High-aspect-ratio tridimensional electrode arrays for neural applications

Tese de Doutoramento em Engenharia Biomédica.

Percutaneous closure of ductus arteriosus with the amplatzer prosthesis. The Brazilian experience

OBJECTIVE - To report the results of percutaneous occlusion of persistent ductus arteriosus with the Amplatzer prosthesis in 2 Brazilian cardiological centers. METHODS - From May 1998 to July 2000, 33 patients with clinical and laboratory diagnosis of persistent ductus arteriosus underwent attempts at percutaneous implantation of the Amplatzer prosthesis. The median age was 36 months (from 6 months to 38 years), and the median weight was 14kg (from 6 to 92kg). Sixteen patients (48.5%) were under 2 years of age at the time of the procedure. All patients were followed up with periodical clinical and echocardiographic evaluations to assess the presence and degree of residual shunt and possible complications, such as pseudocoarctation of the aorta and left pulmonary artery stenosis. RESULTS - The minimum diameter of the arterial ducts ranged from 2.5 to 7.0mm (mean of 4.0±1.0, median of 3.9). The rate of success for implantation of the prosthesis was 100%. Femoral pulse was lost in 1 patient. The echocardiogram revealed total closure prior to hospital discharge in 30 patients, and in the follow-up visit 3 months later in the 3 remaining patients. The mean follow-up duration was 6.4±3.4 months. All patients were clinically well, asymptomatic, and did not need medication. No patient had narrowing of the left pulmonary artery or of the aorta. No early or late embolic events occurred, nor did infectious endarteritis. A new hospital admission was not required for any patient. CONCLUSION - The Amplatzer prosthesis for persistent ductus arteriosus is safe and highly effective for occlusion of ductus arteriosus of varied diameters, including large ones in small symptomatic infants.

Fibrinolytic therapy for thrombosis in cardiac valvular prosthesis short and long term results

OBJECTIVE: To assess the short- and long-term results of the use of streptokinase (SK) for the treatment of thromboses in cardiac valvular prostheses. METHODS: Seventeen patients with cardiac prosthetic thrombosis diagnosed by clinical, echocardiographic, and radioscopic findings underwent fibrinolytic treatment with a streptokinase bolus of 250,000 U followed by 100.000 U/hour. Short- and long-term results were assessed by radioscopy and echocardiography. RESULTS: Of the 17 patients, 12 had mechanical double-disk prostheses (4 aortic, 6 mitral, 2 tricuspid), 4 had single-disk prostheses (2 aortic, 1 mitral, and 1 tricuspid), and 1 had a tricuspid bioprosthesis. The success rate was 64.8%, the partial success rate was 17.6%, and the nonsuccess rate was 17.6%. All patients with a double-disk prosthesis responded, completely or partially, to the treatment. None of the patients with a single-disk prosthesis had complete resolution of the thrombosis. The time of streptokinase infusion ranged from 6 to 80 hours (mean of 56 h). The mortality rate due to the use of streptokinase was 5.8% and was secondary to cerebral bleeding. During streptokinase infusion, 3 (17.6%) embolic episodes occurred as follows: 1 cerebral, 1 peripheral, and 1 coronary. The rethrombosis index was 33% in a mean follow-up of 42 months. CONCLUSION: The use of fibrinolytic agents was effective and relatively safe in patients with primary thrombosis of a double-disk prosthesis. A fatal hemorrhagic complication occurred in 1 (5.8%) patient, and embolic complications occurred in 3 (17.6%) patients. In a mean 42-month follow-up, 67% of the patients were free from rethrombosis.

Participación de las células de la cresta neural en el desarrollo de anomalías inducidas por agentes exógenos (síndrome fetal alcohólico y embriopatía por ácido retinoico)

En la etapa embrionaria temprana de los vertebrados, las células de la cresta neural (CCN) se segregan del tubo neural y se distribuyen con patrones temporales y espaciales muy precisos, contribuyendo a la formación de muchos derivados: neuronas y glía del sistema nervioso periférico, parte del sistema endócrino, sistema pigmentario y la mayor parte de los tejidos cráneo-faciales. Las bases morfogenéticas de esta movilización de las CCN se asocian con la disponibilidad de componentes de la matriz extracelular, con fenómenos de apoptosis selectiva, y con la expresión de genes homeóticos, de proteínas transportadoras de retinoides y de receptores de ácido retinoico (AR). En consecuencia, el mecanismo que define el comportamiento de las CCN migratorias asume una especial importancia, desde que cualquier fallo producido en estos "reguladores topográficos" podrá alterar la ordenada traslocación de CN, induciendo una dismorfogénesis. (...) Objetivos: 1) Analizar el comportamiento dinámico de la etapa migratoria temprana de las CCN de niveles cefálico y troncal expuestas a etanol o AR in vitro. 2) Evaluar la posible reversibilidad de los efectos del etanol y del AR sobre la morfología y dinámica migratoria de las CCN de niveles cefálico y troncal in vitro. 3) Analizar los componentes del citoesqueleto asociados con los cambios de forma y motilidad celular en CCN de niveles cefálico y troncal expuestas a etanol y AR in vitro. Los resultados del proyecto permitirán aportar al conocimiento de los mecanismos básicos que regulan la movilidad de poblaciones celulares de gran importancia para el desarrollo humano. Los datos obtenidos servirán de base para futuros enfoques de biología molecular tendientes a innovar aspectos del diagnóstico, pronóstico y prevención de patologías humanas de creciente prevalencia provocadas por el etanol (FAS) y los retinoides (RAE).

