Opposite effect of counterions on the persistence length of nicked and non-nicked DNA.

Using cryo-electron microscopy we reconstructed the three-dimensional trajectories adopted in cryovitrified solutions by double-stranded DNA molecules in which the backbone of one strand lacked a phosphate at regular intervals of 20 nucleotides. The shape of such nicked DNA molecules was compared with that of DNA molecules with exactly the same sequence but without any single-stranded scissions. Upon changing the salt concentration we observed opposite effects of charge neutralization on nicked and non-nicked DNA. In low salt solutions (10 mM Tris-HCl, 10 mM NaCl) the applied dense nicking caused ca 3.5-fold reduction of the DNA persistence length as compared with non-nicked DNA. Upon increasing the salt concentration (to 150 mM NaCl and 10 mM MgCl2) the persistence length of non-nicked DNA appreciably decreased while that of nicked DNA molecules increased by a factor of 2.

Pré-éclampsie et troubles électrolytiques: à propos d'un cas [Electrolyte disorders in preeclampsia. A case report].

The occurrence of electrolyte disorders as hypocalcemia and/or hyponatremia is an uncommon event in preeclampsia, which can be the sign of serious situation, with potentially unfavourable consequences for the mother and her foetus. Hyponatremia in the setting of preeclampsia is an indicator of severity, and requires the understanding of the etiologic mechanisms to initiate an appropriate treatment. Indeed the often-considered fluid restriction is rarely a treatment option for pregnant women. Hypocalcemia is a complication that must be monitored when a treatment with high doses of intravenous magnesium sulphate is introduced. In this context, hypocalcemia must be sought, with the exclusion of other etiologies as vitamin D deficiency, hypoparathyroidism or renal and extrarenal loss of calcium. A replacement therapy, intravenous or oral according to circumstances, should be considered in case of severe or symptomatic hypocalcemia.

Environmental and biological controls on the geochemistry (δ18O, δ13C, Mg/Ca, and Sr/Ca) of living ostracods from Lake Geneva

