Proteomic analysis of peach fruit mesocarp softening and chilling injury using difference gel electrophoresis (DIGE)

Background: Peach fruit undergoes a rapid softening process that involves a number of metabolic changes. Storing fruit at low temperatures has been widely used to extend its postharvest life. However, this leads to undesired changes, such as mealiness and browning, which affect the quality of the fruit. In this study, a 2-D DIGE approach was designed to screen for differentially accumulated proteins in peach fruit during normal softening as well as under conditions that led to fruit chilling injury. Results:The analysis allowed us to identify 43 spots -representing about 18% of the total number analyzed- that show statistically significant changes. Thirty-nine of the proteins could be identified by mass spectrometry. Some of the proteins that changed during postharvest had been related to peach fruit ripening and cold stress in the past. However, we identified other proteins that had not been linked to these processes. A graphical display of the relationship between the differentially accumulated proteins was obtained using pairwise average-linkage cluster analysis and principal component analysis. Proteins such as endopolygalacturonase, catalase, NADP-dependent isocitrate dehydrogenase, pectin methylesterase and dehydrins were found to be very important for distinguishing between healthy and chill injured fruit. A categorization of the differentially accumulated proteins was performed using Gene Ontology annotation. The results showed that the 'response to stress', 'cellular homeostasis', 'metabolism of carbohydrates' and 'amino acid metabolism' biological processes were affected the most during the postharvest. Conclusions: Using a comparative proteomic approach with 2-D DIGE allowed us to identify proteins that showed stage-specific changes in their accumulation pattern. Several proteins that are related to response to stress, cellular homeostasis, cellular component organization and carbohydrate metabolism were detected as being differentially accumulated. Finally, a significant proportion of the proteins identified had not been associated with softening, cold storage or chilling injury-altered fruit before; thus, comparative proteomics has proven to be a valuable tool for understanding fruit softening and postharvest.

Structural and gas-sensing properties of WO3 nanocrystalline powders obtained by a sol-gel method from tungstic acid

WO3 nanocrystalline powders were obtained from tungstic acid following a sol-gel process. Evolution of structural properties with annealing temperature was studied by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. These structural properties were compared with those of WO3 nanopowders obtained by the most common process of pyrolysis of ammonium paratungstate, usually used in gas sensors applications. Sol-gel WO3 showed a high sensor response to NO2 and low response to CO and CH4. The response of these sensor devices was compared with that of WO3 obtained from pyrolysis, showing the latter a worse sensor response to NO2. Influence of operating temperature, humidity, and film thickness on NO2 detection was studied in order to improve the sensing conditions to this gas.

Counter-ion effect on surfactant-DNA gel particles as controlled DNA delivery systems

The ability to entrap drugs within vehicles and subsequently release them has led to new treatments for a number of diseases. Based on an associative phase separation and interfacial diffusion approach, we developed a way to prepare DNA gel particles without adding any kind of cross-linker or organic solvent. Among the various agents studied, cationic surfactants offered particularly efficient control for encapsulation and DNA release from these DNA gel particles. The driving force for this strong association is the electrostatic interaction between the two components, as induced by the entropic increase due to the release of the respective counter-ions. However, little is known about the influence of the respective counter-ions on this surfactant-DNA interaction. Here we examined the effect of different counter-ions on the formation and properties of the DNA gel particles by mixing DNA (either single- (ssDNA) or double-stranded (dsDNA)) with the single chain surfactant dodecyltrimethylammonium (DTA). In particular, we used as counter-ions of this surfactant the hydrogen sulfate and trifluoromethane sulfonate anions and the two halides, chloride and bromide. Effects on the morphology of the particles obtained, the encapsulation of DNA and its release, as well as the haemocompatibility of these particles, are presented, using the counter-ion structure and the DNA conformation as controlling parameters. Analysis of the data indicates that the degree of counter-ion dissociation from the surfactant micelles and the polar/hydrophobic character of the counter-ion are important parameters in the final properties of the particles. The stronger interaction with amphiphiles for ssDNA than for dsDNA suggests the important role of hydrophobic interactions in DNA.

Current directions in DNA gel particles

A general understanding of interactions between DNA andoppositely charged compounds forms the basis for developing novelDNA-based materials, including gel particles. The association strength,which is altered by varying the chemical structure of the cationiccosolute, determines the spatial homogeneity of the gelation process,creating DNA reservoir devices and DNA matrix devices that can bedesigned to release either single- (ssDNA) or double-stranded(dsDNA) DNA. This paper reviews the preparation of DNA gelparticles using surfactants, proteins and polysaccharides. Particlemorphology, swelling/dissolution behaviour, degree of DNAentrapment and DNA release responses as a function of the nature ofthe cationic agent used are discussed. Current directions in thehaemocompatible and cytotoxic characterization of these DNA gelparticles have been also included.

