Simple coating technique for 2-dimensional zinc oxide nanostructure

We report a novel and simple solution-based technique for depositing 2-D zinc oxide platelets at low temperature. Nanoplatelets that were mostly a-oriented associated with the Lotgering orientation factor of 0.65 were obtained by locating a glass substrate at a distance of about 5cm over the aqueous vapour of the boiling precursor. Experiments were carried out to optimize the coating parameters by placing the substrate at different positions, durations and the pH of the precursor. The X-ray diffraction studies confirmed the structure associated with the crystallites to be wurzite. The different morphology of the zinc oxide films and blue light emission were observed using scanning electron microscopy and fluorescence spectroscopy respectively.

Growth and characterization of micro and nanostructures of lead telluride (PbTe) by thermal evaporation method

Lead telluride micro and nanostructures have been grown on silicon and glass substrates by a simple thermal evaporation of PbTe in high vacuum of 3 x 10(-5) mbar. Growth was carried out for two different distances between the evaporation source and the substrates. Synthesized products consist of nanorods and micro towers for 2.4 cm and 3.4 cm of distance between the evaporation source and the substrates respectively. X-ray diffraction and transmission electron microscopy studies confirmed crystalline nature of the nanorods and micro towers. Nanorods were grown by vapor solid mechanism. Each micro tower consists of nano platelets and is capped with spherical catalyst particle at their end, suggesting that the growth proceeds via vapor-liquid-solid (VLS) mechanism. EDS spectrum recorded on the tip of the micro tower has shown the presence of Pb and Te confirming the self catalytic VLS growth of the micro towers. These results open up novel synthesis methods for PbTe nano and microstructures for various applications.

Prediction of the stiffness of nanoclay-polypropylene composites using a monte carlo finite element analysis approach

The present work deals with the prediction of stiffness of an Indian nanoclay-reinforced polypropylene composite (that can be termed as a nanocomposite) using a Monte Carlo finite element analysis (FEA) technique. Nanocomposite samples are at first prepared in the laboratory using a torque rheometer for achieving desirable dispersion of nanoclay during master batch preparation followed up with extrusion for the fabrication of tensile test dog-bone specimens. It has been observed through SEM (scanning electron microscopy) images of the prepared nanocomposite containing a given percentage (3–9% by weight) of the considered nanoclay that nanoclay platelets tend to remain in clusters. By ascertaining the average size of these nanoclay clusters from the images mentioned, a planar finite element model is created in which nanoclay groups and polymer matrix are modeled as separate entities assuming a given homogeneous distribution of the nanoclay clusters. Using a Monte Carlo simulation procedure, the distribution of nanoclay is varied randomly in an automated manner in a commercial FEA code, and virtual tensile tests are performed for computing the linear stiffness for each case. Values of computed stiffness modulus of highest frequency for nanocomposites with different nanoclay contents correspond well with the experimentally obtained measures of stiffness establishing the effectiveness of the present approach for further applications.

Low-density three-dimensional foam using self-reinforced hybrid two-dimensional atomic layers

Low-density nanostructured foams are often limited in applications due to their low mechanical and thermal stabilities. Here we report an approach of building the structural units of three-dimensional (3D) foams using hybrid two-dimensional (2D) atomic layers made of stacked graphene oxide layers reinforced with conformal hexagonal boron nitride (h-BN) platelets. The ultra-low density (1/400 times density of graphite) 3D porous structures are scalably synthesized using solution processing method. A layered 3D foam structure forms due to presence of h-BN and significant improvements in the mechanical properties are observed for the hybrid foam structures, over a range of temperatures, compared with pristine graphene oxide or reduced graphene oxide foams. It is found that domains of h-BN layers on the graphene oxide framework help to reinforce the 2D structural units, providing the observed improvement in mechanical integrity of the 3D foam structure.

