Diode-pumped continuous wave and Q-switched operation of a c-cut Tm,Ho:YAlO3 laser

We report on a diode-pumped, cryogenic and room temperature operation of a Tm,Ho:YAlO3 (c-cut) laser. In a temperature of 77 K, an optical-optical conversion efficiency of 27% and a slope efficiency of 29% were achieved with the maximum continuous-wave (CW) output power of 5.0 W at 2.13 mu m. Acousto-optic switched operation was performed at pulse repetition frequency (PRF) from 1 kHz to 10 kHz, the highest pulse energy of 3.3 mJ in a pulse duration of 40 ns was obtained. In room temperature (RT), the maximum CW power of Tm,Ho:YAlO3 laser was 160 mW with a slope efficiency of 11% corresponding to the absorbed pump power. (C) 2008 Optical Society of America.

Judd-Oflet analysis of spectrum and laser performance of Ho:YAP crystal end-pumped by 1.91-mu m Tm:YLF laser

The Ho:YAP crystal is grown by the Czochralski technique. The room-temperature polarized absorption spectra of Ho:YAP crystal was measured on a c-cut sample with 1 at% holmium. According to the obtained Judd-Ofelt intensity parameters Omega(2) = 1.42 x 10(-20) cm(2), Omega(4) = 2.92 x 10(-20) cm(2), and Omega(6) = 1.71 x 10(-20) cm(2), this paper calculated the fluorescence lifetime to be 6 ms for I-5(7) -> I-5(8) transition, and the integrated emission cross section to be 2.24 x 10(-18) cm(2). It investigates the room-temperature Ho:YAP laser end-pumped by a 1.91-mu m Tm:YLF laser. The maximum output power was 4.1 W when the incident 1.91-mu m pump power was 14.4W. The slope efficiency is 40.8%, corresponding to an optical-to-optical conversion efficiency of 28.4%. The Ho:YAP output wavelength was centred at 2118 nm with full width at half maximum of about 0.8 nm.

Crystal growth, spectroscopic characterization, and laser performance of Tm:LiLuF4 crystal

The National Science Foundation of China(Grant No. 60578044).

2μm波段激光薄膜的研制

概述了国内外关于～2μ波段发光的掺Tm^3＋，THo^3＋和Er^3＋等激光晶体镀膜的使用情况，结合我们实验室已有的工作基础，对其设计原理和制备工艺进行了详细分析，制备出了较高性能2．94μm的激光薄膜。

Estimativa de parâmetros populacionais do boto-cinza, Sotalia guianensis (Van Bénéden, 1864) (Cetacea, Delphinidae) na Baía de Paraty (RJ)

Estudos envolvendo estimativas de parâmetros populacionais de cetáceos baseados em dados de foto-identificação têm crescido ao longo dos anos, possibilitando estimar parâmetros como abundância, sobrevivência, probabilidade de captura e padrões de emigração. No Brasil, ainda são poucos os estudos com cetáceos que utilizam essa abordagem, contudo, eles estão aumentando, principalmente com a espécie Sotalia guianensis (van Bénéden, 1864), conhecida como boto-cinza. O objetivo desse trabalho foi estimar a sobrevivência, a probabilidade de captura, a emigração e a abundância da população de botos-cinza na Baía de Paraty (RJ; 2307S 4433W), utilizando modelos de marcação-recaptura baseados em dados de foto-identificação, entre os anos de 2005 e 2009. Os cruzeiros foram realizados entre agosto de 2005 e julho de 2009 com uma embarcação de 26 pés e motor de 200hp. As fotografias das nadadeiras dorsais foram tomadas com a utilização de uma câmera digital Canon 20D equipada com lente de zoom 100-400mm. Foram realizadas 60 saídas de campo na Baía de Paraty totalizando 172 horas de esforço no campo, sendo 72 horas de esforço fotográfico. Nas 42 saídas com observação de botos-cinza foram efetuadas 27.892 fotografias e, destas, 6.612 (23,7%) foram consideradas adequadas e utilizadas na identificação dos indivíduos de boto-cinza. Um total de 621 indivíduos foi catalogado com base em marcas permanentes na nadadeira dorsal. Os históricos individuais de captura foram analisados no programa MARK. A estimativa de sobrevivência variou de 0,82 ( 0,05) a 0,85 ( 0,05) e a probabilidade de captura variou de 0,16 ( 0,04) a 0,40 ( 0,06). O número de indivíduos marcados na população estimado pelo modelo de Jolly-Seber foi de N = 586 ( 114,66) (IC: 361-811). A proporção de animais marcados na população para o modelo de JS foi de 0,66 ( 0,03). A partir desse valor, foi possível obter uma abundância total de 884 indivíduos ( 176,8) (IC: 602-1296). A probabilidade de emigração temporária (γ``) e de permanecer fora da área (γ`) foi de 0,43 ( 0,07) e a probabilidade de captura/recaptura variou de 0,01 ( 0,01) a 0,42 ( 0,05). A probabilidade de permanência na área (1 - γ``), assim como a probabilidade de retorno da emigração temporária (1 - γ`) foi 0,57. Apesar dos movimentos significativos de indivíduos transientes, uma vez que a área amostrada é menor do que as áreas de vida que se tem estimadas para o boto-cinza, os dados indicam uma residência moderada dos botos-cinza. A abundância anual total variou de 325 para o ano de 2005 a 448 para o ano de 2009. A análise de poder determinou que seriam necessários nove anos de estudo para observar uma tendência de queda de 5% no tamanho da população. Os resultados reforçam que a Baía de Paraty abriga uma das maiores populações já estimadas para Sotalia guianensis.