ABSTRACT : Ostracods are benthic microcrustaceans enclosed in low-Mg calcite bivalves. Stable isotope compositions, Mg/Ca, and Sr/Ca ratios of ostracod fossil valves have proven useful to reconstruct past environmental conditions. Yet, several discrepancies persist and the influence of many factors remains unclear. It is the aim of this study to improve the use of ostracod valve geochemistry as palaeoenvironmental proxies by examining the extent of isotope fractionation and trace element partitioning during valve calcification. To achieve this, the environmental parameters (pH, temperature) and chemical composition of water (C-and O-isotope composition and calcium, magnesium, and strontium content) were measured at sites where living ostracods were sampled. The sampling was on a monthly basis over the course of one year at five different water depths (2, 5, 13, 33, and 70 m) in Lake Geneva, Switzerland. The one-year sampling enabled collection of environmental data for bottom and interstitial pore water. In littoral to sublittoral zones, C-isotope composition of DIC and the Mg/Ca and Sr/Ca ratios of water are found to vary concomitantly with water temperature. This is due to the precipitation of calcite, which is induced by higher photosynthetic activity as temperature and/or solar radiation intensify in summer. In deeper zones, environmental parameters remain largely constant throughout the year. Variations of pH, DIC concentrations and C-isotope compositions in interstitial water result from aerobic as well as anaerobic respiration, calcite dissolution and methanogenesis. Bathymetric distribution, life cycles, and habitats were derived for 15 ostracod species and are predominantly related to water temperature and sediment texture. O-isotope compositions of ostracod valves in Lake Geneva reflect that of water and temperature. However, offsets of up to 3 permil are observed in comparison with proposed inorganic calcite precipitation equilibrium composition. Deprotonation of HCO3- and/or salt effect at crystallisation sites may explain the disequilibrium observed for O-isotopic compositions. C-isotope compositions of ostracod valves are not as well constrained and appear to be controlled by a complex interaction between habitat preferences and seasonal as well as spatial variations of the DIC isotope composition. For infaunal forms, C-isotope compositions reflect mainly the variation of DIC isotope composition in interstitial pore waters. For epifaunal forms, C-isotope compositions reflect the seasonal variation of DIC isotope compositions. C-isotope compositions of ostracod valves is at equilibrium with DIC except for a small number of species (L. inopinata, L. sanctipatricii and possibly C. ophtalmica, and I. beauchampi). Trace element uptake differs considerably from species to species. For most epifaunal forms, trace element content follows the seasonal cycle, recording temperature increases and/or variations of Mg/Ca and Sr/Ca ratios of water. In contrast, infaunal forms are predominantly related to sediment pore water chemistry. RÉSUMÉ EN FRANÇAIS : Les ostracodes sont de petits crustacés benthiques qui possèdent une coquille faite de calcite à faible teneur en magnésium. La composition isotopique et les rapports Mg/Ca et Sr/Ca d'ostracodes fossiles ont été utilisés maintes fois avec succès pour effectuer des reconstructions paléoenvironnementales. Néanmoins, certains désaccords persistent sur l'interprétation de ces données. De plus, l'influence de certains facteurs pouvant biaiser le signal reste encore inconnue. Ainsi, le but de cette étude est de rendre plus performant l'emploi de la composition géochimique des ostracodes comme indicateur paléoenvironnemental. Pour réaliser cela, cinq sites situés dans le Léman à 2, 5, 13, 33 et 70 m de profondeur ont été choisis pour effectuer les échantillonnages. Chaque site a été visité une fois par mois durant une année. Les différents paramètres environnementaux (pH, température) ainsi que la composition géochimique de l'eau (composition isotopique de l'oxygène et du carbone ainsi que teneur en calcium, magnésium et strontium) ont été déterminés pour chaque campagne. Des ostracodes vivants ont été récoltés au cinq sites en même temps que les échantillons d'eau. Ce travail de terrain a permis de caractériser la géochimie de l'eau se trouvant juste au-dessus des sédiments ainsi que celle de l'eau se trouvant dans les interstices du sédiment. Dans les zones littorales à sublittorales, la composition isotopique du carbone inorganique dissout (CID) ainsi que les rapports Mg/Ca et Sr/Ca de l'eau varient linéairement avec la température. Ceci peut être expliqué par la précipitation de calcite qui est contrôlée par l'activité photosynthétique, variant elle même linéairement avec la température. Dans les zones plus profondes, les paramètres environnementaux restent relativement constants tout au long de l'année. Les variations du pH, de la concentration et de la composition isotopique du CID dans les sédiments résultent de la libération de carbone engendrée par la dégradation de la matière organique avec présence d'oxygène ou via réduction de nitrates et de sulfates, par la dissolution de carbonates, ainsi que par la méthanogenèse. La distribution bathymétrique, le cycle de vie ainsi que l'habitat de 15 espèces ont été déterminés. Ceux-ci sont principalement reliés à la température de l'eau et à la texture des sédiments. La composition isotopique de l'oxygène des valves d'ostracodes reflète celle de l'eau et la température qui régnait lors de la calcification. Néanmoins, des écarts pouvant aller jusqu'à 3 0/00 par rapport à l'équilibre théorique ont été obtenus. La déprotonation de HCO3 ou un 'effet de sel' pourrait être à l'origine du déséquilibre observé. La composition isotopique du carbone des valves d'ostracodes n'est pas aussi bien cernée. Celle-ci semble être principalement