Methotrexate Promotes Platelet Apoptosis via JNK-Mediated Mitochondrial Damage: Alleviation by N-Acetylcysteine and N-Acetylcysteine Amide

Thrombocytopenia in methotrexate (MTX)-treated cancer and rheumatoid arthritis (RA) patients connotes the interference of MTX with platelets. Hence, it seemed appealing to appraise the effect of MTX on platelets. Thereby, the mechanism of action of MTX on platelets was dissected. MTX (10 mu M) induced activation of pro-apoptotic proteins Bid, Bax and Bad through JNK phosphorylation leading Delta psi m dissipation, cytochrome c release and caspase activation, culminating in apoptosis. The use of specific inhibitor for JNK abrogates the MTX-induced activation of pro-apoptotic proteins and downstream events confirming JNK phosphorylation by MTX as a key event. We also demonstrate that platelet mitochondria as prime sources of ROS which plays a central role in MTX-induced apoptosis. Further, MTX induces oxidative stress by altering the levels of ROS and glutathione cycle. In parallel, the clinically approved thiol antioxidant N-acetylcysteine (NAC) and its derivative N-acetylcysteine amide (NACA) proficiently alleviate MTX-induced platelet apoptosis and oxidative damage. These findings underpin the dearth of research on interference of therapeutic drugs with platelets, despite their importance in human health and disease. Therefore, the use of antioxidants as supplementary therapy seems to be a safe bet in pathologies associated with altered platelet functions.

Mechano-Chemical Coupling at Molecular Level: Forced Dissociation of Selectin/Ligand Binding

Mechano-chemical coupling is a common phenomenon that exists in various biological processes at different physiological levels. Bone tissue remodeling strongly depends on the local mechanical load. Leukocytes are sheared to form the transient aggregates with platelets or other leukocytes in the circulation. Flow pattern affects the signal transduction pathways in endothelial cells. Receptor/ligand interactions are important to cell adhesion since they supply the physical linkages...

Mineral Bridges of Nacre and Its Effects

Nacre, or mother-of-pearl, is a kind of composites of aragonite platelets sandwiched between organic materials. Its excellent mechanical properties are thought to stem from the micro architecture that is traditionally described as a "brick and mortar" arrangement. In this paper, a new microstructure, referred to as mineral bridge in the biomineralization, is directly observed in the organic matrix layers (mortar) of nacre. This is an indication that the organic matrix layer of nacre should be treated as a three-dimensional interface and the micro architecture of nacre ought to be considered as a "brick-bridge-mortar" structure rather than the traditional one. Experiments and analyses show that the mineral bridges not only improve the mechanical properties of the organic matrix layers but also play an important role in the pattern of the crack extension in nacre.

ATP Antagonizes Thrombin-Induced Signal Transduction through 12(S)-HETE and cAMP

15 p.

Nanostructured tungsten trioxide photoanodes for solar energy conversion

Nanostructured tungsten trioxide (WO₃) photoelectrodes are potential candidates for the anodic portion of an integrated solar water-splitting device that generates hydrogen fuel and oxygen from water. These nanostructured materials can potentially offer improved performance in photooxidation reactions compared to unstructured materials because of enhancements in light scattering, increases in surface area, and their decoupling of the directions of light absorption and carrier collection. To evaluate the presence of these effects and their contributions toward energy conversion efficiency, a variety of nanostructured WO₃ photoanodes were synthesized by electrodeposition within nanoporous templates and by anodization of tungsten foils. A robust fabrication process was developed for the creation of oriented WO₃ nanorod arrays, which allows for control nanorod diameter and length. Films of nanostructured WO₃ platelets were grown via anodization, the morphology of the films was controlled by the anodization conditions, and the current-voltage performance and spectral response properties of these films were studied. The observed photocurrents were consistent with the apparent morphologies of the nanostructured arrays. Measurements of electrochemically active surface area and other physical characteristics were correlated with observed differences in absorbance, external quantum yield, and photocurrent density for the anodized arrays. The capability to quantify these characteristics and relate them to photoanode performance metrics can allow for selection of appropriate structural parameters when designing photoanodes for solar energy conversion.

