Integrated Omics for the global mapping of biomolecules in LDL

Circulating low density lipoproteins (LDL) are thought to play a crucial role in the onset and development of atherosclerosis, though the detailed molecular mechanisms responsible for their biological effects remain controversial. The complexity of biomolecules (lipids, glycans and protein) and structural features (isoforms and chemical modifications) found in LDL particles hampers the complete understanding of the mechanism underlying its atherogenicity. For this reason the screening of LDL for features discriminative of a particular pathology in search of biomarkers is of high importance. Three major biomolecule classes (lipids, protein and glycans) in LDL particles were screened using mass spectrometry coupled to liquid chromatography. Dual-polarity screening resulted in good lipidome coverage, identifying over 300 lipid species from 12 lipid sub-classes. Multivariate analysis was used to investigate potential discriminators in the individual lipid sub-classes for different study groups (age, gender, pathology). Additionally, the high protein sequence coverage of ApoB-100 routinely achieved (≥70%) assisted in the search for protein modifications correlating to aging and pathology. The large size and complexity of the datasets required the use of chemometric methods (Partial Least Square-Discriminant Analysis, PLS-DA) for their analysis and for the identification of ions that discriminate between study groups. The peptide profile from enzymatically digested ApoB-100 can be correlated with the high structural complexity of lipids associated with ApoB-100 using exploratory data analysis. In addition, using targeted scanning modes, glycosylation sites within neutral and acidic sugar residues in ApoB-100 are also being explored. Together or individually, knowledge of the profiles and modifications of the major biomolecules in LDL particles will contribute towards an in-depth understanding, will help to map the structural features that contribute to the atherogenicity of LDL, and may allow identification of reliable, pathology-specific biomarkers. This research was supported by a Marie Curie Intra-European Fellowship within the 7th European Community Framework Program (IEF 255076). Work of A. Rudnitskaya was supported by Portuguese Science and Technology Foundation, through the European Social Fund (ESF) and "Programa Operacional Potencial Humano - POPH".

Commande prédictive non linéaire d’un séchoir à lit fluidisé pour granules pharmaceutiques

Avec la disponibilité de capteurs fiables de teneur en eau exploitant la spectroscopie proche infrarouge (NIR pour near-infrared) et les outils chimiométriques, il est maintenant possible d’appliquer des stratégies de commande en ligne sur plusieurs procédés de séchage dans l’industrie pharmaceutique. Dans cet ouvrage, le séchage de granules pharmaceutiques avec un séchoir à lit fluidisé discontinu (FBD pour fluidized bed dryer) de taille pilote est étudié à l’aide d’un capteur d’humidité spectroscopique. Des modifications électriques sont d’abord effectuées sur le séchoir instrumenté afin d’acheminer les signaux mesurés et manipulés à un périphérique d’acquisition. La conception d’une interface homme-machine permet ensuite de contrôler directement le séchoir à l’aide d’un ordinateur portable. Par la suite, un algorithme de commande prédictive (NMPC pour nonlinear model predictive control), basée sur un modèle phénoménologique consolidé du FBD, est exécuté en boucle sur ce même ordinateur. L’objectif est d’atteindre une consigne précise de teneur en eau en fin de séchage tout en contraignant la température des particules ainsi qu’en diminuant le temps de lot. De plus, la consommation énergétique du FBD est explicitement incluse dans la fonction objectif du NMPC. En comparant à une technique d’opération typique en industrie (principalement en boucle ouverte), il est démontré que le temps de séchage et la consommation énergétique peuvent être efficacement gérés sur le procédé pilote tout en limitant plusieurs problèmes d’opération comme le sous-séchage, le surséchage ou le surchauffage des granules.