Determination of trace elemental species in periostracum of Cypraea shells

n this work, three Cypraea species (C. talpa, C. tigris and C. zebra) were exhaustively studied. The shells have been separated in the structural layers. The mineralogy, ultra- and micro-structure of each layer were analyzed by Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffractometry (XRD) and Raman Spectroscopy (RS). The presence of biologically relevant trace metals (Mn, Co, Fe, Zn, Cr, etc.) has been investigated using Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) and Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry (ICP-MS) as detection tool. A new method has been developed and optimized to extract and analyze the soluble organic matrix (SOM) of the shell. Although the molecular nature of the SOM is not really known, it contains at least large protein fraction, if not only consists of proteins. The extracted matrices were compared between layers and species using Size Exclusion High Performance Liquid Chromatography coupled with Ultra Violet Spectrometry (SE-HPLC-UV), Gel electrophoresis (GE) and protein quantification tests. For the first time to our knowledge the association of trace elements to the protein in the SOM of the shell was studied using hyphenated on line as well as combined off line techniques and validated through inter-comparison tests between the different methods applied. Interesting correlations between the trace element concentration, the microstructure and the protein content were directly and indirectly detected. The metals Cu, Ni, Co and Zn have shown to bind to the SOM extracted from C. talpa, C. tigris and C. zebra shells. Within the conclusions of this work it was demonstrated that these protein-metal-complexes (or metal containing proteins) change from one layer to the other and are different between the three snails analyzed. In addition, the complexes are clearly related only to certain protein fractions of the SOM, and not to the whole SOM observed. These fractions and show not to be very metal-specific (i.e. some of these fractions bind two or three different metals).

Tunnelkontakte mit Heusler-Elektrode: Spinpolarisation von Co 2Cr 0,6Fe 0,4Al und Einfluss der Barriere

Ziel dieser Arbeit ist die Bestimmung der Spinpolarisation von der Heusler-Verbindung Co2Cr0,6Fe0,4Al. Dieses Ziel wurde durch die sorgfältige Präparation von Co2Cr0,6Fe0,4Al basierten Tunnelkontakten realisiert. Tunnelwiderstandsmessungen an Co2Cr0,6Fe0,4Al-basiertenrnTunnelkontakten ergaben einen Tunnelmagnetowiderstand von 101% bei 4 K. DieserrnTunnelmagnetowiderstand legt eine untere Grenze von 67% für die Spinpolarisation von Co2Cr0,6Fe0,4Al fest.rnrnCo2Cr0,6Fe0,4Al ist eine Heusler-Verbindung, der die Eigenschaften