A via L-arginina-óxido nítrico em plaquetas de adolescente com obesidade e síndrome metabólica

A prevalência da obesidade e da síndrome metabólica (SM) vem aumentando dramaticamente em jovens e está se tornando um problema de saúde pública na maioria dos países desenvolvidos e em desenvolvimento. Tanto a obesidade quanto a SM aumentam o número de pacientes expostos ao risco de doença cardiovascular. Estudos recentes mostram que uma redução na biodisponipilidade de óxido nítrico (NO) é um dos principais fatores que contribui para a ação deletéria da insulina nos vasos de pacientes adultos com obesidade e SM. O NO, potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, tem como precursor o aminoácido catiônico L-arginina que é transportado para o interior das plaquetas através do carreador y+L. Uma família de enzimas denominadas NO sintases (NOS) catalisa a oxidação da L-arginina em NO e L-citrulina e é composta de três isoformas: neuronal (nNOS), induzível (iNOS) e endotelial (eNOS). Os objetivos principais do presente estudo são de investigar diferentes etapas da via L-arginina-NO em plaquetas associando agregação plaquetária, concentração plasmática de L-arginina, estresse oxidativo, marcadores metabólicos, hormonais, clínicos e inflamatórios em pacientes adolescentes com obesidade e SM. Foram incluídos no estudo trinta adolescentes, sendo dez com obesidade, dez com SM, e dez controles saudáveis pareados por idade, sexo e classificação de Tanner (controles: n= 10, 15.6 0.7 anos; obesos: n= 10, 15 0.9 anos; SM: n= 10, 14.9 0.8 anos). O transporte de L-arginina (pmol/109céls/min) através do sistema y+L estava diminuído nos pacientes com SM (18.4 3.8) e obesidade (20.8 4.7), comparados aos controles (52.3 14.8). Houve uma correlação positiva do influxo de L-arginina via sistema y+L com os níveis de HDL-Colesterol. Por outro lado, foi encontrada uma correlação negativa do influxo de L-arginina com os níveis de insulina, os índices Homa IR, relacionado a RI, Homa Beta, relacionado a função da célula beta e também com os índices de Leptina. Em relação a produção de NO, a obesidade e a SM não afetaram a atividade e expressão das enzimas NOS. A atividade da superóxido dismutase (SOD), através da mensuração da inibição da auto-oxidação da adrenalina, mostrou diferença significativa nas plaquetas de pacientes com obesidade (4235 613,2 nMol/mg de proteína), quando comparada aos controles (1011 123,6 nmol/mg de proteína) e SM (1713 267,7 nmol/mg de proteína). A nível sistêmico, foi também evidenciada uma ativação desta enzima anti-oxidante no soro de pacientes obesos, em relação aos controles. A peroxidação lipídica avaliada pelas substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) estava inalterada no soro dos pacientes e controles. Estes resultados sugerem que o transporte de L-arginina diminuído nas plaquetas de adolescentes obesos e com SM pode ser um marcador precoce de disfunção plaquetária. A alteração desta via correlaciona-se com a resistência à insulina e hiperinsulinemia. A contribuição deste estudo e de fatores que possam ser precocemente identificados pode diminuir o risco cardiovascular na vida adulta desta população de pacientes.

Properties of α-monoclinic selenium

The growth of bulky and platelet shaped α-monoclinic crystals is discussed. A simple method is devised for identifying and orienting them.

The density, previously in disagreement with the value calculated from x-ray studies, is carefully redetermined, and found to be in good agreement with the latter.

The relative dielectric constant is determined, an effort being made to eliminate errors inherent in previous measurements, which have not been in agreement. A two parameter model is derived which explains the anisotropy in the relative dielectric constant of orthorhombic sulfur, which is also composed of 8-atom puckered ring molecules. The model works less well for α-monoclinic selenium. The relative dielectric constant anisotropy is quite noticeable, being 6.06 along the crystal b axis, and 8.52-8.93 normal to the axis.

