Investigation of the hazards of substrate current injection: transient external latchup and substrate noise coupling

Substrate current injection is the origin of external latchup and substrate noise coupling. The trigger current for external latchup depends on the duration of the trigger event. A physics-based model is provided to model the effects of aggressor to victim spacing and orientation on transient triggering of external latchup. The latchup susceptibility of standard cell based designs is also investigated. Guard rings are used to reduce latchup susceptibility and to reduce the substrate noise coupled to sensitive analog circuits. In this work, the effectiveness of different guard ring topologies for the reduction of substrate noise coupling is also investigated.

Production d'IgG sialylées en CHO et impact sur leurs fonctions effectrices

La sialylation des N-glycanes du fragment Fc des immunogobulines G (IgG) est une modification peu fréquente des IgG humaines. Pourtant, elle est l’objet de beaucoup d’attention depuis que deux articles fondateurs ont été publiés, qui montrent l’un que la sialylation des IgG diminue leur capacité à déclencher la cytotoxicité cellulaire dépendant de l’anticorps (ADCC), et l’autre que les IgG sialylées en α2,6 seraient la fraction efficace des IgG intraveineuses (IgIV) anti-inflammatoires. Les anticorps monoclonaux thérapeutiques, qui sont le plus souvent des IgG recombinantes produites en culture de cellules de mammifère, connaissent depuis la fin des années 90 un succès et une croissance phénoménaux sur le marché pharmaceutique. La maîtrise de la N-glycosylation du Fc des IgG est une clé de l’efficacité des anticorps monoclonaux. Si les IgG sialylées sont des molécules peu fréquentes in vivo, elles sont très rares en culture cellulaire. Dans cette étude, nous avons développé une méthode de production d’IgG avec une sialylation de type humain en cellules CHO. Nous avons travaillé principalement sur la mise au point d’une stratégie de production d’IgG sialylées par co-expression transitoire d’une IgG1 avec la β1,4-galactosyltransférase I (β4GTI) et la β-galactoside-α2,6-sialyltransférase I (ST6GalI). Nous avons montré que cette méthode permettait d’enrichir l’IgG1 en glycane fucosylé di-galactosylé mono-α2,6-sialylé G2FS(6)1, qui est le glycane sialylé présent sur les IgG humaines. Nous avons ensuite adapté cette méthode à la production d’IgG présentant des profils de glycosylation riches en acides sialiques, riches en galactose terminal, et/ou appauvris en fucosylation. L’analyse des profils de glycosylation obtenus par la co-expression de diverses combinaisons enzymatiques avec l’IgG1 native ou une version mutante de l’IgG1 (F243A), a permis de discuter des influences respectives de la sous-galactosylation des IgG1 en CHO et des contraintes structurales du Fc dans la limitation de la sialylation des IgG en CHO. Nous avons ensuite utilisé les IgG1 produites avec différents profils de glycosylation afin d’évaluer l’impact de la sialylation α2,6 sur l’interaction de l’IgG avec le récepteur FcγRIIIa, principal récepteur impliqué dans la réponse ADCC. Nous avons montré que la sialylation α2,6 augmentait la stabilité du complexe formé par l’IgG avec le FcγRIIIa, mais que ce bénéfice n’était pas directement traduit par une augmentation de l’efficacité ADCC de l’anticorps. Enfin, nous avons débuté le développement d’une plateforme d’expression stable d’IgG sialylées compatible avec une production à l’échelle industrielle. Nous avons obtenu une lignée capable de produire des IgG enrichies en G2FS(6)1 à hauteur de 400 mg/L. Cette étude a contribué à une meilleure compréhension de l’impact de la sialylation sur les fonctions effectrices des IgG, et a permis d’augmenter la maîtrise des techniques de modulation du profil de glycosylation des IgG en culture cellulaire.

Analysis and control of transient spectra using time-dependent density functional theory.

215 p.

Cirrhosis Diagnosis and Liver Fibrosis Staging: Transient Elastometry Versus Cirrhosis Blood Test.

