%; 90,19%; dan 100% dengan kriteria sangat layak. Kegiatan inkuiri dalam LKS mendapatkan respon positif dari siswa yang ditunjukkan dengan persentase respon positif siswa terhadap buku siswa dan LKSsecara berturut-turut ialah 88,47% dan 87,53%.   Kata kunci: perangkat pembelajaran, Inkuiri, pencemaran lingkungan, berpikir kritis

Critical properties of the metal-insulator transition in anisotropic systems

We study the three-dimensional Anderson model of localization with anisotropic hopping, i.e., weakly coupled chains and weakly coupled planes. In our extensive numerical study we identify and characterize the metal-insulator transition by means of the transfer-matrix method. The values of the critical disorder $W_c$ obtained are consistent with results of previous studies, including multifractal analysis of the wave functions and energy level statistics. $W_c$ decreases from its isotropic value with a power law as a function of anisotropy. Using high accuracy data for large system sizes we estimate the critical exponent as $\nu=1.62\pm0.07$. This is in agreement with its value in the isotropic case and in other models of the orthogonal universality class.Comment: 17 pages, 7 figures, requires svjour.csl and svepj.clo (included), submitted to EPJ

The role of tau tubulin kinase 1 and 2 in TDP-43 pathology in ALS cellular model

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that causes progressive degeneration of upper and lower motor neurons. Loss of motor neurons gives rise to voluntary muscle weakness and muscular atrophy, eventually leading to respiratory failure and death usually within 2-5 years after diagnosis. A common histopathological hallmark of ALS is the presence of cytosolic protein aggregates enriched with phosphorylated transactive response DNA-binding protein-43 (TDP-43). This protein, TDP-43, plays a crucial role in RNA metabolism, and its phosphorylation is suggested to contribute to the disease pathology of ALS by promoting TDP-43 aggregation and mislocalization from the nucleus to the cytoplasm. Recent studies have demonstrated that TDP-43 can be phosphorylated directly by Tau tubulin kinase 1 and 2 (TTBK1/2). In addition, TTBK1/2 expression is increased in the post-mortem motor cortex of ALS patients. This project aims to develop an in vitro TDP-43 phosphorylation/aggregation model and to study the role of TTBK1/2 in TDP-43 pathology. TDP-43 phosphorylation and aggregation were induced using TDP-43 overexpression and chemical stressors. The role of TTBK1/2 was studied using TTBK1/2 overexpression and inhibition (siRNA knockdown, small molecule inhibitors). Protein levels of TTBK1/2 were analyzed by western blot and immunofluorescence staining, and mRNA levels of TTBK1/2 were investigated by RT- qPCR. TDP-43 phosphorylation/aggregation was evaluated by western blotting of RIPA buffer fractions, representing soluble proteins, and urea buffer fractions, representing insoluble proteins. In the set-up of the TDP-43 phosphorylation/aggregation model, enrichment and phosphorylation of TDP-43 in urea fraction were observed after TDP-43 overexpression in HEK293 cells and mouse primary cortical cultures. In primary cortical cultures, stressor treatments induced TDP-43 phosphorylation at highly toxic concentrations. Western blot and/or immunofluorescence studies demonstrated successful TDP-43 and TTBK1/2 overexpression in both cell models. TTBK1/2 overexpression did not influence the phosphorylation of endogenous TDP-43. However, TTBK1/2 co-overexpression with TDP-43 led to robust TDP-43 phosphorylation and enrichment in urea fractions in HEK293 cells. Two TTBK1 inhibitors induced a relatively slight reduction of TDP-43 phosphorylation in HEK293 cells overexpressing TTBK1 and TDP-43. In mouse primary cortical cultures, efficient TTBK1/2 knockdown was achieved using siRNAs, but due to the time limit, the effect of TTBK1/2 knockdown on TDP-43 phosphorylation was not studied. The data in this project indicate that TTBK1/2 has a role in TDP-43 phosphorylation and aggregation. Further investigation is needed on whether TTBK1/2 inhibition could be a promising therapeutic approach for TDP-43 pathologies. Research in this area is essential since there is a critical unmet medical need for disease-modifying therapies for ALS

Lappeenrannan yksityisten perhepäivähoitajien koulutustarpeen selvitäminen ja koulutustarjonnan parantaminen