Thin crystal platelets of α-monoclinic selenium (less than 1µ thick) are used to extend optical transmission measurements up to 4.5eV. Previously the measurements extended up to 2.1 eV, limited by the thickness of the available crystals. The absorption edge is at 2.20 eV, with changes in slope of the absorption coefficient occurring at 2.85 eV and 3.8 eV. Measurement of transmission through solutions of selenium in CS_2 and trichlorethylene yield an absorption edge of 2.75 eV. There is evidence the selenium exists in solution partly as Se_8 rings, the building block of monoclinic selenium. Transmission is measured at low temperatures (80°K and 10°K) using the platelets. The absorption edge is at 2.38 eV and 2.39 eV, respectively, for the two temperatures. Measurements at low temperatures with polarized and unpolarized light reveal interesting absorption anisotropy near 2.65 eV.

A via L-arginina-óxido nítrico no transtorno depressivo e sua associação com a função plaquetária e o estresse oxidativo

O transtorno depressivo (TD) é um fator de risco cardiovascular independente que apresenta elevada morbi-mortalidade. Recentes evidências sugerem a participação do óxido nítrico (NO), potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, na patogênese de doenças cardiovasculares e psiquiátricas. A síntese do NO ocorre através da conversão do aminoácido L-arginina em L-citrulina e NO, pela ação da enzima NO sintase (NOS). Esta tese aborda o papel da via L-arginina-NO em plaquetas de pacientes com TD e sua associação com a função plaquetária e estresse oxidativo. Para análise comportamental da depressão em modelo animal, foi utilizado o modelo de estresse pós-natal de separação única (SMU). Os animais foram divididos em quatro grupos para a realização do estudo: Grupo Controle Sedentário (GCS), Grupo Controle Exercício (GCE), Grupo SMU Sedentário (SMUS) e Grupo SMU Exercício (SMUE). O treinamento físico (TF) dos animais englobou 8 semanas, com duração de 30 minutos e uma velocidade de treinamento estabelecida pelo teste máximo (TE). Para o estudo em humanos, 10 pacientes com TD com score Hamilton: 201, (média de idade: 384anos), foram pareados com 10 indivíduos saudáveis (média de idade: 383anos). Os estudos em humanos e animais foram aprovados pelos Comitês de Ética: 1436 - CEP/HUPE e CEUA/047/2010, respectivamente. Foi mensurado em humanos e em animais: transporte de L-arginina, concentração GMPc, atividade das enzimas NOS e superóxido dismutase (SOD) em plaquetas e cortisol sistêmico. Experimentos realizados somente em humanos: expressão das enzimas NOS, arginase e guanilato ciclase através de Western Blotting. A agregação plaquetária foi induzida por colágeno e foi realizada análise sistêmica de proteína C-reativa, fibrinogênio e L-arginina. Para o tratamento estatístico utilizou-se três testes estatísticos para avaliar as diferenças das curvas de sobrevida: Kaplan-Meier, e os testes de Tarone-Ware e Peto-Prentice. Em humanos, houve uma redução do transporte de L-arginina, da atividade das enzimas NOS e SOD, e da concentração de GMPc em plaquetas, e nas concentrações plasmáticas de L-arginina no grupo com TD em relação ao grupo controle. Foi observado um aumento dos níveis plasmáticos de fibrinogênio no TD. Esses resultados demonstram uma inibição da via L-arginina-NO-GMPc e da enzima anti-oxidante SOD em pacientes com TD sem afetar a função plaquetária. Em relação ao TF, para o modelo animal, foram encontradas alterações iniciais quanto à distância percorrida e tempo de execução do TE entre os grupos controles e o grupos SMUs, apresentando estes últimos menores valores para o TE. Após 8 semanas de TF, verificou-se um maior influxo no transporte de L-arginina para o SMUE em comparação ao grupo SMUS. As diferenças observadas para o tempo e a distância percorrida no TE inicial entre os grupos controle e no modelo de estresse foram revertidas após as 8 semanas de TF, demonstrando o efeito benéfico do exercício físico na capacidade cardiorespiratória em modelos de depressão.