International audience

Rôle des protéoglycanes à héparane sulfate dans le transfert de gène des cellules CHO et HEK293

La possibilité de programmer une cellule dans le but de produire une protéine d’intérêt est apparue au début des années 1970 avec l’essor du génie génétique. Environ dix années plus tard, l’insuline issue de la plateforme de production microbienne Escherichia coli, fut la première protéine recombinante (r-protéine) humaine commercialisée. Les défis associés à la production de r-protéines plus complexes et glycosylées ont amené l’industrie biopharmaceutique à développer des systèmes d’expression en cellules de mammifères. Ces derniers permettent d’obtenir des protéines humaines correctement repliées et de ce fait, biologiquement actives. Afin de transférer le gène d’intérêt dans les cellules de mammifères, le polyéthylènimine (PEI) est certainement un des vecteurs synthétiques le plus utilisé en raison de son efficacité, mais aussi sa simplicité d’élaboration, son faible coût et sa stabilité en solution qui facilite son utilisation. Il est donc largement employé dans le contexte de la production de r-protéines à grande échelle et fait l’objet d’intenses recherches dans le domaine de la thérapie génique non virale. Le PEI est capable de condenser efficacement l’ADN plasmidique (vecteur d’expression contenant le gène d’intérêt) pour former des complexes de petites tailles appelés polyplexes. Ces derniers doivent contourner plusieurs étapes limitantes afin de délivrer le gène d’intérêt au noyau de la cellule hôte. Dans les conditions optimales du transfert de gène par le PEI, les polyplexes arborent une charge positive nette interagissant de manière électrostatique avec les protéoglycanes à héparane sulfate (HSPG) qui décorent la surface cellulaire. On observe deux familles d’HSPG exprimés en abondance à la surface des cellules de mammifères : les syndécanes (4 membres, SDC1-4) et les glypicanes (6 membres, GPC1-6). Si l’implication des HSPG dans l’attachement cellulaire des polyplexes est aujourd’hui largement acceptée, leur rôle individuel vis-à-vis de cet attachement et des étapes subséquentes du transfert de gène reste à confirmer. Après avoir optimisées les conditions de transfection des cellules de mammifères CHO et HEK293 dans le but de produire des r-protéines secrétées, nous avons entrepris des cinétiques de capture, d’internalisation des polyplexes et aussi d’expression du transgène afin de mieux comprendre le processus de transfert de gène. Nous avons pu observer des différences au niveau de ces paramètres de transfection dépendamment du système d’expression et des caractéristiques structurelles du PEI utilisé. Ces résultats présentés sous forme d’articles scientifiques constituent une base solide de l’enchaînement dans le temps des évènements essentiels à une transfection efficace des cellules CHO et HEK293 par le PEI. Chaque type cellulaire possède un profil d’expression des HSPG qui lui est propre, ces derniers étant plus ou moins permissifs au transfert de gène. En effet, une étude menée dans notre laboratoire montre que les SDC1 et SDC2 ont des rôles opposés vis-à-vis du transfert de gène. Alors que tous deux sont capables de lier les polyplexes, l’expression de SDC1 permet leur internalisation contrairement à l’expression de SDC2 qui l’inhibe. De plus, lorsque le SDC1 est exprimé à la surface des cellules HEK293, l’efficacité de transfection est augmentée de douze pourcents. En utilisant la capacité de SDC1 à induire l’internalisation des polyplexes, nous avons étudié le trafic intracellulaire des complexes SDC1 / polyplexes dans les cellules HEK293. De plus, nos observations suggèrent une nouvelle voie par laquelle les polyplexes pourraient atteindre efficacement le noyau cellulaire. Dans le contexte du transfert de gène, les HSPG sont essentiellement étudiés dans leur globalité. S’il est vrai que le rôle des syndécanes dans ce contexte est le sujet de quelques études, celui des glypicanes est inexploré. Grâce à une série de traitements chimiques et enzymatiques visant une approche « perte de fonction », l’importance de la sulfatation comme modification post-traductionnelle, l’effet des chaînes d’héparanes sulfates mais aussi des glypicanes sur l’attachement, l’internalisation des polyplexes, et l’expression du transgène ont été étudiés dans les cellules CHO et HEK293. L’ensemble de nos observations indique clairement que le rôle des HSPG dans le transfert de gène devrait être investigué individuellement plutôt que collectivement. En effet, le rôle spécifique de chaque membre des HSPG sur la capture des polyplexes et leur permissivité à l’expression génique demeure encore inconnu. En exprimant de manière transitoire chaque membre des syndécanes et glypicanes à la surface des cellules CHO, nous avons déterminé leur effet inhibiteur ou activateur sur la capture des polyplexes sans pouvoir conclure quant à l’effet de cette surexpression sur l’efficacité de transfection. Par contre, lorsqu’ils sont présents dans le milieu de culture, le domaine extracellulaire des HSPG réduit l’efficacité de transfection des cellules CHO sans induire la dissociation des polyplexes. Curieusement, lorsque chaque HSPG est exprimé de manière stable dans les cellules CHO, seulement une légère modulation de l’expression du transgène a pu être observée. Ces travaux ont contribué à la compréhension des mécanismes d'action du vecteur polycationique polyéthylènimine et à préciser le rôle des protéoglycanes à héparane sulfate dans le transfert de gène des cellules CHO et HEK293.