eines halbmetallischen Ferromagneten zugeschrieben werden. Ein halbmetallischer Ferromagnet hat an der Fermikante nur Elektronenspinzustände mit einer Polarisation. Als Folge davon können bei einem spinerhaltenden Tunnelprozess nur Elektronen einer Spinrichtung in den halbmetallischen Ferromagneten tunneln. Mit einem magnetischen Feld und einer durch einen Antiferromagneten fixierten Gegenelektrode, können an einem Tunnelkontakt mit einem spinpolarisierten Ferromagneten deshalb zwei Zustände, eine hohe und eine niedrige Tunnelleitfähigkeit, erzeugt werden. Daher finden spinpolarisierte Tunnelkontakte in Form von MRAM in der Datenspeicherung Verwendung. Bislang wurde jedoch keine Verbindung gefunden, der eine Spinpolarisation von 100% experimentell eindeutig nachgewiesen werden konnte. Für Co2Cr0,6Fe0,4Al lagen die höchsten gemessenen Spinpolarisationen um 50%.rnrnTunnelspektroskopie ist eine zuverlässige und anwendungsnahe Methode zur Untersuchung der Spinpolarisation. Inelastische Tunnelprozesse und eine reduzierte Ordnung an Grenzflächen bewirken einen reduzierten Tunnelmagnetowiderstand. Eine symmetriebrechende Barriere, wie amorphes AlOx, ist Voraussetzung für die Anwendung des Jullière-Modells zur Bestimmung der Spinpolarisation. Das Jullière-Modell verknüpft die Spin-aufgespaltenenrnZustandsdichten der Elektroden mit dem Tunnelmagnetowiderstand. Ohne einernsymmetriebrechende Barriere, zum Beispiel mit MgO als Isolatorschicht, können höhere Tunnelmagnetowiderstände erzwungen werden. Ein eindeutiger Rückschluss auf die Spinpolarisation ist dann jedoch nicht mehr möglich. Mit Aluminiumoxid-basierten Barrieren liefert die Anwendung des einfachen Jullière-Modells eine Untergrenze der Spinpolarisation.rnrnUm die Spinpolarisation von Co2Cr0,6Fe0,4Al durch Tunnelspektroskopie zu bestimmen, musste die Präparation der Tunnelkontakte verbessert werden. Dies wurde ermöglicht durch den Anbau einer neuen Sputterkammer mit besseren UHV-Bedingungen an ein bestehendes Präparationscluster. Co2Cr0,6Fe0,4Al wird mit Hilfe von Radiofrequenz-Kathodenzerstäuben deponiert. Die resultierenden Schichten verfügen nach ihrer Deposition über einen höheren Ordnungsgrad und über eine geordnete Oberfläche. Durch eine Magnesium-Pufferschicht war es möglich, auf diese Oberfläche eine homogene amorphe AlOx-Barriere zu deponieren. Als Gegenelektrode wurde CoFe als Ferromagnet mit MnFe als Antiferromagnet gewählt. Diese Gegenelektrode ermöglicht Tunnelmessungen bis hin zu Raumtemperatur.rnrnMit den in dieser Arbeit vorgestellten optimierten Analyse- und Präparationsmethoden ist es möglich, die Untergrenze der Spinpolarisation von Co2Cr0,6Fe0,4Al auf 67% anzuheben. Dies ist der bisher höchste veröffentlichte Wert der Spinpolarisation von Co2Cr0,6Fe0,4Al.rn