Gangliósidos, Neuritogénesis y Regeneración Neural "in vitro"

El presente plan tiene como objetivo general la caracterización de factores celulares y moleculares que afecten la sobrevida, la diferenciación neural y la regeneración axonal en células del sistema nervioso central (SNC). Las neuronas maduras de vertebrados superiores son incapaces de regenerar sus axones dañados, razón por la cual todo estudio experimental de regeneración axonal "in vitro", si bien aporta conocimientos básicos, tiene potenciales aplicaciones prácticas en relación a la recuperación de la función neuronal. Diversos estudios de regeneración axonal, especialmente para las células gangionares (CGR) han sido realizados con cultivos de células retinales. Estos cultivos están compuestos por diversos tipos de neuronas, lo que hace que cuando se quiere determinar los efectos de un agente trófico, no sea éste el mejor sistema dado que los efectos observados pueden estar afectados por otros tipos celulares del cultivo. Por ello, para optimizar un modelo para estos estudios, hemos desarrollado un método de cultivo para las CGR purificadas por "panning" de retinas de embrión de pollo de diverso desarrollo ontogénico. Las CGR son sembradas a baja densidad en un medio sintético que especialmente hemos formulado (BP5). (...) En base a la experiencia adquirida, y utilizando las técnicas puestas en marcha en nuestro laboratorio, nos proponemos caracterizar, mediante el análisis de parámetros bioquímicos y de video-microscopía con analizador de la diferenciación y el crecimiento axonal de las CGR purificadas. Las CGR serán cultivadas en condiciones basales con el medio PB5, o en presencia de diversos factores de crecimiento, sustancias de la matriz extracelular y gangliósidos exógenos, agregados individualmente o en combinación. En estas condiciones se correlacionarán los efectos observados con los cambios en los "patterns" de síntesis y expresión de los gangliósidos y con el flujo intracelular de Ca2+.

Motilidad Orientada de Células Neurales: La comunicación celular a distancia. Oriented neural cell motility: Cell comunication at a distance.

La motilidad celular orientada (o mecanismo quimiotáctico de orientación), es una respuesta celular a señales moleculares de su micro-ambiente necesaria para modular la distribución celular en sitios específicos y con elevada precisión. Nuestra hipótesis establece que la migración orientada de células neurales es regulada por gradientes de concentración de moléculas solubles liberadas por sus regiones "blanco". Este proyecto es continuación del estudio de la quimiotaxis de células de cresta neural (CCN) y de neuronas ventriculares (NV) inducida respectivamente por factores difusibles de la región del futuro ganglio ciliar y del bulbo olfatorio.En el sistema de CCN, hemos caracterizado como moléculas quimiotácticas a la quimioquina Stromal Cell-Derived Factor-1, y los factores tróficos Stem Cell Factor y Neurotrophic Factor-3, habiendo determinado la expresión de sus respectivos receptores CXCR4, TrkC y p75 en la población de CCN mesencefálicas de ambrión de pollo. Actualmente, estamos desarrollando experimentos con el Ciliary Neurotrophic Factor y factores de la familia Bone Morphogenetic Proteins. Además de la estrategia experimental in vitro, hemos determinado en el embrión entero la expresión de las moléculas quimioatractantes mediante hibridación in situ del ARNm y la presencia de las respectivas proteínas mediante inmunocitoquímica. En el sistema de NV, estamos analizando la motilidad celular en relación con moléculas liberadas por el bulbo olfatorio. En los dos sistemas biológicos, estamos analizando elementos de la transducción de señales y cambios en el citoesqueleto, en ambos casos asociados con la respuesta temprana en la orientación quimiotáctica de la célula. Asimismo, en ambos sistemas biológicos, evaluamos los efectos del etanol sobre la migración y distribución celular, en condiciones equivalentes a las que inducen el Sindrome Fetal Alcohólico en mamíferos.En base a resultados ya obtenidos en experimentos in vitro, en la presente etapa intentaremos su caracterización in vivo mediante el bloqueo funcional de las moléculas quimiotácticas (y/o sus receptores) sobre embriones enteros, mediante silenciamiento con ARNsi (o morfolinos específicos) mediante electroporación, y posterior determinación de la distribución celular mediante marcadores específicos anti-CCN (o lipofílicos de tipo DiI).Los resultados permitirán mejorar el conocimiento del mecanismo de la migración celular orientada y aportar al diseño de recursos diagnósticos, terapéuticos o de control de anomalías embrionarias o patologías tumorales por mala distribución celular como las Neurocristopatías, o inducidas por tóxicos exógenos como el Sindrome Fetal Alcohólico.