Transient hyperglycemia in patients with tuberculosis in Tanzania: implications for diabetes screening algorithms.

BACKGROUND: Diabetes mellitus (DM) increases tuberculosis risk while tuberculosis, as an infectious disease, leads to hyperglycemia. We compared hyperglycemia screening strategies in controls and patients with tuberculosis in Dar es Salaam, Tanzania. METHODS: Consecutive adults with tuberculosis and sex- and age-matched volunteers were included in a case-control study between July 2012 and June 2014. All underwent DM screening tests (fasting capillary glucose [FCG] level, 2-hour CG [2-hCG] level, and glycated hemoglobin A1c [HbA1c] level) at enrollment, and cases were tested again after receipt of tuberculosis treatment. Association of tuberculosis and its outcome with hyperglycemia was assessed using logistic regression analysis adjusted for sex, age, body mass index, human immunodeficiency virus infection status, and socioeconomic status. Patients with tuberculosis and newly diagnosed DM were not treated for hyperglycemia. RESULTS: At enrollment, DM prevalence was significantly higher among patients with tuberculosis (n = 539; FCG level > 7 mmol/L, 4.5% of patients, 2-hCG level > 11 mmol/L, 6.8%; and HbA1c level > 6.5%, 9.3%), compared with controls (n = 496; 1.2%, 3.1%, and 2.2%, respectively). The association between hyperglycemia and tuberculosis disappeared after tuberculosis treatment (adjusted odds ratio [aOR] for the FCG level: 9.6 [95% confidence interval {CI}, 3.7-24.7] at enrollment vs 2.4 [95% CI, .7-8.7] at follow-up; aOR for the 2-hCG level: 6.6 [95% CI, 4.0-11.1] vs 1.6 [95% CI, .8-2.9]; and aOR for the HbA1c level, 4.2 [95% CI, 2.9-6.0] vs 1.4 [95% CI, .9-2.0]). Hyperglycemia, based on the FCG level, at enrollment was associated with tuberculosis treatment failure or death (aOR, 3.3; 95% CI, 1.2-9.3). CONCLUSIONS: Transient hyperglycemia is frequent during tuberculosis, and DM needs confirmation after tuberculosis treatment. Performance of DM screening at tuberculosis diagnosis gives the opportunity to detect patients at risk of adverse outcome.

Analysis of deep levels in a phenylenevinylene polymer by transient capacitance methods

Transient capacitance methods were applied to the depletion region of an abrupt asymmetric n(+) -p junction of silicon and unintentionally doped poly[2-methoxy, 5 ethyl (2' hexyloxy) paraphenylenevinylene] (MEH-PPV). Studies in the temperature range 100-300 K show the presence of a majority-carrier trap at 1.0 eV and two minority traps at 0.7 and 1.3 eV, respectively. There is an indication for more levels for which the activation energy could not be determined. Furthermore, admittance data reveal a bulk activation energy for conduction of 0.12 eV, suggesting the presence of an additional shallow acceptor state. (C) 1999 American Institute of Physics. [S0003-6951(99)02308-6].

Produção de novos anticorpos Anti-CD20 na forma de FvFc em células de mamíferos

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2015.

Enhancement of non-viral transfection efficiency with nuclear localization signal peptides

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016

Transient scaling and resurgence of chimera states in networks of Boolean phase oscillators.

We study networks of nonlocally coupled electronic oscillators that can be described approximately by a Kuramoto-like model. The experimental networks show long complex transients from random initial conditions on the route to network synchronization. The transients display complex behaviors, including resurgence of chimera states, which are network dynamics where order and disorder coexists. The spatial domain of the chimera state moves around the network and alternates with desynchronized dynamics. The fast time scale of our oscillators (on the order of 100ns) allows us to study the scaling of the transient time of large networks of more than a hundred nodes, which has not yet been confirmed previously in an experiment and could potentially be important in many natural networks. We find that the average transient time increases exponentially with the network size and can be modeled as a Poisson process in experiment and simulation. This exponential scaling is a result of a synchronization rate that follows a power law of the phase-space volume.