Development and application of an analytical method for the determination of total atmospheric biogenic non-methane organic carbon

Ein wesentlicher Anteil an organischem Kohlenstoff, der in der Atmosphäre vorhanden ist, wird als leichtflüchtige organische Verbindungen gefunden. Diese werden überwiegend durch die Biosphäre freigesetzt. Solche biogenen Emissionen haben einen großen Einfluss auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Atmosphäre, indem sie zur Bildung von bodennahem Ozon und sekundären organischen Aerosolen beitragen. Um die Bildung von bodennahem Ozon und von sekundären organischen Aerosolen besser zu verstehen, ist die technische Fähigkeit zur genauen Messung der Summe dieser flüchtigen organischen Substanzen notwendig. Häufig verwendete Methoden sind nur auf den Nachweis von spezifischen Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffverbindungen fokussiert. Die Summe dieser Einzelverbindungen könnte gegebenenfalls aber nur eine Untergrenze an atmosphärischen organischen Kohlenstoffkonzentrationen darstellen, da die verfügbaren Methoden nicht in der Lage sind, alle organischen Verbindungen in der Atmosphäre zu analysieren. Einige Studien sind bekannt, die sich mit der Gesamtkohlenstoffbestimmung von Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffverbindung in Luft beschäftigt haben, aber Messungen des gesamten organischen Nicht-Methan-Verbindungsaustauschs zwischen Vegetation und Atmosphäre fehlen. Daher untersuchten wir die Gesamtkohlenstoffbestimmung organische Nicht-Methan-Verbindungen aus biogenen Quellen. Die Bestimmung des organischen Gesamtkohlenstoffs wurde durch Sammeln und Anreichern dieser Verbindungen auf einem festen Adsorptionsmaterial realisiert. Dieser erste Schritt war notwendig, um die stabilen Gase CO, CO2 und CH4 von der organischen Kohlenstofffraktion zu trennen. Die organischen Verbindungen wurden thermisch desorbiert und zu CO2 oxidiert. Das aus der Oxidation entstandene CO2 wurde auf einer weiteren Anreicherungseinheit gesammelt und durch thermische Desorption und anschließende Detektion mit einem Infrarot-Gasanalysator analysiert. Als große Schwierigkeiten identifizierten wir (i) die Abtrennung von CO2 aus der Umgebungsluft von der organischen Kohlenstoffverbindungsfaktion während der Anreicherung sowie (ii) die Widerfindungsraten der verschiedenen Nicht-Methan-Kohlenwasserstoff-verbindungen vom Adsorptionsmaterial, (iii) die Wahl des Katalysators sowie (iiii) auftretende Interferenzen am Detektor des Gesamtkohlenstoffanalysators. Die Wahl eines Pt-Rd Drahts als Katalysator führte zu einem bedeutenden Fortschritt in Bezug auf die korrekte Ermittlung des CO2-Hintergrund-Signals. Dies war notwendig, da CO2 auch in geringen Mengen auf der Adsorptionseinheit während der Anreicherung der leichtflüchtigen organischen Substanzen gesammelt wurde. Katalytische Materialien mit hohen Oberflächen stellten sich als unbrauchbar für diese Anwendung heraus, weil trotz hoher Temperaturen eine CO2-Aufnahme und eine spätere Abgabe durch das Katalysatormaterial beobachtet werden konnte. Die Methode wurde mit verschiedenen leichtflüchtigen organischen Einzelsubstanzen sowie in zwei Pflanzenkammer-Experimenten mit einer Auswahl an VOC-Spezies getestet, die von unterschiedlichen Pflanzen emittiert wurden. Die Pflanzenkammer-messungen wurden durch GC-MS und PTR-MS Messungen begleitet. Außerdem wurden Kalibrationstests mit verschiedenen Einzelsubstanzen aus Permeations-/Diffusionsquellen durchgeführt. Der Gesamtkohlenstoffanalysator konnte den tageszeitlichen Verlauf der Pflanzenemissionen bestätigen. Allerdings konnten Abweichungen für die Mischungsverhältnisse des organischen Gesamtkohlenstoffs von bis zu 50% im Vergleich zu den begleitenden Standardmethoden beobachtet werden.

Co-frangitura oliva e nocciola: Studio del prodotto

In recent times, the choices of consumers have been more conscious and oriented to foods with health benefits. The present paper deals with the study of oil from crushing of olive and huzelnut with the aim of obtaining a “functional food”. Different samples of oil derived from the crushing of olive (O), olive with 5% of hazelnut (O5N) and olive with 10% of hazelnut (O10N), exposed to different temperatures (28 and 35°C) and times (15 and 30 minutes) of malaxation. The samples of oil were initially subjected to a qualitative assessment by the analysis of peroxide and free acidity. Following further analyses were carried out namely the determination of fatty acids and triglycerides by FAST GC-FID, the determination of tocopherols by HPLC-FLC, the analysis of sterols by GC/MS and the spectroscopic analysis with FT-MIR combined with statistical analysis with PCA and PLS. The results showed that increasing the time and temperature of malaxation there aren’t relevant significant differences (p<0,05) in the composition of fatty acids, triglycerides and tocopherols in the different oils, but there are higher extraction yields. The increase of content of hazelnut in phase of crushing causes the decrease of triglycerides C50 and C52, the increase of the class C54, total tocopherols and of total sterols as well. The samples analysed with FT-MIR spectroscopy have showed, on the contrary to conventional analytical techniques, a good discrimination between different oils despite of the similar chemical composition of olive and hazelnuts. After the PLS models were built from spectra FT-MIR in order to estimate the content of triglycerides C50, C52 and C54 and total tocopherols, with good R2 in full cross validation (R2>0,821).