contrôlée par une interaction complexe entre l'habitat des ostracodes et les variations saisonnières et spatiales de la composition isotopique du CID. Pour les espèces endofaunes, la composition isotopique du carbone reflète principalement la variation de la composition isotopique du CID à l'intérieur des sédiments. Pour les formes épifaunes, c'est la variation saisonnière de la composition du CID qui contrôle celle de la coquille des ostracodes. En général, la composition isotopique du carbone des valves d'ostracodes est en équilibre avec celle de CID, hormis pour quelques rares espèces (L. inopinata, L. sanctipatricii et peut-être C. ophtalmica et I. beauchampi). L'incorporation des éléments traces diffère passablement d'une espèce à l'autre. Pour la plupart des espèces épifaunes, la teneur en éléments traces des coquilles reflète les variations saisonnières. Ces espèces semblent enregistrer les variations soit de la température soit des rapports Mg/Ca et Sr/Ca de l'eau. La teneur en élément traces des formes infaunales, au contraire, est principalement reliée à la chimie de l'eau interstitielle. RÉSUMÉ GRAND-PUBLIC : La connaissance de l'évolution du climat dans le futur est primordiale pour notre société, car elle permet de développer différentes stratégies pour faire face aux problèmes engendrés pas le changement climatique : stratégies environnementale, humanitaire, ou encore économique. Cette problématique est actuellement, à juste titre, sujet d'une vive préoccupation. La géologie peut-elle contribuer à l'effort communautaire entrepris? Naturellement, ce sont les climatologues qui sont sur le devant de la scène. Il n'empêche que ces derniers, pour pouvoir prédire l'avenir, doivent s'appuyer sur le passé. La géologie est alors d'un grand intérêt car c'est effectivement la seule science qui permette d'estimer les variations climatiques à grande échelle sur de longues périodes. Ainsi, voulant moi-même contribuer aux recherches menées dans ce domaine, je me suis tourné à la fin de mes études vers la paléoclimatologie, science qui a pour but de reconstruire le climat des temps anciens. Nous nous sommes rendu compte que l'évolution climatique de la région où nous habitons n'avait pas encore fait le sujet d'études approfondies. Il est pourtant important de connaître la variation locale des changements climatiques pour obtenir des modèles climatiques fiables. En conséquence, un vaste projet a vu le jour : reconstruire, à l'aide des sédiments du lac Léman, les variations paléoclimatiques et paléo-environnementales depuis le retrait du Glacier de Rhône, il y a environ 15'000 ans, jusqu'à nos jours. Pour ce genre de travail, la géochimie, qui est une forme de chimie, utilisée en science de la terre regroupant la chimie classique et la chimie isotopique, est une alliée particulièrement efficace. Elle permet en effet, via différentes mesures faites sur des archives géologiques (par exemple des fossiles ou des sédiments) d'obtenir des informations, souvent quantitatives, sur les conditions (le climat, la flore ou encore la bio productivité, etc...) qui régnaient il y a fort longtemps. Les coquilles d'ostracodes, qui sont de petits animaux vivant au fond des lacs, sont une des archives les plus prometteuses. Ces animaux sont des petits crustacés s'entourant d'une coquille calcaire qu'ils sécrètent eux-mêmes. A la mort de l'animal, la coquille est intégrée dans les sédiments et reste intacte à travers les âges. Des études ont montré qu'en analysant la géochimie de ces coquilles fossiles, il est possible de reconstruire les conditions environnementales qui régnaient à l'époque de vie de ces fossiles. Cette démarche nécessite qu'une condition bien précise soit remplie: la composition géochimique de la coquille doit enregistrer de manière fidèle la chimie de l'eau et/ou la température de l'eau présentes au moment de la sécrétion de la coquille. Le but spécifique de notre recherche a précisément été d'étudier la façon dont la chimie de l'eau ainsi que sa température sont enregistrées dans la coquillé des ostracodes. Une fois les relations entre ces divers paramètres dans l'étant actuel du système établies, il sera alors possible de les utiliser pour interpréter des données issues de coquilles fossiles. Pour ce faire, nous avons mesuré la température de l'eau de manière continue et récolté mensuellement des échantillons d'eau et des ostracodes vivants pendant une année. Cinq sites situés à 2, 5, 13, 33 et 70 mètres de profondeur ont été choisis pour effectuer ces échantillonnages dans le Léman. Le travail de terrain nous a amené à étudier la biologie de 15 espèces. Nous avons pu établir la profondeur à laquelle vivent ces animaux, leur période de développement ainsi que leur habitat respectifs. Ces résultats ont permis de mieux cerner la relation qu'il existe entre la chimie de l'eau, sa température et la composition géochimique des coquilles d'ostracodes. Nous avons ainsi pu confirmer que les coquilles d'ostracodes enregistrent de manière fidèle la composition chimique et isotopique de l'eau. De même, nous avons pu établir de manière plus précise l'effet de la température sur la géochimie des coquilles. Néanmoins, les relations trouvées entre ces trois éléments sont plus complexes pour certaines espèces, cette complexité étant souvent liée à un caractère spécifique de leur écologie. Nous avons mis en lumière certains effets qui biaisent les résultats et défini précisément les conditions dans lesquelles on peut s'attendre à avoir des difficultés dans leur interprétation. Maintenant que nous avons établi les relations entre le climat actuel et la composition géochimique des coquilles d'ostracodes actuels, nous pouvons, sur la base de ce modèle, reconstruire le climat depuis le retrait du Glacier du Rhône jusqu'à nos jours à l'aide d'ostracodes fossiles. Mais cela est une autre histoire et fera, je l'espère, le sujet de nos futures recherches.