Risk of Wheezing Attacks in Infants With Transient Tachypnea Newborns

Background: The most common reason of respiratory distress in the newborn is transient tachypnea of the newborn (TTN). There are some reports saying that TTN is associated with increased frequencies of wheezing attacks. Objectives: The aims of this study were to determine the risk factors associated with TTN and to determine the association between TTN and the development of wheezing syndromes in early life. Materials and Methods: In a historical cohort study, we recorded the characteristics of 70 infants born at the Shohadaye Kargar Hospital in Yazd between March 2005 and March 2009 and who were hospitalized because of TTN in the neonatal intensive-care unit. We called their parents at least four years after the infants were discharged from the hospital and asked about any wheezing attacks. Seventy other infants with no health problems during the newborn period were included in the study as the control group. Results: The rate of wheezing attacks in newborns with TTN was more than patients with no TTN diagnosis (P = 0.014). TTN was found to be an independent risk factor for later wheezing attacks (relative risk [RR] = 2.8). Conclusions: The most obvious finding of this study was that TTN was an independent risk factor for wheezing attacks. So long-term medical care is suggested for these patients who may be at risk, because TTN may not be as transient as has been previously thought.

Ultrafast transient absorption spectroscopy: principles and applications

The study of photophysical and photochemical processes crosses the interest of many fields of research in physics, chemistry and biology. In particular, the photophysical and photochemical reactions, after light absorption by a photosynthetic pigment-protein complex, are among the fastest events in biology, taking place on timescales ranging from tens of femtoseconds to a few nanoseconds. Among the experimental approaches developed for this purpose, the advent of ultrafast transient absorption spectroscopy has become a powerful and widely used technique.[1,2] Focusing on the process of photosynthesis, it relies upon the efficient absorption and conversion of the radiant energy from the Sun. Chlorophylls and carotenoids are the main players in the process. Photosynthetic pigments are typically arranged in a highly organized fashion to constitute antennas and reaction centers, supramolecular devices where light harvesting and charge separation take place. The very early steps in the photosynthetic process take place after the absorption of a photon by an antenna system, which harvests light and eventually delivers it to the reaction center. In order to compete with internal conversion, intersystem crossing, and fluorescence, which inevitably lead to energy loss, the energy and electron transfer processes that fix the excited-state energy in photosynthesis must be extremely fast. In order to investigate these events, ultrafast techniques down to a sub-100 fs resolution must be used. In this way, energy migration within the system as well as the formation of new chemical species such as charge-separated states can be tracked in real time. This can be achieved by making use of ultrafast transient absorption spectroscopy. The basic principles of this notable technique, instrumentation, and some recent applications to photosynthetic systems[3] will be described. Acknowledgements M. Moreno Oliva thanks the MINECO for a “Juan de la Cierva-Incorporación” research contract. References [1] U. Megerle, I. Pugliesi, C. Schriever, C.F. Sailer and E. Riedle, Appl. Phys. B, 96, 215 – 231 (2009). [2] R. Berera, R. van Grondelle and J.T.M. Kennis, Photosynth. Res., 101, 105 – 118 (2009). [3] T. Nikkonen, M. Moreno Oliva, A. Kahnt, M. Muuronen, J. Helaja and D.M. Guldi, Chem. Eur. J., 21, 590 – 600 (2015).

Analysis of deep levels in a phenylenevinylene polymer by transient capacitance methods

Transient capacitance methods were applied to the depletion region of an abrupt asymmetric n(+) -p junction of silicon and unintentionally doped poly[2-methoxy, 5 ethyl (2' hexyloxy) paraphenylenevinylene] (MEH-PPV). Studies in the temperature range 100-300 K show the presence of a majority-carrier trap at 1.0 eV and two minority traps at 0.7 and 1.3 eV, respectively. There is an indication for more levels for which the activation energy could not be determined. Furthermore, admittance data reveal a bulk activation energy for conduction of 0.12 eV, suggesting the presence of an additional shallow acceptor state. (C) 1999 American Institute of Physics. [S0003-6951(99)02308-6].