Avaliação da resposta imunológica após vacinação ou infecção por Neisseria meningitidis

A doença meningocócica (DM) é, ainda hoje, um sério problema de saúde pública, estando associada a elevadas taxas de morbidade e letalidade no mundo. A DM evoca proteção imunológica persistente contra a doença em pessoas com sistema imunológico normal. Em contraste, a proteção induzida por vacinas meningocócicas sempre requer a administração de doses reforço (booster) da vacina. No Brasil, Neisseria meningitidis dos sorogrupos C (MenC) e B (MenB) são as principais causas de DM durante os últimos anos. Atualmente, não existe uma vacina universal contra o meningococo B (MenB). A infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) tem sido apontada como um fator de risco para a mortalidade da DM. Um dos pilares do tratamento do HIV é a utilização de vacinas para doenças imuno-preveníveis. A vacina conjugada anti-MenC é frequentemente recomendada para crianças e adolescentes infectados pelo HIV no Brasil e em muitos outros países. Poucos estudos têm abordado os mecanismos pelos quais as vacinas meningocócicas geram e sustentam a memória imunológica. Os objetivos deste estudo foram: 1) avaliar a resposta de anticorpos bactericidas e de linfócito T (LT) CD4 de memória contra o meningococo após a infecção; 2) avaliar a resposta de anticorpos bactericidas e de LT CD4 de memória e linfócito B de memória (LBm) contra o meningococo após o booster da vacina cubana VA-MENGOC-BC em voluntários imunizados há aproximadamente 17 anos; 3) investigar a resposta de anticorpos funcionais (bactericidas e opsonizantes) após imunização com a vacina conjugada anti-MenC (CRM197) em indivíduos infectados pelo vírus HIV. Após a infecção, 83% dos pacientes diagnosticados como tendo DM pelo teste de látex e/ou cultura tiveram títulos de anticorpos bactericidas protetores, mas não houve uma associação entre os títulos de anticorpos bactericidas e a concentração de imunoglobulina total específica. Houve aumento na frequência de linfócitos T de memória central (TCM) (mediana de 15%) ativados, principalmente após estímulo com a cepa MenC. Nos voluntários pré-vacinados, 3 de 5 indivíduos soroconverteram 7 ou 14 dias após a administração da dose booster. Houve um aumento importante da população TCM 14 dias após o booster, mas sem ativação celular diferenciada dos grupos controles. Observamos resposta positiva de LBm na maioria dos voluntários, mas sem correlação com os anticorpos bactericidas. Em relação aos pacientes HIV positivos, os resultados mostraram a necessidade de uma segunda dose da vacina, já que apenas 15% soroconverteram a uma única dose e a segunda dose resultou em soroconversão de cerca de 55% dos indivíduos. Observamos correlação positiva (r= 0,43) e significativa (P= 0,0007) entre os anticorpos opsonizantes e bactericidas após a vacinação. Não observamos diferenças significativas quando relacionamos os títulos de anticorpos bactericidas com o número absoluto de LT CD4 P= 0,051) e LT CD4 nadir (P= 0,09) entre os pacientes que soroconverteram (n= 43) ou não soroconverteram (n= 106) após a primeira dose. Desta forma, os resultados desta tese indicaram que: 1) os pacientes convalescentes da DM adquirem anticorpos bactericidas após infecção por N. meningitidis; 2) nos voluntários vacinados, a dose booster da vacina anti-MenB não foi plenamente eficaz em ativar a memória imunológica através da produção de anticorpos bactericidas ou ativação de LTm; 3) os pacientes HIV positivos necessitam de uma dose booster da vacina conjugada anti-MenC.