Nanocompósitos de elastômero termoplástico à base de PP/EPDM/argila organofílica

Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de elastômeros termoplásticos à base de PP/EPDM/argila organofílica. Foram utilizados como agentes interfaciais polipropileno e terpolímero de etileno-propileno-dieno ambos modificados com grupos anidrido maleico, PP-MA e EPDM-MA, respectivamente. Dois tipos de argila organofílica, que se diferenciam pela estrutura química do surfactante e conseqüentemente pela estabilidade térmica, foram empregados como carga inorgânica. Os nanocompósitos foram preparados pela técnica de intercalação por fusão em câmara interna de mistura e a incorporação da argila foi feita pela adição de masterbatches previamente preparados. Foram investigadas as propriedades de tração, reométricas e ainda a morfologia (cristalinidade e estrutura obtida) dos nanocompósitos a fim de estabelecer a influência do tipo e quantidade de argila organofílica e agente interfacial. Os resultados mostraram que a adição de agente interfacial melhorou a dispersão da argila organofílica na matriz de PP/EPDM, particularmente o PP-MA. Foram obtidos nanocompósitos com estruturas mistas intercaladas e esfoliadas, que resultaram em maiores valores de módulo de elasticidade e manutenção dos valores de deformação. As propriedades reométricas confirmaram o maior grau de dispersão da argila organofílica em nanocompósitos contendo PP-MA. Teores crescentes de argila reduziram a cristalinidade dos nanocompósitos, os quais quando reprocessados, mantiveram as características inerentes ao TPE de origem. Por fim, a estrutura do surfactante presente

A influência do tratamento periodontal não cirúrgico sobre o perfil lipídico e células sangüíneas de pacientes portadores de periodontite crônica generalizada

O objetivo deste estudo foi verificar se o tratamento periodontal não cirúrgico exercia alguma influência sobre o perfil lipídico, os elementos celulares das séries banca e vermelha do sangue, plaquetas e VHS de pacientes portadores de periodontite crônica generalizada. Dezoito pacientes, com média de idade de 50,6 anos ( 7,6), foram submetidos, previamente ao tratamento periodontal e 30 dias após o mesmo, à coleta de 10ml de sangue periférico, através do qual foram analisados o perfil lipídico, os elementos celulares das séries branca e vermelha, o número de plaquetas e VHS. Destes 18 pacientes, 7, com média de idade de 47,4 anos ( 5,9) também foram reavaliados 90 dias após o término do tratamento. Os parâmetros clínicos utilizados, previamente ao tratamento e nas reavaliações, foram o Índice de Placa (IP), de Silness e Löe (1964), o Índice Gengival (IG), de Löe (1967), Sangramento na Sondagem (SS), Profundidade de Bolsa à Sondagem (PBS) e Nível de Inserção (NI). Foram ainda registrados e classificados os sítios com envolvimento de furca. O tratamento periodontal consistiu de terapia básica não cirúrgica. Após 30 dias do término do tratamento periodontal todos os pacientes foram reavaliados sendo verificada melhora significativa (P<0,05) dos valores de IP, IG, SS e PBS e de NI ≥ 6mm (P=0,05). Sítios com envolvimento de furca classes II e III apresentaram também diminuição significativa (P=0,01). Os 7 pacientes submetidos às reavaliações de 30 e 90 dias pós-tratamento também mostraram melhora significativa (P<0,05) dos valores de IP, IG, SS e PBS entre estas fases. Já o NI entre 4-5mm aumentou de forma significativa (P=0,04) entre o pré-tratamento e 90 dias após o mesmo, enquanto que o NI ≥ 6mm diminui significativamente entre as reavaliações de 30 e 90 dias (P=0,01 e P=0,02, respectivamente). Quando comparados os valores de 30 com os de 90 dias resultados semelhantes aos supracitados foram observados, inclusive o aumento do NI entre 4-5mm (P=0,02). É verificado também entre estas fases um IG aumentado (P=0,07). Quanto aos valores hematológicos ocorreu uma diminuição significativa dos níveis de bastões (P=0,05) e de monócitos (P=0,03) após o tratamento periodontal (30 dias), enquanto que o colesterol total e o LDL apresentaram uma tendência ao aumento (P=0,09 para ambos). Já nos sete pacientes submetidos às duas reavaliações o colesterol total apresentou aumento significativo entre as fases pré-tratamento, 30 (P=0,04) e 90 dias (P=0,02) após terapia, assim como o LDL (P=0,04 e P=0,03, respectivamente). Quando comparados os valores plaquetários entre as fases 30 e 90 dias pós-tratamento, verifica-se uma tendência a sua diminuição (P=0,09). O Índice de Castelli II (relação colesterol/HDL) apresenta entre as fases pré e 30 dias pós-tratamento tendência a aumento (P=0,09). Através desses resultados é possível concluir que o tratamento periodontal exerceu influência sobre bastões e monócitos do sangue, caracterizada pela diminuição dessas células, e sobre o colesterol total e o LDL, representada pelo aumento de seus valores.