Bulk silica-based luminescent materials by sol-gel processing of non-conventional precursors

The sol-gel synthesis of bulk silica-based luminescent materials using innocuous hexaethoxydisilane and hexamethoxydisilane monomers, followed by one hour thermal annealing in an inert atmosphere at 950oC-1150oC, is reported. As-synthesized hexamethoxydisilane-derived samples exhibit an intense blue photoluminescence band, whereas thermally treated ones emit stronger photoluminescence radiation peaking below 600 nm. For hexaethoxydisilane-based material, annealed at or above 1000oC, a less intense photoluminescence band, peaking between 780 nm and 850 nm that is attributed to nanocrystalline silicon is observed. Mixtures of both precursors lead to composed spectra, thus envisaging the possibility of obtaining pre-designed spectral behaviors by varying the mixture composition.

Phase behavior and rheological analysis of reverse liquid crystals and W/I2, W/H2 gel emulsions using an amphiphilic block copolymer.

This article reports the phase behavior determi- nation of a system forming reverse liquid crystals and the formation of novel disperse systems in the two-phase region. The studied system is formed by water, cyclohexane, and Pluronic L-121, an amphiphilic block copolymer considered of special interest due to its aggregation and structural proper- ties. This system forms reverse cubic (I2) and reverse hexagonal (H2) phases at high polymer concentrations. These reverse phases are of particular interest since in the two-phase region, stable high internal phase reverse emulsions can be formed. The characterization of the I2 and H2 phases and of the derived gel emulsions was performed with small-angle X-ray scattering (SAXS) and rheometry, and the influence of temperature and water content was studied. TheH2 phase experimented a thermal transition to an I2 phase when temperature was increased, which presented an Fd3m structure. All samples showed a strong shear thinning behavior from low shear rates. The elasticmodulus (G0) in the I2 phase was around 1 order of magnitude higher than in theH2 phase. G0 was predominantly higher than the viscousmodulus (G00). In the gel emulsions,G0 was nearly frequency-independent, indicating their gel type nature. Contrarily to water-in-oil (W/O) normal emulsions, in W/I2 and W/H2 gel emulsions, G0, the complex viscosity (|η*|), and the yield stress (τ0) decreased with increasing water content, since the highly viscous microstructure of the con- tinuous phase was responsible for the high viscosity and elastic behavior of the emulsions, instead of the volumefraction of dispersed phase and droplet size. A rheological analysis, in which the cooperative flow theory, the soft glass rheology model, and the slip plane model were analyzed and compared, was performed to obtain one single model that could describe the non-Maxwellian behavior of both reverse phases and highly concentrated emulsions and to characterize their microstructure with the rheological properties.

Estudio clínico del tratamiento de las exóstosis digitales mediante la implantación de un gel biocompatible

Antecedentes: La exóstosis digital es una patología común que se presenta con frecuencia en las consultas de podología. A pesar del alto grado de incidencia es una entidad clínica muy poco estudiada. En la actualidad, los tratamientos propuestos para resolver esta patología son el tratamiento conservador mediante ortesis de silicona y el tratamiento quirúrgico consistente en la resección de la exostosis. Consideramos necesario otra alternativa de tratamiento como la infiltración de un gel de Poliacrilamida (PAAG) que presente mayores beneficios y menos inconvenientes a los pacientes que los tratamientos propuestos hasta el momento. Material y Métodos: Estudio realizado durante los meses de octubre de 2006 y febrero de 2009, sobre 54 pacientes (2 varones y 52 mujeres) de edades comprendidas entre 43 y 85 años afectados de exostosis digital. Se procede a la infiltración de un gel biocompatible en la zona de la exostosis para aislar la misma y evitar presiones según técnica de infiltración descrita. Todos los pacientes firman el documento de consentimiento informado. Los datos fueron recogidos de forma objetiva y subjetivamente en cada uno de los pacientes. La posterior evaluación de los datos y su tratamiento estadístico se llevó a cabo de forma disociada y anónima. El análisis estadístico se realizó con el paquete estadístico SPSS-PC 17.0. Resultados: El heloma interdigital en 4º espacio y 5º dedo se presentó en el 35,2% de los casos; el heloma en dorso del 5º dedo en el 29,6%; el heloma en dorso de dedo central en el 11,1% de los casos; heloma interdigital en 4º espacio y 4º dedo en el 9,3%; y el resto de lesiones primarias en un 14,9% del total de los casos. De cada uno de los casos se observó: tratamientos previos, cantidad de fármaco infiltrada, reacción al fármaco, controles y satisfacción del paciente al tratamiento. A un 57,4% de los pacientes no se les había realizado ningún tratamiento previo, mientras que a un 33,3% se le había realizado una ortesis de silicona. Analizando la cantidad de PAAG infiltrado en cada caso nos resultó una media de 0,542 cc con una desviación típica de 0,2237 cc. La cantidad mínima fue de 0,20 cc, hasta un máximo de 1,50 cc. La reacción observada al fármaco a las 24 y 48 horas de la infiltración fue prácticamente la misma que la del periodo inicial, observándose el habón en ambos tiempos de valoración. Se practicaron cuatro controles posinfiltración a la semana, al mes, a los tres meses y a los seis meses, en los que a seis meses pudimos concluir que en la mayoría de los casos ? 45 de 54 - persistió el habón de PAAG del inicio. La satisfacción se valora a la semana, al mes, a los tres meses y a los seis meses siendo a los 6 meses el grado de satisfacción de los pacientes del 98%. Conclusiones: El tratamiento del heloma provocado por exostosis digital mediante infiltración de gel de poliacrilamida según la técnica protocolizada en este estudio clínico es factible, reproductible y eficaz. Alcanzando el producto un alto nivel de tolerancia y adaptación a las estructuras anatómicas y disminuyendo los efectos secundarios, lo que nos hace afirmar que es una técnica segura con la que hemos obtenido óptimos resultados en lo que se refiere a efectividad del tratamiento y disminución del dolor. Podemos concluir que la infiltración de gel de poliacrilamida se convierte una nueva opción de tratamiento en el caso de exostosis digitales.