Avaliação da disnatremia em pacientes com indicação de suporte renal em unidades de terapia intensiva

As disnatremias são os distúrbios hidroeletrolíticos mais comuns, sendo relatados em cerca de 30-40% dos pacientes hospitalizados. Quando presentes na admissão em Unidade de Tratamento Intensivo (UTI) são fatores de risco independentes de pior prognóstico, estando associadas à maior letalidade hospitalar. Mesmo disnatremias limítrofes (130 135 mEq/l na hiponatremia e 145 a 150 mEq/L na hipernatremia) têm sido associadas a um maior tempo de internação na UTI e a um aumento de letalidade hospitalar, independente da gravidade da doença de base. A concentração sérica do sódio é mantida por um fino controle, por meio da regulação renal do sal e da água. Pacientes com doença renal crônica (DRC) em tratamento conservador ou em terapia renal substitutiva, apresentam maior prevalência de disnatremia. Embora a hiponatremia seja mais frequente nessa população, o diagnóstico de hipo- ou hipernatremia tem sido associado a uma maior mortalidade. Não há relato claro na literatura da prevalência de disnatremias na injúria renal aguda (IRA), em especial nos casos mais graves, em que há indicação de suporte dialítico. O presente estudo teve como objetivos avaliar a prevalência da disnatremia e o seu impacto no prognóstico de pacientes gravemente enfermos com IRA e necessidade de suporte renal (SR) na UTI.Em um período de 44 meses (de dezembro de 2004 a julho 2008) foram incluídos de forma prospectiva todos os pacientes que iniciaram SR em 14 UTIs de 3 hospitais terciários do Rio de Janeiro. Dados clínicos e laboratoriais foram coletados prospectivamente e lançados em uma planilha eletrônica para posterior análise com o software R. Os desfechos de interesse foram letalidade na UTI e no hospital. As variáveis que, além do sódio, apresentavam associação com os desfechos de interesse na análise bivariada, foram selecionadas e incluídas no modelo de regressão logística múltipla.Um total de 772 pacientes foram incluídos no estudo. A mediana da idade foi de 75 [IIQ: 61-82 anos]; 81,5% (IC: 78,4%-84%) foram admitidos na UTI por complicações clínicas. A presença de pelo menos uma comorbidade (hipertensão, diabetes, doença coronariana, insuficiência cardíaca, doença pulmonar obstrutiva crônica ou cirrose) esteve presente em 84% dos pacientes. A maior parte dos pacientes (72,5%, IC: 69,2%-75,7%) apresentava o diagnóstico de sepse. Os principais fatores contribuinte para IRA foram sepse (72%) e isquemia/choque (66%). A mortalidade na UTI foi de 64,6% (IC: 61,1%-68%) e a hospitalar foi de 69,7% (IC: 66,3%-72,9%). O diagnóstico de disnatremia foi frequente, estando presente em 47,3% (IC: 43,7%-50,9%) dos pacientes. A hipernatremia foi significantemente mais frequente do que a hiponatremia (33,7% X 13,6%, p=0.001) na população estudada. Na análise multivariada, os pacientes mais idosos, a admissão clínica, o número de comorbidades e o número de disfunções orgânicas estiveram associados a uma maior letalidade hospitalar. Os paciente com hipernatremia grave (>155 mEq/l) apresentaram maior associação com o óbito na UTI e no hospital [odds ratio (OR) ajustado de 3.39 (1,48-7,8) e 2,87 (1,2-6,89), respectivamente], apesar de todos terem sido submetidos ao SR durante a internação na UTI. O estudo demonstrou que as disnatremias são altamente prevalentes em pacientes com IRA e necessidade de diálise na UTI. Diferente do que tem sido demonstrado na população de UTI e na com DRC, a hipernatremia é o distúrbio do sódio mais frequentemente observado na população estudada. A idade mais avançada, a admissão clínica, o número de comorbidades e o número de disfunções orgânicas e a hipernatremia grave estão associados a um pior desfecho na IRA com necessidade de SR na UTI.