Bacillus subtilis alpha-phosphoglucomutase is required for normal cell morphology and biofilm formation.

Mutations designated gtaC and gtaE that affect alpha-phosphoglucomutase activity required for interconversion of glucose 6-phosphate and alpha-glucose 1-phosphate were mapped to the Bacillus subtilis pgcA (yhxB) gene. Backcrossing of the two mutations into the 168 reference strain was accompanied by impaired alpha-phosphoglucomutase activity in the soluble cell extract fraction, altered colony and cell morphology, and resistance to phages phi29 and rho11. Altered cell morphology, reversible by additional magnesium ions, may be correlated with a deficiency in the membrane glycolipid. The deficiency in biofilm formation in gtaC and gtaE mutants may be attributed to an inability to synthesize UDP-glucose, an important intermediate in a number of cell envelope biosynthetic processes.

Kenny syndrome: evidence for idiopathic hypoparathyroidism in two patients and for abnormal parathyroid hormone in one.

We report three unrelated patients with Kenny syndrome. Clinical symptoms included severe dwarfism, with internal cortical thickening and medullary stenosis of the tubular bones, normal bone age, macrocephaly, absent diploic space, delayed closure of the anterior fontanel, and normal intelligence; two of the patients had hyperopia and papillary edema. The patients also had episodic hypocalcemic tetany and low serum levels of magnesium. In two patients the diagnosis of idiopathic hypoparathyroidism was established on the basis of undetectable serum parathyroid hormone (PTH) levels (N- and C-terminal RIAs); one of these had normal urinary cyclic adenosine monophosphate (cAMP) response to exogenous PTH. Circulating calcitonin was undetectable in either patient. In a third patient, who had abnormal body proportions, serum levels of PTH were increased in an RIA detecting predominantly intact PTH (N-RIA) and undetectable in another RIA recognizing carboxy-terminal fragments (C-RIA). Administration of PTH promptly increased urinary cAMP excretion. In this patient, serum levels of calcitonin were increased, whereas values for 25-OHD and 1,25(OH)2D were normal.

Validation and reproducibility of a semi-quantitative Food Frequency Questionnaire for use in elderly Swiss women.

OBJECTIVE: The principal aim of this study was to develop a Swiss Food Frequency Questionnaire (FFQ) for the elderly population for use in a study to investigate the influence of nutritional factors on bone health. The secondary aim was to assess its validity and both short-term and long-term reproducibility. DESIGN: A 4-day weighed record (4 d WR) was applied to 51 randomly selected women of a mean age of 80.3 years. Subsequently, a detailed FFQ was developed, cross-validated against a further 44 4-d WR, and the short- (1 month, n = 15) and long-term (12 months, n = 14) reproducibility examined. SETTING: French speaking part of Switzerland. SUBJECTS: The subjects were randomly selected women recruited from the Swiss Evaluation of the Methods of Measurement of Osteoporotic Fracture cohort study. RESULTS: Mean energy intakes by 4-d WR and FFQ showed no significant difference [1564.9 kcal (SD 351.1); 1641.3 kcal (SD 523.2) respectively]. Mean crude nutrient intakes were also similar (with nonsignifcant P-values examining the differences in intake) and ranged from 0.13 (potassium) to 0.48 (magnesium). Similar results were found in the reproducibility studies. CONCLUSION: These findings provide evidence that this FFQ adequately estimates nutrient intakes and can be used to rank individuals within distributions of intake in specific populations.

Sevrage éthylique inhabituel et compliqué: avez-vous vérifié la phosphatémie [Unusual alcoholic weaning, complicated: do you check the blood phosphate?].

A 65 year old alcoholic man was hospitalized because he was tired, hypotonic, with postural tremor. The neurologic symptoms increased during the first two days despite an adequate therapy for alcoholic weaning with hydratation, benzodiazepines and vitamins. A severe hypophosphatemia is diagnosed, associated with hypovitaminosis D, mild hypomagnesemia, mild hypokaliemia and a refeeding syndrome. 24 hours after the normalisation of his phosphatemia, the neurologic symptoms are adjusted.

Dental Phenotype in Jalili Syndrome Due to a c.1312 dupC Homozygous Mutation in the CNNM4 Gene.

Jalili syndrome denotes a recessively inherited combination of an eye disease (cone-rod dystrophy) and a dental disorder (amelogenesis imperfecta), which is caused by mutations in the CNNM4 gene. Whereas the ophthalmic consequences of these mutations have been studied comprehensively, the dental phenotype has obtained less attention. A defective transport of magnesium ions by the photoreceptors of the retina is assumed to account for the progressive visual impairment. Since magnesium is also incorporated in the mineral of dental hard tissues, we hypothesized that magnesium concentrations in defective enamel resulting from mutations in CNNM4 would be abnormal, if a similar deficiency of magnesium transport also accounted for the amelogenesis imperfecta. Thus, a detailed analysis of the dental hard tissues was performed in two boys of Kosovan origin affected by Jalili syndrome. Retinal dystrophy of the patients was diagnosed by a comprehensive eye examination and full-field electroretinography. A mutational analysis revealed a c.1312 dupC homozygous mutation in CNNM4, a genetic defect which had already been identified in other Kosovan families and putatively results in loss-of-function of the protein. The evaluation of six primary teeth using light and scanning electron microscopy as well as energy-dispersive X-ray spectroscopy showed that dental enamel was thin and deficient in mineral, suggesting a hypoplastic/hypomineralized type of amelogenesis imperfecta. The reduced mineral density of enamel was accompanied by decreased amounts of calcium, but significantly elevated levels of magnesium. In dentin, however, a similar mineral deficiency was associated with reduced magnesium and normal calcium levels. It is concluded that the c.1312 dupC mutation of CNNM4 results in mineralization defects of both enamel and dentin, which are associated with significantly abnormal magnesium concentrations. Thus, we could not disprove the hypothesis that a disrupted magnesium transport is involved in the development of the dental abnormalities observed in Jalili syndrome.