Enantioselective determination of ondansetron and 8-hydroxyondansetron in human plasma from recovered surgery patients by liquid chromatography-tandem mass spectrometry

A liquid chromatographic-mass spectrometric assay with atmospheric pressure chemical ionization for quantification of ondansetron and its main metabolite 8-hydroxyondansetron in human plasma was presented. The enantiomeric separation was achieved on a Chiralcel OD-R column containing cellulose tris-(3,5-dimethylphenylcarbamate). The validation data were within the required limits. The assay was successfully applied to authentic plasma samples. Quantitative results from postoperative patients receiving ondansetron demonstrated a great interindividual variability in postoperative plasma drug concentrations, the metabolites were not detected in their unconjugated form. A wide variation in the S-(+)-/R-(-)-ondansetron concentration ratio between 0.14 and 7.18 is indicative for a stereoselective disposition or metabolism. In further studies CYP2D6 and CYP3A4 genotype dependent metabolism of ondansetron enantiomers as well as of co-administered drugs and clinical efficacy of the medication should be tested.

Dual-energy CT-cholangiography in potential donors for living-related liver transplantation: Improved biliary visualization by intravenous morphine co-medication

PURPOSE: To prospectively evaluate whether intravenous morphine co-medication improves bile duct visualization of dual-energy CT-cholangiography. MATERIALS AND METHODS: Forty potential donors for living-related liver transplantation underwent CT-cholangiography with infusion of a hepatobiliary contrast agent over 40min. Twenty minutes after the beginning of the contrast agent infusion, either normal saline (n=20 patients; control group [CG]) or morphine sulfate (n=20 patients; morphine group [MG]) was injected. Forty-five minutes after initiation of the contrast agent, a dual-energy CT acquisition of the liver was performed. Applying dual-energy post-processing, pure iodine images were generated. Primary study goals were determination of bile duct diameters and visualization scores (on a scale of 0 to 3: 0-not visualized; 3-excellent visualization). RESULTS: Bile duct visualization scores for second-order and third-order branch ducts were significantly higher in the MG compared to the CG (2.9±0.1 versus 2.6±0.2 [P<0.001] and 2.7±0.3 versus 2.1±0.6 [P<0.01], respectively). Bile duct diameters for the common duct and main ducts were significantly higher in the MG compared to the CG (5.9±1.3mm versus 4.9±1.3mm [P<0.05] and 3.7±1.3mm versus 2.6±0.5mm [P<0.01], respectively). CONCLUSION: Intravenous morphine co-medication significantly improved biliary visualization on dual-energy CT-cholangiography in potential donors for living-related liver transplantation.

How Noninvasive Haemoglobin Measurement with Pulse CO-Oximetry Can Change Your Practice: An Expert Review

Trauma related haemorrhagic anaemia is rarely diagnosed by physical examination alone but typically includes measurement of blood haemoglobin, one of the most frequently ordered laboratory tests. Recently, noninvasive technologies have been developed that allow haemoglobin to be measured immediately without the need for intravenous access or having to take venous, arterial, or capillary blood. Moreover, with these technologies haemoglobin can be continuously measured in patients with active bleeding, to guide the start and stop of blood transfusions and to detect occult bleeding. Recent studies on the accuracy of the devices showed promising results in terms of accuracy of hemoglobin measurement compared to laboratory determination. The present review gives an overview on the technology itself and reviews the current literature on the subject.

Pollen and macrofossils profiles and age determination from three cores in Northeastern Kansas, U.S.A.

Two marshes near Muscotah and Arrington, Atchison County, northeastern Kansas, yielded a pollen sequence covering the last 25,000 yrs of vegetation development. The earliest pollen spectra are comparable with surface pollen spectra from southern Saskatchewan and southeastern Manitoba and might indicate a rather open vegetation but with some pine, spruce, and birch as the most important tree species, with local stands of alder and willow. This type of vegetation changed about 23,000 yrs ago to a spruce forest, which prevailed in the region until at least 15,000 yrs ago. Because of a hiatus, the vegetation changes resulting in the spread of a mixed deciduous forest and prairie, which was present in the region from 11,000 to 9,000 yrs ago, remain unknown. Prairie vegetation, with perhaps a few trees along the valleys, covered the region until about 5,000 yrs ago, when a re-expansion of deciduous trees began in the lowlands.