Comportamento territorial de Lipaugus lanioides (Aves: Cotingidae) em área de Floresta Atlântica na Ilha Grande, RJ

O comportamento territorial é uma estratégia de monopolização de recursos quando esses são essenciais para o sucesso reprodutivo de um organismo. Um território é uma área de uso exclusivo, defendido contra invasores coespecíficos de mesmo sexo, resultante da interação social entre vizinhos. A territorialidade exerce importante papel no sistema reprodutivo de uma espécie, pois influencia a participação do macho na reprodução. Nesses casos, as fêmeas podem obter vantagens diretas, como sítios de nidificação e cuidado parental. O comportamento territorial também exerce influência na regulação do tamanho populacional através de uma relação entre custos e benefícios individuais: em ambientes ótimos e com alta densidade populacional, os territórios são pequenos com pouca substituição, e jovens machos têm dificuldade para conseguirem estabelecer-se. O presente estudo teve como objetivo investigar aspectos comportamentais do tropeiro-da-serra, espécie rara e endêmica de Floresta Atlântica, com distribuição bastante restrita. Ao longo de 18 meses na Ilha Grande (RJ), analisamos seu comportamento territorial, mensuramos os tamanhos de territórios individuais de machos e realizamos estimativas de densidade populacional. O playback foi utilizado para atestar a presença de territorialidade na espécie, para simular a aproximação de coespecíficos (interações intraespecíficas) e para induzir o deslocamento dos indivíduos até os limites de seus territórios. Para investigar as respostas comportamentais à aproximação de invasores, analisamos quantitativamente as reações dos indivíduos a estímulos sonoros (vocalização espontânea e induzida pelo playback). Os territórios individuais foram definidos em duas estações reprodutivas através do método do Mínimo Polígono Convexo (MPC) em uma área equivalente a 20ha. A densidade populacional foi definida através do número de territórios encontrados e pelo número de indivíduos vistos/ouvidos por unidade de área através de transecções lineares. As vocalizações espontâneas e induzidas ocorreram somente entre os meses de agosto a janeiro, caracterizando uma estação reprodutiva bem definida. Durante este período, os machos tornaram-se solitários e agressivos com coespecíficos; na fase não-reprodutiva, entretanto, os indivíduos mostram-se sociáveis, forrageando em pequenos grupos de até quatro indivíduos. Os resultados indicam que o território é estabelecido para a monopolização de alimento e acesso às fêmeas. Essas observações sugerem que a espécie estudada é territorialista. Foram estimados sete territórios com valores entre 0,21ha e 0,73ha (0,43 + 0,16ha). Os indivíduos apresentaram fidelidade territorial, ocupando os mesmos territórios em duas estações reprodutivas. A densidade populacional de L. lanioides apresentou flutuações ao longo do ano, com os maiores valores encontrados durante a estação reprodutiva (variando entre 0,37 e 1,84 indivíduos/ha). Flutuações na densidade populacional podem apontar migrações altitudinais motivadas por variações na disponibilidade de recursos alimentares. Concluímos que o comportamento reprodutivo de L. lanioides não se enquadra no conceito de sistema reprodutivo em leks, conhecido em outros cotingídeos (ex. Lipaugus vociferans), no qual a corte é um comportamento social, com disputa por status de dominância, e o papel do macho resume-se à cópula sem benefícios diretos para as fêmeas. Dessa forma, os resultados do presente estudo trazem informações originais sobre a biologia de L. lanioides

Caracterização de beta-lactamases de espectro ampliado (ESBLs), genes de resistência aos antimicrobianos e conteúdo plasmidial em cepas de Escherichia coli e Salmonella spp. não tifóides isoladas do ambiente hospitalar e da comunidade