Biochemical markers of fatal hypothermia.

The aim of this study was to investigate the usefulness of postmortem biochemical investigations in the diagnosis of fatal hypothermia. 10 cases of fatal hypothermia and 30 control cases were selected. A series of biochemical parameters, such as glucose, acetone, 3-beta-hydroxybutyrate, isopropyl alcohol, free fatty acids, adrenaline, growth hormone, adrenocorticotropic hormone, thyroid-stimulating hormone, cortisol, calcium, magnesium, C-reactive protein, procalcitonin as well as markers of renal and cardiac functions were measured in blood, postmortem serum from femoral blood, urine, vitreous and pericardial fluid. The results suggested that deaths due to hypothermia, especially in free-ethanol cases, are characterized by increased ketone levels in blood and other biological fluids, increased adrenaline concentrations in urine, increased cortisol levels in postmortem serum from femoral blood and increased free cortisol values in urine. Increased or decreased levels of other biological parameters are either the result of terminal metabolic changes or the expression of preexisting diseases and may provide information to elucidate the death process on a case-by-case basis.

Dietary intake of children with inflammatory bowel disease and of healthy controls

Introduction: The assessment of dietary intake by examination is a tool that allows knowing the habits and detecting certain nutritional deficiencies. Thus, it is essential in chronic disease and especially in children, where deficiencies can have a negative impact on growth and pubertal development. Objectives: Compare the dietary intake between children with inflammatory bowel disease (IBD) and healthy controls. Methods: Twenty-nine healthy controls (12 girls; mean age: 12.7 ± 1.9 years) and 21 IBD patients (11 girls; 14.3 ± 1.3 years) recruited from August 2011 to October 2012. Dietary intake was assessed by 24h recall. Results: No differences were found between IBD patients and healthy controls regarding dietary intake (table). Both IBD patients and healthy controls had excessive protein consumption. Furthermore, there are deficiencies for some nutriments (fibers, calcium and magnesium). Qualitative analysis revealed that both, IBD patients and healthy controls showed increased snacking and bad lipids distribution, especially for saturated lipids. Conclusion: Both children with IBD and health controls have a food imbalance and a low intake of minerals and vitamins. No differences between children with IBD and healthy controls were found.

Hemodynamic, renal, and endocrine effects of 4-h infusions of human atrial natriuretic peptide in normal volunteers.

A synthetic human atrial natriuretic peptide of 26 aminoacids [human (3-28)ANP or hANP] was infused into normal male volunteers. Six subjects were infused for 4 h at 1-wk intervals with either hANP at the rate of 0.5 or 1.0 microgram/min or its vehicle in a single-blind randomized order. Human (3-28)ANP at the dose of 0.5 microgram/min raised immunoreactive plasma ANP levels from 104 +/- 17 to 221 +/- 24 pg/ml (mean +/- SEM), but it induced no significant change in blood pressure, heart rate, effective renal plasma flow, glomerular filtration rate, or renal electrolyte excretion. At the rate of 1.0 microgram/min, human (3-28)ANP increased immunoreactive plasma ANP levels from 89 +/- 12 to 454 +/- 30 pg/ml. It reduced effective renal plasma flow from 523 +/- 40 to 453 +/- 38 ml/min (P less than 0.05 vs. vehicle), but left glomerular filtration rate unchanged. Natriuresis rose from 207 +/- 52 to 501 +/- 69 mumol/min (P less than 0.05 vs. vehicle) and urinary magnesium excretion from 3.6 +/- 0.5 to 5.6 +/- 0.5 mumol/min (P less than 0.01 vs. vehicle). The excretion rate of the other electrolytes, blood pressure, and heart rate were not significantly modified. At both doses, human (3-28)ANP tended to suppress the activity of the renin-angiotensin-aldosterone system. In 3 additional volunteers, the skin blood flow response to human (3-28)ANP, infused for 4 h at the rate of 1.0 microgram/min, was studied by means of a laser-doppler flowmeter. The skin blood flow rose during the first 2 h of peptide administration, then fell progressively to values below baseline. After the infusion was discontinued, it remained depressed for more than 2 h. Thus, in normal volunteers, human (3-28)ANP at the dose of 1.0 microgram/min produced results similar to those obtained previously with rat (3-28)ANP. It enhanced natriuresis without changing the glomerular filtration rate while effective renal plasma flow fell. It also induced a transient vasodilation of the skin vascular bed.