Age determination of sediment cores from the Weddell Sea

We report here the results of a study aimed at providing radiometric age control on glacial events in the Weddell Sea during the late Quaternary. Sediment cores from the eastern continental shelf, where the East Antarctic ice sheet was grounded, have recovered glacial-marine sediments resting on tills and the latter deposits predate the isotope stage 2 last glacial maximum. Sediment cores from the continental slope and rise sampled a prominent ice-rafted debris layer, and radiocarbon ages indicate that this ice-rafting event took place prior to 26 000 yr B.P. Thus, the combined data indicate that significant deglaciation of the Weddell Sea continental shelf took place prior to the last glacial maximum. Our data also suggest that the ice masses that border the Weddell Sea are more extensive than they were during the previous glacial minimum.

Age determination of eastern Weddel Sea sediments

The huge ice shelves in West Antarctica -the Ross and Filchner/Ronne Ice Shelves- habe probably extended out on th continental shelf during the late Wisconsin (Stuiver et al., 1981). Previous discussions, which have focused on the Ross Sea, have suggested (1) that the ice extended across the whole continental shelf (Denton et al., 1975; Kellog et al., 1979, doi:10.1130/0091-7613(1979)7<249:LQEOTW>2.0.CO;2) or (2) that there was only a minor ecpansion (Drewry, 1979). Here we present sedimentological data from the Weddel Sea which suggests that a late Wisconsin grounded ice sheet extended to the shelfe edge. The evidence includes a recent thicker ice in Ellsworth Mountains at the head of the Filchner/Ronne Ice Shelf (Rutford et al., 1980). This thickening would lead to an expansion of the inland ice sheet over the continental shelf, filling up the Weddell Sea embayment.

Age determination and stable isotope record of ODP Hole 162-980B

The conversion of surface water to deep water in the North Atlantic results in the release of heat from the ocean to the atmosphere, which may have amplified millennial-scale climate variability during glacial times (Broecker et al., 1990, doi:10.1029/PA005i004p00469) and could even have contributed to the past 11,700 years of relatively mild climate (known as the Holocene epoch) (Bond et al., 2001, doi:10.1126/science.1065680; Alley et al., 1997, doi:10.1130/0091-7613(1997)025<0483:HCIAPW>2.3.CO;2; Keigwin and Boyle, 2000, doi:10.1073/pnas.97.4.1343). Here we investigate changes in the carbon-isotope composition of benthic foraminifera throughout the Holocene and find that deep-water production varied on a centennial-millennial timescale. These variations may be linked to surface and atmospheric events that hint at a contribution to climate change over this period.

Radiocarbon age determination of 16 sites

The thermal diffusion enrichment apparatus in use in Amsterdam before 1967, has been rebuilt in the Groningen Radiocarbon Dating Laboratory. It has been shown to operate reliably and reproducibly. A reasonable agreement exists between the theoretical calculations and the experimental results. The 14C enrichment of a CO sample is deduced from the simultaneous mass 30 enrichment, which is measured with a mass spectrometer. The relation between both enrichments follows from a series of calibration measurements. The over-all accuracy in the enrichment is a few percent, equivalent to a few hundred years in age. The main problem in dating very old samples is their possible contamination with recent carbon. Generally, careful sample selection and rigorous pretreatment reduce sample contamination to an acceptable value. Also, it has been established that laboratory contamination, due to a memory effect in the combustion system and to impurities in the oxygen and nitrogen gas used for combustion, can be eliminated. A detailed analysis shows that the counter background in our set-up is almost exclusively caused by cosmic ray muons. The measurement of 28 early glacial samples, mostly from North-west Europe, has yielded a consistent set of ages. These indicate the existence of three early glacial interstadials; using the Weichselian definitions: Amersfoort starting at 68 200 ± 1100, Brørup at 64 400 ± 800 and Odderade at 60 500 ± 600 years BP. This 14C chronology shows good agreement with the Camp Century chronology and the dated palaeo sea levels. The discrepancy in the age of the early part of the Last Glacial on the 14C time scale and on that adopted for the deep-sea d18 record, must probably be attributed to the use of a generalized d18 curve and a wrong interpretation of this curve in terms of three Barbados terraces.