Estudio clínico del tratamiento de las exóstosis digitales mediante la implantación de un gel biocompatible

Antecedentes: La exóstosis digital es una patología común que se presenta con frecuencia en las consultas de podología. A pesar del alto grado de incidencia es una entidad clínica muy poco estudiada. En la actualidad, los tratamientos propuestos para resolver esta patología son el tratamiento conservador mediante ortesis de silicona y el tratamiento quirúrgico consistente en la resección de la exostosis. Consideramos necesario otra alternativa de tratamiento como la infiltración de un gel de Poliacrilamida (PAAG) que presente mayores beneficios y menos inconvenientes a los pacientes que los tratamientos propuestos hasta el momento. Material y Métodos: Estudio realizado durante los meses de octubre de 2006 y febrero de 2009, sobre 54 pacientes (2 varones y 52 mujeres) de edades comprendidas entre 43 y 85 años afectados de exostosis digital. Se procede a la infiltración de un gel biocompatible en la zona de la exostosis para aislar la misma y evitar presiones según técnica de infiltración descrita. Todos los pacientes firman el documento de consentimiento informado. Los datos fueron recogidos de forma objetiva y subjetivamente en cada uno de los pacientes. La posterior evaluación de los datos y su tratamiento estadístico se llevó a cabo de forma disociada y anónima. El análisis estadístico se realizó con el paquete estadístico SPSS-PC 17.0. Resultados: El heloma interdigital en 4º espacio y 5º dedo se presentó en el 35,2% de los casos; el heloma en dorso del 5º dedo en el 29,6%; el heloma en dorso de dedo central en el 11,1% de los casos; heloma interdigital en 4º espacio y 4º dedo en el 9,3%; y el resto de lesiones primarias en un 14,9% del total de los casos. De cada uno de los casos se observó: tratamientos previos, cantidad de fármaco infiltrada, reacción al fármaco, controles y satisfacción del paciente al tratamiento. A un 57,4% de los pacientes no se les había realizado ningún tratamiento previo, mientras que a un 33,3% se le había realizado una ortesis de silicona. Analizando la cantidad de PAAG infiltrado en cada caso nos resultó una media de 0,542 cc con una desviación típica de 0,2237 cc. La cantidad mínima fue de 0,20 cc, hasta un máximo de 1,50 cc. La reacción observada al fármaco a las 24 y 48 horas de la infiltración fue prácticamente la misma que la del periodo inicial, observándose el habón en ambos tiempos de valoración. Se practicaron cuatro controles posinfiltración a la semana, al mes, a los tres meses y a los seis meses, en los que a seis meses pudimos concluir que en la mayoría de los casos ? 45 de 54 - persistió el habón de PAAG del inicio. La satisfacción se valora a la semana, al mes, a los tres meses y a los seis meses siendo a los 6 meses el grado de satisfacción de los pacientes del 98%. Conclusiones: El tratamiento del heloma provocado por exostosis digital mediante infiltración de gel de poliacrilamida según la técnica protocolizada en este estudio clínico es factible, reproductible y eficaz. Alcanzando el producto un alto nivel de tolerancia y adaptación a las estructuras anatómicas y disminuyendo los efectos secundarios, lo que nos hace afirmar que es una técnica segura con la que hemos obtenido óptimos resultados en lo que se refiere a efectividad del tratamiento y disminución del dolor. Podemos concluir que la infiltración de gel de poliacrilamida se convierte una nueva opción de tratamiento en el caso de exostosis digitales.