Optimising the design and manufacture of a customised, prescription fit, Maxillo-facial prosthesis

This thesis is a continuation of the Enterprise-Ireland Research Innovation Fund (RIF) Project entitled’ "Design and Manufacturing of Customised Maxillo-Facial Prostheses" The primary objective of this Internal Research Development Program (IRDP) project was to investigate two fundamental design changes 1 To incorporate the over-denture abutments directly into the implant. 2 To remove the restraining wings by the addition of screws, which affix the. implant to the dense material of the jawbone. The prosthetic was redesigned using the ANSYS Finite Element Analysis software program and analysed to* • Reduce the internal von Mises stress distribution The new prosthetic had a -63.63 % lower von Mises stress distribution when compared with the original prosthetic. • Examine the screw preload effects. A maximum relative displacement of 22 6 * lO^mm between the bone and screw was determined, which is well below the critical threshold of micromotion which prevents osseointegration • Investigate the prosthetic-bone contact interface. Three models of the screw, prosthesis, and bone, were studied. (Axisymmetnc, quarter volume, and full volume), a recommended preload torque of 0 32 Nm was applied to the prosthetic and a maximum von Mises stress of 1.988 MPa was predicted • Study the overdenture removal forces. This analysis could not be completed because the correct plastic multilinear properties of the denture material could not be established The redesigned prosthetic was successfully manufactured on a 3-axis milling machine with an indexing system The prosthetic was examined for dimensional quality and strength The research established the feasibility of the new design and associated manufacturing method.

Neural correlates of target detection in the attentional blink

Attention, attentional blink, rapid serial visual presentation, RSVP, ERP, EEG, fMRI, gammaband, oscillatiory activity

Neural mechanisms of attentional selection in vision : locations, features, and objects

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2012

Neural dynamics and their relationship to learning behavior in response tot stimulation with a cortical neuroprosthesis

Sensory cortex, neuroprosthetics, brain-machine-interfaces, neurodynamics, learning, perception, embodied cognition

Neural Mechanisms and Delayed Gastric Emptying of Liquid Induced Through Acute Myocardial Infarction in Rats

Background: In pathological situations, such as acute myocardial infarction, disorders of motility of the proximal gut can trigger symptoms like nausea and vomiting. Acute myocardial infarction delays gastric emptying (GE) of liquid in rats. Objective: Investigate the involvement of the vagus nerve, α 1-adrenoceptors, central nervous system GABAB receptors and also participation of paraventricular nucleus (PVN) of the hypothalamus in GE and gastric compliance (GC) in infarcted rats. Methods: Wistar rats, N = 8-15 in each group, were divided as INF group and sham (SH) group and subdivided. The infarction was performed through ligation of the left anterior descending coronary artery. GC was estimated with pressure-volume curves. Vagotomy was performed by sectioning the dorsal and ventral branches. To verify the action of GABAB receptors, baclofen was injected via icv (intracerebroventricular). Intravenous prazosin was used to produce chemical sympathectomy. The lesion in the PVN of the hypothalamus was performed using a 1mA/10s electrical current and GE was determined by measuring the percentage of gastric retention (% GR) of a saline meal. Results: No significant differences were observed regarding GC between groups; vagotomy significantly reduced % GR in INF group; icv treatment with baclofen significantly reduced %GR. GABAB receptors were not conclusively involved in delaying GE; intravenous treatment with prazosin significantly reduced GR% in INF group. PVN lesion abolished the effect of myocardial infarction on GE. Conclusion: Gastric emptying of liquids induced through acute myocardial infarction in rats showed the involvement of the vagus nerve, alpha1- adrenergic receptors and PVN.

Neural mechanisms for fast recognition of auditory emotion

Emotion, audition, event-related potentials, MMN, multidimensional scaling, timbre, perception

Transplantation neural vordifferenzierter embryonaler Stammzellen in Ratten nach experimentellem Schlaganfall

Transplantation, embryonic stem cells, stroke, survival, differentiation, neurons, astrocytes, electrophysiology, Patch Clamp analysis, function

Effects of neural nitric oxide synthase gene inactivation on the neurodocrine stress response in mice

Neural nitric oxide synthase, neuroendocrine stress response, forced swimming, nNOS KO mice, hypothalamus, adrenal gland