Human osteoblastic cell response to a Ca- and P-enriched titanium surface obtained by anodization

The aim of the present study was to evaluate the in vitro osteogenic potential of subcultured human osteoblastic cells derived from alveolar bone on a titanium (Ti) surface produced by an anodized alkali treatment (BSP-AK). Primary osteoblastic cells were subcultured on BSP-AK and machined Ti discs (control) and grown for periods of up to 21 days under osteogenic conditions. Morphologic and biochemical methods were used to assess important parameters of in vitro bone-like tissue formation. Although no major differences were observed between the BSP-AK and the control Ti surface in terms of cell attachment and mineralized matrix formation, a significant increase in cell population, ALP activity, and collagen content was detected in cultures on BSP-AK surface. Our results demonstrate that human osteoblastic cells are sensitive to the BSP-AK-modified Ti surface during the transitional stage between the end of the proliferative phase and the onset of the differentiation /matrix maturation ones. Together with the good mechanical properties exhibited by the Ca- and P- coating, our findings suggest that BSP-AK treatment could be useful for the development of a new surface for dental and orthopedic implants. (c) 2008 Wiley Periodicals, Inc.J Biomed Mater Res 88A: 841-848, 2009

Riddling and invariance for discontinuous maps preserving Lebesgue measure

In this paper we use the mixture of topological and measure-theoretic dynamical approaches to consider riddling of invariant sets for some discontinuous maps of compact regions of the plane that preserve two-dimensional Lebesgue measure. We consider maps that are piecewise continuous and with invertible except on a closed zero measure set. We show that riddling is an invariant property that can be used to characterize invariant sets, and prove results that give a non-trivial decomposion of what we call partially riddled invariant sets into smaller invariant sets. For a particular example, a piecewise isometry that arises in signal processing (the overflow oscillation map), we present evidence that the closure of the set of trajectories that accumulate on the discontinuity is fully riddled. This supports a conjecture that there are typically an infinite number of periodic orbits for this system.

Multiple maps and activity-dependent representational plasticity in the anterior Wulst of the adult barn owl (Tyto alba)

In the present study we addressed the issue of somatosensory representation and plasticity in a nonmammalian species, the barn owl. Multiunit mapping techniques were used to examine the representation of the specialized receptor surface of the claw in the anterior Wulst. We found dual somatotopic mirror image representations of the skin surface of the contralateral claw. In addition, we examined both representations 2 weeks after denervation of the distal skin surface of a single digit. In both representations, the denervated digital representation became responsive to stimulation of the adjacent, mutually functional, digit. The mutability and multiple representations indicates that the Wulst provides the owl with sensory processing capabilities analogous to those in mammals.

Model studies on the role of citrate, malate and pectin esterification on the enzymatic degradation of Al- and Ca-pectate gels: possible implications for Al-tolerance

Aluminium (At) tolerance in plants may be conferred by reduced binding of Al in the cell wall through low root cation exchange capacity (CEC) or by organic acid exudation. Root CEC is related to the degree of esterification (DE) of pectin in the cell wall, and pectin hydrolysis plays a role in cell expansion. Therefore, it was hypothesised that Al-tolerant plants with a low root CEC maintain pectin hydrolysis in the presence of Al, allowing cell expansion to continue. Irrespective of the DE, binding of Al to pectin reduced the enzymatic hydrolysis of Al-pectin gels by polygalacturonase (E.C. 3.2.1.15). Pectin gels with calcium (Ca) were slightly hydrolysed by polygalacturonase. It was concluded, therefore, that Al tolerance conferred by low root CEC is not mediated by the ability to maintain pectin hydrolysis. Citrate and malate, but not acetate, effectively dissolved Al-pectate gel and led to hydrolysis of the dissolved pectin by polygalacturonase. The organic acids did not dissolve Ca-pectate, nor did they increase pectin hydrolysis by polygalacturonase. It was concluded that exudation of some organic acids can remove Al bound to pectin and this could alleviate toxicity, constituting a tolerance mechanism. (C) 2003 Editions scientitiques et medicales Elsevier SAS. All rights reserved.