Efeitos do tratamento periodontal não-cirúrgico na via L-arginina-óxido nítrico e no estresse oxidativo em plaquetas

Estudos publicados nas duas últimas décadas sugerem um aumento do risco de doença cardiovascular (DCV) em pacientes com periodontite, mas os mecanismos fisiopatológicos dessa associação ainda não estão completamente esclarecidos. Uma vez que foi demonstrado aumento da ativação plaquetária e do estresse oxidativo na periodontite, o objetivo do presente estudo foi investigar a via L-arginina-óxido nítrico (NO)- guanosina monofosfato cíclica (GMPc) e parâmetros de estresse oxidativo em plaquetas de pacientes com periodontite, bem como avaliar o efeito do tratamento periodontal não-cirúrgico nessas variáveis. Um total de 10 pacientes sem periodontite (periodontalmente saudáveis ou com gengivite) e 10 pacientes com periodontite participaram do estudo. A avaliação clínica, laboratorial e experimental foi realizada no início do estudo e 90 dias após realização da terapia periodontal básica (grupo periodontite). A avaliação clínica periodontal incluiu registros de: profundidade de bolsa à sondagem (PBS), nível de inserção (NIC), percentual de placa e percentual de sangramento à sondagem. Os seguintes experimentos foram realizados: influxo de L-arginina; atividade e expressão das enzimas óxido nítrico sintase e da arginase; expressão das enzimas guanilato ciclase solúvel e fosfodiesterase 5; determinação dos níveis intraplaquetários de GMPc; agregação plaquetária; avaliação do estresse oxidativo (atividade oxidante total, atividade das enzimas antioxidantes catalase e da superóxido dismutase - SOD); medição dos níveis de proteína C reativa (CRP) e de fibrinogênio. Os resultados obtidos no início do estudo demonstraram ativação do influxo de L-arginina em plaquetas via sistema y+L nos pacientes com periodontite, bem como concentrações intraplaquetárias de GMPc diminuídas e aumento sistêmico da CRP. Após o tratamento periodontal, observou-se redução do percentual de sítios com PBS ≥ 6 mm, NIC 4-5 mm e NIC ≥ 6 mm, aumento nos níveis de GMPc, para níveis comparáveis aos dos pacientes sem periodontite, acompanhado por uma maior atividade das enzimas antioxidantes SOD e catalase. Os demais parâmetros avaliados não apresentaram alterações significativas tanto pré- quanto pós-tratamento. Esses resultados considerados em conjunto sugerem uma menor biodisponibilidade de NO em plaquetas na periodontite e que o tratamento periodontal não-cirúrgico foi capaz de reverter este quadro por um aumento das defesas antioxidantes. Portanto, alterações na via L-arginina-NO-GMPc e no estresse oxidativo podem levar à disfunção plaquetária, que poderia contribuir para um maior risco de DCV nos pacientes com periodontite.