The Candida albicans plasma membrane protein Rch1p, a member of the vertebrate SLC10 carrier family, is a novel regulator of cytosolic Ca(2+) homoeostasis.

Candida albicans RCH1 (regulator of Ca(2+) homoeostasis 1) encodes a protein of ten TM (transmembrane) domains, homologous with human SLC10A7 (solute carrier family 10 member 7), and Rch1p localizes in the plasma membrane. Deletion of RCH1 confers hypersensitivity to high concentrations of extracellular Ca(2+) and tolerance to azoles and Li(+), which phenocopies the deletion of CaPMC1 (C. albicans PMC1) encoding the vacuolar Ca(2+) pump. Additive to CaPMC1 mutation, lack of RCH1 alone shows an increase in Ca(2+) sensitivity, Ca(2+) uptake and cytosolic Ca(2+) level. The Ca(2+) hypersensitivity is abolished by cyclosporin A and magnesium. In addition, deletion of RCH1 elevates the expression of CaUTR2 (C. albicans UTR2), a downstream target of the Ca(2+)/calcineurin signalling. Mutational and functional analysis indicates that the Rch1p TM8 domain, but not the TM9 and TM10 domains, are required for its protein stability, cellular functions and subcellular localization. Therefore Rch1p is a novel regulator of cytosolic Ca(2+) homoeostasis, which expands the functional spectrum of the vertebrate SLC10 family.

In vitro compatibility of remifentanil hydrochloride and sufentanil citrate with selected drugs

: Objectives Physicochemical incompatibilities between intravenous drugs are a recurrent problem in intensive care units. The present study was aimed at investigating the physical compatibility of remifentanil and sufentanil with other drugs (insulin, midazolam, propofol, potassium chloride, magnesium sulfate, furosemide, heparin, monobasic potassium phosphate) that are frequently administered together intravenously. In addition, the physicochemical compatibility of three common associations of drugs was evaluated in glass tube tests and during dynamic simulated Y site administrations (remifentanil-insulin-midazolam; remifentanil-insulin-propofol; sufentanil-insulin-midazolam). Methods Physical compatibility was verified by visual inspection of the various mixtures (two, three or four drugs) in glass tubes and by pH determination of the mixtures collected during simulated Y site administrations. Solutions were considered as compatible in the absence of any visual change in the solution and of any significant variation in pH value. In addition, chemical stability was checked during in vitro dynamic simulations. The solutions were prepared in 50 ml syringes, placed on syringe pumps and connected to a Swan-Ganz catheter; the liquid collected at the tip was assayed by high performance liquid chromatography. Results In the visual examinations, only the associations of remifentanil and furosemide were incompatible. The three assayed associations were compatible in the tested proportion range over 24 h. Conclusions Remifentanil was physically compatible with the tested drugs, except for furosemide (Lasix; Sanofi-Aventis, 250 mg/25 ml) and physicochemically compatible with insulin and midazolam and insulin and propofol. Sufentanil was physically compatible with all tested drugs and physicochemically compatible with insulin and midazolam