Pseudo-randomness of round-off errors in discretized linear maps on the plane

We analyze the sequences of round-off errors of the orbits of a discretized planar rotation, from a probabilistic angle. It was shown [Bosio & Vivaldi, 2000] that for a dense set of parameters, the discretized map can be embedded into an expanding p-adic dynamical system, which serves as a source of deterministic randomness. For each parameter value, these systems can generate infinitely many distinct pseudo-random sequences over a finite alphabet, whose average period is conjectured to grow exponentially with the bit-length of the initial condition (the seed). We study some properties of these symbolic sequences, deriving a central limit theorem for the deviations between round-off and exact orbits, and obtain bounds concerning repetitions of words. We also explore some asymptotic problems computationally, verifying, among other things, that the occurrence of words of a given length is consistent with that of an abstract Bernoulli sequence.

Variabilidade espacial do estado nutricional do cafeeiro conilon utilizando índice DRIS

A combinação da agricultura de precisão e do Sistema Integrado de Recomendação Foliar (DRIS) possibilita monitorar espacialmente o balanço nutricional dos cafezais para fornecer recomendações de adubação mais equilibradas e mais ajustadas economicamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial do estado nutricional do cafeeiro conilon, utilizando o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e sua relação com a produtividade. A produtividade das plantas em cada ponto amostral foi determinada e construiu-se o seu mapa considerando a variabilidade espacial; determinou-se o Índice de Equilíbrio Nutricional (IBN) das plantas em cada ponto amostral e construiu-se o seu mapa; e utilizou-se a análise de componentes principais (ACP) para estimar o IBN do cafeeiro por cokrigagem. Os dados do cafeeiro conilon foram coletados em fazenda experimental, no município de Cachoeiro de Itapemirim-ES. O IBN do cafeeiro e a sua produtividade foram analisados por meio de geoestatística, com base nos modelos e parâmetros dos semivariogramas, utilizando o método de interpolação krigagem ordinária para estimar valores para locais não amostrados. O índice de Balanço Nutricional da lavoura do cafeeiro conilon apresentou dependência espacial, porém não apresentou correlação linear e nem espacial com a produtividade. A lavoura em estudo se encontra em desequilíbrio nutricional, sendo que entre os macronutrientes, o Potássio foi o que apresentou maior desequilíbrio na área, entre os micronutrientes, o Zinco e o Ferro foram os que apresentaram menores concentrações nas folhas. A confecção dos mapas possibilitou a distinção de regiões com maior e menor desequilíbrio nutricional e produtividade, o que possibilita adotar o manejo de forma diferenciada e localizada. A análise multivariada baseada em componentes principais fornece componentes com alta correlação com as variáveis originais P, Ca, Zn , Cu, K e B. A cokrigagem utilizando as componentes principais permite estimar o IBN e a produtividade da área.

Variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo em povoamento de eucalipto