Opinnäytetyön aiheena on Lappeenrannan seudun yksityisten perhepäivähoitajien koulutustarpeen selvittäminen ja olemassa olevan koulutussuunnitelman parantaminen. Opinnäytetyö tehdään yhteistyössä Etelä-Karjalan maa- ja kotitalousnaisten piirikeskuksen kanssa. Heidän tarkoituksenaan on tarjota ja toteuttaa koulutuksia yksityisille perhepäivähoitajille. Lappeenrannan kaupungin alueella ja eräissä Etelä-Karjalan maakunnan alueella sijaitsevissa kunnissa toimii noin 60 yksityistä perhepäivähoitajaa, ja toiminta vaikuttaa noin 181 lapsen arkeen mm. ravitsemukseen ja ruokailutottumuksiin. Koulutukset nostavat ammattitaidon laatua. Lisäksi monilla perhepäivähoitajilla ei ole ammattiin nykyisin vaadittavaa pätevyyttä ja mm. siksi ammattitaitoista osaamista täytyy kehittää. Tutkimukseen hankittava aineisto saatiin kyselylomakkeella avulla, joita jaettiin (60 kpl). Perustietoja haluttiin tietää perhepäivähoitajien koulutuksesta, alallaolovuosista, hoitolasten ja erityisruokavalioita tarvitsevien lasten määrää, kuinka tuttuja heille ovat ravitsemussuositukset, erityisruokavaliot ja hygieniaosaaminen sekä heidän kiinnostuneisuutensa koulutuksiin. Kyselylomakkeen avulla oli tarpeen tiedustella mielipidettä aiemmin järjestetyistä koulutuksista sekä millaisia koulutuksia tulevaisuudessa yksityisillä perhepäivähoitajilla voisi olla. Kyselylomakkeita analysoitiin yhteensä 29. Kaikkien vastanneiden vastausprosentti oli 48. Alallaolovuosia oli keskimäärin koulutuksen saaneilla 11 vuotta ja niillä, joilla perhepäivähoitajan työhön tarvittavaa koulutusta ei ollut, oli 25 vuotta. Koulutuksen saaneet yksityiset perhepäivähoitajat olivat innokkaampia koulutusten järjestämiseen sekä mielestään tarvitsivat lisäkoulutusta ja lisätietoa kysytyistä asioista enemmän kuin ne vastaajat, jotka eivät olleet saaneet vaadittavaa koulutusta. Koulutuksia voitaisiin tarjota uusista ravitsemussuosituksista ja niiden käytöstä. Hygieniaosaamisasiat olivat yleisesti tuttuja suurimmalle osalle perhepäivähoitajista ja vastausprosenttien perusteella enemmistö yksityisistä perhepäivähoitajista haluaisi siihen liittyvän koulutuksen järjestämistä. Hygieniapassin suorittamista voitaisiin tarjota, koska se kiinnosti vastaajia. Yli puolet vastaajista vastasi tuntevansa erityisruokavaliot, mutta koulutusta voitaisiin suunnitella kysynnän ja toiveiden mukaan

Analysis of Schr\"odinger operators with inverse square potentials I: regularity results in 3D

Let $V$ be a potential on \RR^3 that is smooth everywhere except at a discrete set \maS of points, where it has singularities of the form $Z/\rho^2$, with $\rho(x) = |x - p|$ for $x$ close to $p$ and $Z$ continuous on \RR^3 with $Z(p) > -1/4$ for p \in \maS. Also assume that $\rho$ and $Z$ are smooth outside \maS and $Z$ is smooth in polar coordinates around each singular point. We either assume that $V$ is periodic or that the set \maS is finite and $V$ extends to a smooth function on the radial compactification of \RR^3 that is bounded outside a compact set containing \maS. In the periodic case, we let $\Lambda$ be the periodicity lattice and define \TT := \RR^3/ \Lambda. We obtain regularity results in weighted Sobolev space for the eigenfunctions of the Schr\"odinger-type operator $H = -\Delta + V$ acting on L^2(\TT), as well as for the induced \vt k--Hamiltonians \Hk obtained by restricting the action of $H$ to Bloch waves. Under some additional assumptions, we extend these regularity and solvability results to the non-periodic case. We sketch some applications to approximation of eigenfunctions and eigenvalues that will be studied in more detail in a second paper.Comment: 15 pages, to appear in Bull. Math. Soc. Sci. Math. Roumanie, vol. 55 (103), no. 2/201