Nucleation and growth of metamorphic minerals in contact aureoles

THESIS ABSTRACT Nucleation and growth of metamorphic minerals are the consequence of changing P-T-X-conditions. The thesis presented here focuses on processes governing nucleation and growth of minerals in contact metamorphic environments using a combination of geochemical analytics (chemical-, isotope-, and trace element composition), statistical treatments of spatial data, and numerical models. It is shown, that a combination of textural modeling and stable isotope analysis allows a distinction between several possible reaction paths for olivine growth in a siliceous dolomite contact aureole. It is suggested that olivine forms directly from dolomite and quartz. The formation of olivine from this metastable reaction implies metamorphic crystallization far from equilibrium. As a major consequence, the spatial distribution of metamorphic mineral assemblages in a contact aureole cannot be interpreted as a proxy for the temporal evolution of a single rock specimen, because each rock undergoes a different reaction path, depending on temperature, heating rate, and fluid-infiltration rate. A detailed calcite-dolomite thermometry study was initiated on multiple scales ranging from aureole scale to the size of individual crystals. Quantitative forward models were developed to evaluate the effect of growth zoning, volume diffusion and the formation of submicroscopic exsolution lamellae (<1 µm) on the measured Mg-distribution in individual calcite crystals and compare the modeling results to field data. This study concludes that Mg-distributions in calcite grains of the Ubehebe Peak contact aureole are the consequence of rapid crystal growth in combination with diffusion and exsolution. The crystallization history of a rock is recorded in the chemical composition, the size and the distribution of its minerals. Near the Cima Uzza summit, located in the southern Adamello massif (Italy), contact metamorphic brucite bearing dolomite marbles are exposed as xenoliths surrounded by mafic intrusive rocks. Brucite is formed retrograde pseudomorphing spherical periclase crystals. Crystal size distributions (CSD's) of brucite pseudomorphs are presented for two profiles and combined with geochemistry data and petrological information. Textural analyses are combined with geochemistry data in a qualitative model that describes the formation periclase. As a major outcome, this expands the potential use of CSD's to systems of mineral formation driven by fluid-infiltration. RESUME DE LA THESE La nucléation et la croissance des minéraux métamorphiques sont la conséquence de changements des conditions de pression, température et composition chimique du système (PT-X). Cette thèse s'intéresse aux processus gouvernant la nucléation et la croissance des minéraux au cours d'un épisode de métamorphisme de contact, en utilisant la géochimie analytique (composition chimique, isotopique et en éléments traces), le traitement statistique des données spatiales et la modélisation numérique. Il est montré que la combinaison d'un modèle textural avec des analyses en isotopes stables permet de distinguer plusieurs chemins de réactions possibles conduisant à la croissance de l'olivine dans une auréole de contact riche en Silice et dolomite. Il est suggéré que l'olivine se forme directement à partir de la dolomie et du quartz. Cette réaction métastable de formation de l'olivine implique une cristallisation métamorphique loin de l'équilibre. La principale conséquence est que la distribution spatiale des assemblages de minéraux métamorphiques dans une auréole de contact ne peut pas être considérée comme un témoin de l'évolution temporelle d'un type de roche donné, puisque chaque type de roche suit différents chemins de réactions, en fonction de la température, la vitesse de réchauffement et le taux d'infiltration du fluide. Une étude thermométrique calcite-dolomite détaillée a été réalisée à diverses échelles, depuis l'échelle de l'auréole de contact jusqu'à l'échelle du cristal. Des modèles numériques quantitatifs ont été développés pour évaluer l'effet des zonations de croissance, de la diffusion volumique et de la formation de lamelles d'exsolution submicroscopiques (<1µm) sur la distribution du magnésium mesuré dans des cristaux de calcite individuels. Les résultats de ce modèle ont été comparés ä des échantillons naturels. Cette étude montre que la distribution du Mg dans les grains de calcite de l'auréole de contact de l'Ubehebe Peak (USA) résulte d'une croissance cristalline rapide, associée aux processus de diffusion et d'exsolution. L'histoire de cristallisation d'une roche est enregistrée dans la composition chimique, la taille et la distribution de ses minéraux. Près du sommet Cima Uzza situé au sud du massif d'Adamello (Italie), des marbres dolomitiques à brucite du métamorphisme de contact forment des xénolithes dans une intrusion mafique. La brucite constitue des pseudomorphes rétrogrades du périclase. Les distributions de taille des cristaux (CSD) des pseudomorphes de brucite sont présentées pour deux profiles et sont combinées aux données géochimiques et pétrologiques. Les analyses textorales sont combinées aux données géochimiques dans un modèle qualitatif qui décrit la formation du périclase. Ceci élargit l'utilisation potentielle de la C5D aux systèmes de formation de minéraux controlés par les infiltrations fluides. THESIS ABSTRACT (GENERAL PUBLIC) Rock textures are essentially the result of a complex interaction of nucleation, growth and deformation as a function of changing physical conditions such as pressure and temperature. Igneous and metamorphic textures are especially attractive to study the different mechanisms of texture formation since most of the parameters like pressure-temperature-paths are quite well known for a variety of geological settings. The fact that textures are supposed to record the crystallization history of a rock traditionally allowed them to be used for geothermobarometry or dating. During the last decades the focus of metamorphic petrology changed from a static point of view, i.e. the representation of a texture as one single point in the petrogenetic grid towards a more dynamic view, where multiple metamorphic processes govern the texture formation, including