Enterobactérias produtoras de ESBLs são descritas tanto no ambiente hospitalar quanto na comunidade em todo o mundo. No Brasil, esses microrganismos também têm emergido como uma causa importante de infecções, sendo as enzimas CTX-M as prevalentes. O objetivo deste estudo foi analisar diferentes aspectos genotípicos relacionados à expressão da resistência aos antimicrobianos em cepas Escherichia coli e de Salmonella spp, tais como: a diversidade de ESBLs, os genes de resistência aos antimicrobianos e o conteúdo plasmidial. Os aspectos epidemiológicos das cepas produtoras de ESBLs também foram investigados. Foram estudadas 88 cepas de enterobactérias, sendo 43 E. coli e 45 cepas de Salmonella spp., de origem hospitalar e da comunidade (principalmente alimentos), isoladas na cidade do Rio de Janeiro. A expressão de ESBL foi observada em sete cepas de E. coli (7/43, 16,3%) e em uma cepa de Salmonella Typhimurium (1/45, 2,3%) e as enzimas foram identificadas como variantes de CTX-M e SHV-5, respectivamente. Entre as cepas de E. coli, a enzima CTX-M-2 foi a mais frequente (n = 4), sendo detectada em cepas isoladas de swab retal de pacientes hospitalizados, enquanto as enzimas CTX-M-59 (uma variante de CTX-M) (n = 1) e CTX-M-9 (n = 2) foram identificadas em cepas isoladas a partir de espécimes clínicos. Salmonella Typhimurium produtora de SHV-5 foi isolada do ambiente hospitalar (fórmula infantil). As cepas de E. coli produtoras das enzimas CTX-M pertenceram a grupos filogenéticos (A, B1, D) e STs (ST34, ST69, ST101) diferentes, sendo os genes blaCTX-M identificados em plasmídeos com tipo de replicon IncA/C de cerca de 150 kb (blaCTX-M-2, blaCTX-M-9, blaCTX-M-59) ou 80 kb (blaCTX-M-2). A cepa de S. Typhimurium produtora de SHV-5 pertenceu a um único clone (A-ST19) e o gene blaSHV-5 foi identificado em plasmídeo com o replicon IncL/M com aproximadamente 55Kb. Foi identificado pela primeira vez no Brasil o ST313 em um clone de S. Typhimurium (D-ST313), comumente associado com doenças invasivas severas, particulamente no continente africano. Genes que codificam para a resistência aos antimicrobianos não-beta-lactâmicos e integrons classe 1 foram identificados entre as cepas de E. coli e de Salmonella spp. multirresistentes produtoras ou não de ESBLs. Em conclusão: i) nossos resultados referentes à E. coli confirmaram a disseminação de enzimas CTX-M (principalmente variantes do grupo CTX-M-2) desde, pelo menos, o ano de 2000, em hospitais no Rio de Janeiro; demonstraram a implicação dos plasmídeos IncA/C na disseminação de genes blaCTX-M; indicaram a possível evolução intra-plasmídeo de blaCTX-M-59 a partir de blaCTX-M-2; a observação da diversidade e multiplicidade de plasmídeos poderiam fornecer plataformas genéticas para a dispersão de diferentes genes e/ou elementos de resistência aos antimicrobianos; ii) em relação à Salmonella spp. este estudo descreveu, pela primeira vez, o isolamento, a partir de fórmula infantil, de uma cepa de S. Typhimurium produtora de ESBL; foi demonstrada a associação do gene blaSHV-5 com plasmídeo do tipo IncL/M, que é considerado epidêmico; foi identificado o clone D-ST313 de S. Typhimurium, que está associado a doenças invasivas severas no continente africano, que reuniu cepas isoladas exclusivamente do ambiente hospitalar.

Avaliação da eficiência do tratamento combinado de lixiviado com esgoto doméstico em estação de tratamento de esgoto.

Os lixiviados de aterros de resíduos sólidos urbanos possuem um potencial poluidor que necessita de atenção por parte das autoridades no assunto Universidade, Estado, Iniciativa Privada. Atualmente têm sido pesquisadas tecnologias para esse tratamento que sejam capazes de assimilar as variações de volume e de carga orgânica dos mesmos. O tratamento biológico combinado de lixiviados em Estações de Tratamento de Esgoto mostrase uma alternativa viável. Neste trabalho foi avaliado o tratamento combinado de lixiviado e esgoto em uma Planta Piloto de lodos-ativados, instalada na ETE de Icaraí/Niterói (RJ). O estudo foi desenvolvido com percentuais de lixiviado nas proporções de 0,5 a 2,5% em relação ao esgoto (volume/volume). Em termos de carga de DQO, os percentuais foram de 1,9 a 8,7% de carga equivalente ao lixiviado adicionado. Na Planta Piloto os resultados indicaram redução média de DQO de 73% ao longo de todo o monitoramento, sendo alcançadas remoções acima de 90%. Valores médios de DQO remanescente no efluente da planta piloto variaram de 43 a 134mg/L. Quanto às remoções médias de nitrogênio amoniacal foram alcançados valores de 80 a 97%. A redução de matéria orgânica, em termos de COD foi de 73%. Também foram monitorados reatores aeróbios em bancada de modo a avaliar possíveis interferências no desenvolvimento do lodo biológico. Foram operados reatores em regime de batelada e em regime contínuo. Os reatores não indicaram prejuízos ao lodo biológico em função do acréscimo de lixiviado para os percentuais de mistura 0,5 a 2,5% de lixiviado. Foram observadas reduções de DQO acima de 80%. As remoções de nitrogênio amoniacal foram maiores no reator operado em regime de batelada (>80%). Os resultados obtidos demonstram a viabilidade técnica do tratamento combinado e não indicaram interferência negativa no tratamento, em se tratando de redução de DQO, com o aumento da percentagem de lixiviado. Problemas na sedimentabilidade do lodo biológico foram observados ao longo de todo o período de operação da planta piloto, não havendo indicação de perda de sua qualidade em função das diferentes concentrações de lixiviado na alimentação.