Nos anos mais recentes, observa-se aumento na adoção das técnicas de silvicultura de precisão em florestas plantadas no Brasil. Os plantios de eucalipto ocorrem preferencialmente em áreas com baixa fertilidade de solo e consequentemente baixa produtividade. Logo, para otimizar ao máximo a produção, é necessário saber o quanto essa cultura pode produzir em cada local (sítio). Objetivou-se aplicar uma metodologia que utiliza técnicas de estatística, geoestatística e geoprocessamento, no mapeamento da variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo cultivado com eucalipto, em área de 10,09 ha, situada no sul do estado do Espírito Santo. Os atributos químicos da fertilidade do solo estudados foram: fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg), no ano da implantação do povoamento do eucalipto, em 2008, e três anos após, em 2011. O solo foi amostrado em duas profundidades, 0-0,2 m e 0,2-0,4 m, nos 94 pontos de uma malha regular, com extensão de 33 x 33 m. Os dados foram analisados pela estatística descritiva e, em seguida, pela geoestatística, por meio do ajuste de semivariogramas. Diferentes métodos de interpolação foram testados para produzir mapas temáticos mais precisos e facilitar as operações algébricas utilizadas. Com o auxílio de índices quantitativos, realizou-se uma análise geral da fertilidade do solo, por meio da álgebra de mapas. A metodologia utilizada neste estudo possibilitou mapear a variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo. A análise variográfica mostrou que todos os atributos estudados apresentaram-se estruturados espacialmente, exceto para o atributo P, no Ano Zero (camada 0-0,2 m) e no Ano Três (ambas as camadas). Os melhores métodos de interpolação para o mapeamento de cada atributo químico do solo foram identificados com a ajuda gráfica do Diagrama de Taylor. Mereceram destaque, os modelos esférico e exponencial nas interpolações para a maioria dos atributos químicos do solo avaliados. Apesar de a variação espacial e temporal dos atributos estudados apresentar-se, em média, com pequena variação negativa, a metodologia usada mostrou variações positivas na fertilidade do solo em várias partes da área de estudo. Além disso, os resultados demonstram que os efeitos observados são majoritariamente em função da cultura, uma vez que não foram coletadas amostras de solo em locais adubados. A produtividade do sítio florestal apresentou-se com tendências semelhantes às variações ocorridas na fertilidade do solo, exceto para o magnésio, que se mostrou com tendências espaciais para suporte de elevadas produtividades, de até 50 m3 ha-1 ano-1. Além de mostrar claramente as tendências observadas para as variações na fertilidade do solo, a metodologia utilizada confirma um caminho operacional acessível para empresas e produtores florestais para o manejo nutricional em florestas plantadas. O uso dos mapas facilita a mobilização de recursos para melhorar a aplicação de fertilizantes e corretivos necessários.

Utilização da lógica fuzzy na geração de zonas de manejo

Este trabalho teve como objetivo utilizar a lógica fuzzy para geração de zonas de manejo, na área agrária e ambiental. Uma das aplicações consistiu da utilização do método fuzzy C-means, para geração de zonas de manejo para a cultura do mamoeiro, em um plantio comercial localizado em São Mateus-ES, com base em determinações realizadas através de amostragens e análises químicas do solo, considerando os atributos: P, K, Ca, Mg, e Saturação por bases (V%). Aplicou-se também a lógica fuzzy para desenvolver e executar um procedimento para dar suporte ao processo de tomada de decisões, envolvendo análise multicritério, gerando mapas de adequabilidade ao uso público e a conservação no Parque Estadual da Cachoeira da Fumaça, no município de Alegre-ES, considerando como fatores a localização da cachoeira, o uso do solo, os recursos hídricos, as trilhas, os locais de acessos, a infraestrutura, a declividade da área, e utilizando a abordagem de Sistema de Informações Geográficas para análise e combinação da base de dados. A partir das zonas de manejo geradas, foi possível explicar a variabilidade espacial dos atributos do solo na área de estudo da cultura do mamoeiro, e observa-se que as similaridades entre as zonas geradas, a partir de diferentes atributos, mostrou variação, mas observa-se uma influência nos dados, principalmente pelos atributos P e V. A partir do zoneamento da Unidade de Conservação foi possível selecionar áreas mais aptas ao ecoturismo, sendo encontradas próximas da cachoeira, trilhas em zonas de reflorestamento e de Mata Atlântica. Quanto às áreas propensas a medidas de conservação localizam-se próximas à cachoeira e às estruturas do parque, devido à maior pressão antrópica exercida nesses locais. Outras áreas que se destacaram, foram as áreas de pastagem, por estarem em estágio de regeneração natural. Os resultados indicam áreas de mesmo potencial de produção do mamoeiro, ou quando aplicado à área ambiental, áreas que devem receber maior cuidado para utilização por ecoturismo e para preservação e servem de base para a tomada de decisões, visando melhor aproveitamento da área.