non-equilibrium processes. This thesis tries to advance our understanding on the processes governing nucleation and growth of minerals in contact metamorphic environments and their dynamic interplay by using a combination of geochemical analyses (chemical-, isotope-, and trace element composition), statistical treatments of spatial data and numerical models. In a first part the thesis describes the formation of metamorphic olivine porphyroblast in the Ubehebe Peak contact aureole (USA). It is shown that not the commonly assumed succession of equilibrium reactions along a T-t-path formed the textures present in the rocks today, but rather the presence of a meta-stable reaction is responsible for forming the olivine porphyroblast. Consequently, the spatial distribution of metamorphic minerals within a contact aureole can no longer be regarded as a proxy for the temporal evolution of a single rock sample. Metamorphic peak temperatures for samples of the Ubehebe Peak contact aureole were determined using calcite-dolomite. This geothermometer is based on the temperature-dependent exchange of Mg between calcite and dolomite. The purpose of the second part of this thesis was to explain the interfering systematic scatter of measured Mg-content on different scales and thus to clarify the interpretation of metamorphic temperatures recorded in carbonates. Numerical quantitative forward models are used to evaluate the effect of several processes on the distribution of magnesium in individual calcite crystals and the modeling results were then compared to measured field. Information about the crystallization history is not only recorded in the chemical composition of grains, like isotope composition or mineral zoning. Crystal size distributions (CSD's) provide essential information about the complex interaction of nucleation and growth of minerals. CSD's of brucite pseudomorphs formed retrograde after periclase of the southern Adamello massif (Italy) are presented. A combination of the textural 3D-information with geochemistry data is then used to evaluate reaction kinetics and to constrain the actual reaction mechanism for the formation of periclase. The reaction is shown to be the consequence of the infiltration of a limited amount of a fluid phase at high temperatures. The composition of this fluid phase is in large disequilibrium with the rest of the rock resulting in very fast reaction rates. RESUME DE LA THESE POUR LE GRAND PUBLIC: La texture d'une roche résulte de l'interaction complexe entre les processus de nucléation, croissance et déformation, en fonction des variations de conditions physiques telles que la pression et la température. Les textures ignées et métamorphiques présentent un intérêt particulier pour l'étude des différents mécanismes à l'origine de ces textures, puisque la plupart des paramètres comme les chemin pression-température sont relativement bien contraints dans la plupart des environnements géologiques. Le fait que les textures soient supposées enregistrer l'histoire de cristallisation des roches permet leur utilisation pour la datation et la géothermobarométrie. Durant les dernières décennies, la recherche en pétrologie métamorphique a évolué depuis une visualisation statique, c'est-à-dire qu'une texture donnée correspondait à un point unique de la grille pétrogénétique, jusqu'à une visualisation plus dynamique, où les multiples processus métamorphiques qui gouvernent 1a formation d'une texture incluent des processus hors équilibre. Cette thèse a pour but d'améliorer les connaissances actuelles sur les processus gouvernant la nucléation et la croissance des minéraux lors d'épisodes de métamorphisme de contact et l'interaction dynamique existant entre nucléation et croissance. Pour cela, les analyses géochimiques (compositions chimiques en éléments majeurs et traces et composition isotopique), le traitement statistique des données spatiales et la modélisation numérique ont été combinés. Dans la première partie, cette thèse décrit la formation de porphyroblastes d'olivine métamorphique dans l'auréole de contact de l'Ubehebe Peak (USA). Il est montré que la succession généralement admise des réactions d'équilibre le long d'un chemin T-t ne peut pas expliquer les textures présentes dans les roches aujourd'hui. Cette thèse montre qu'il s'agirait plutôt d'une réaction métastable qui soit responsable de la formation des porphyroblastes d'olivine. En conséquence, la distribution spatiale des minéraux métamorphiques dans l'auréole de contact ne peut plus être interprétée comme le témoin de l'évolution temporelle d'un échantillon unique de roche. Les pics de température des échantillons de l'auréole de contact de l'Ubehebe Peak ont été déterminés grâce au géothermomètre calcite-dolomite. Celui-ci est basé sur l'échange du magnésium entre la calcite et la dolomite, qui est fonction de la température. Le but de la deuxième partie de cette thèse est d'expliquer la dispersion systématique de la composition en magnésium à différentes échelles, et ainsi d'améliorer l'interprétation des températures du métamorphisme enregistrées dans les carbonates. Des modèles numériques quantitatifs ont permis d'évaluer le rôle de différents processus sur la distribution du magnésium dans des cristaux de calcite individuels. Les résultats des modèles ont été comparés aux échantillons naturels. La composition chimique des grains, comme la composition isotopique ou la zonation minérale, n'est pas le seul témoin de l'histoire de la cristallisation. La distribution de la taille des cristaux (CSD) fournit des informations essentielles sur les interactions entre nucléation et croissance des minéraux. La CSD des pseudomorphes de brucite retrograde formés après le périclase dans le sud du massif Adamello (Italie) est présentée dans la troisième partie. La combinaison entre les données textorales en trois dimensions et les données géochimiques a permis d'évaluer les cinétiques de réaction et de contraindre les mécanismes conduisant à la formation du périclase. Cette réaction est présentée comme étant la conséquence de l'infiltration d'une quantité limitée d'une phase fluide à haute température. La composition de cette phase fluide est en grand déséquilibre avec le reste de la roche, ce qui permet des cinétiques de réactions très rapides.