In vivo microvascular oximetry using multispectral imaging

This thesis describes the application of multispectral imaging to several novel oximetry applications. Chapter 1 motivates optical microvascular oximetry, outlines oxygen transport in the body, describes the theory of oximetry, and describes the challenges associated with in vivo oximetry, in particular imaging through tissue. Chapter 2 reviews various imaging techniques for quantitative in vivo oximetry of the microvasculature, including multispectral and hyperspectral imaging, photoacoustic imaging, optical coherence tomography, and laser speckle techniques. Chapter 3 describes a two-wavelength oximetry study of two microvascular beds in the anterior segment of the eye: the bulbar conjunctival and episcleral microvasculature. This study reveals previously unseen oxygen diffusion from ambient air into the bulbar conjunctival microvasculature, altering the oxygen saturation of the bulbar conjunctiva. The response of the bulbar conjunctival and episcleral microvascular beds to acute mild hypoxia is quantified and the rate at which oxygen diffuses into bulbar conjunctival vessels is measured. Chapter 4 describes the development and application of a highly novel non-invasive retinal angiography technique: Oximetric Ratio Contrast Angiography (ORCA). ORCA requires only multispectral imaging and a small perturbation of blood oxygen saturation to produce angiographic sequences. A pilot study of ORCA in human subjects was conducted. This study demonstrates that ORCA can produce angiographic sequences with features such as sequential vessel filling and laminar flow. The application and challenges of ORCA are discussed, with emphasis on comparison with other angiography techniques, such as fluorescein angiography. Chapter 5 describes the development of a multispectral microscope for oximetry in the spinal cord dorsal vein of rats. Measurements of blood oxygen saturation are made in the dorsal vein of both healthy rats, and in rats with the Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) disease model of multiple sclerosis. The venous blood oxygen saturation of EAE disease model rats was found to be significantly lower than that of healthy controls, indicating increased oxygen uptake from blood in the EAE disease model of multiple sclerosis. Chapter 6 describes the development of video-rate red eye oximetry; a technique which could enable stand-off oximetry of the blood-supply of the eye with high temporal resolution. The various challenges associated with video-rate red eye oximetry are investigated and their influence quantified. The eventual aim of this research is to track circulating deoxygenation perturbations as they arrive in both eyes, which could provide a screening method for carotid artery stenosis, which is major risk-factor for stroke. However, due to time constraints, it was not possible to thoroughly investigate if video-rate red eye can detect such perturbations. Directions and recommendations for future research are outlined.

Suivi par élastographie ultrasonore après réparation endovasculaire d’anévrisme aorto-iliaque : étude de faisabilité in vivo

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde et les anévrismes de l’aorte abdominale (AAAs) font partie de ce lot déplorable. Un anévrisme est la dilatation d’une artère pouvant conduire à la mort. Une rupture d’AAA s’avère fatale près de 80% du temps. Un moyen de traiter les AAAs est l’insertion d’une endoprothèse (SG) dans l’aorte, communément appelée la réparation endovasculaire (EVAR), afin de réduire la pression exercée par le flux sanguin sur la paroi. L’efficacité de ce traitement est compromise par la survenue d’endofuites (flux sanguins entre la prothèse et le sac anévrismal) pouvant conduire à la rupture de l’anévrisme. Ces flux sanguins peuvent survenir à n’importe quel moment après le traitement EVAR. Une surveillance par tomodensitométrie (CT-scan) annuelle est donc requise, augmentant ainsi le coût du suivi post-EVAR et exposant le patient à la radiation ionisante et aux complications des contrastes iodés. L’endotension est le concept de dilatation de l’anévrisme sans la présence d’une endofuite apparente au CT-scan. Après le traitement EVAR, le sang dans le sac anévrismal coagule pour former un thrombus frais, qui deviendra progressivement un thrombus plus fibreux et plus organisé, donnant lieu à un rétrécissement de l’anévrisme. Il y a très peu de données dans la littérature pour étudier ce processus temporel et la relation entre le thrombus frais et l’endotension. L’étalon d’or du suivi post-EVAR, le CT-scan, ne peut pas détecter la présence de thrombus frais. Il y a donc un besoin d’investir dans une technique sécuritaire et moins coûteuse pour le suivi d’AAAs après EVAR. Une méthode récente, l’élastographie dynamique, mesure l’élasticité des tissus en temps réel. Le principe de cette technique repose sur la génération d’ondes de cisaillement et l’étude de leur propagation afin de remonter aux propriétés mécaniques du milieu étudié. Cette thèse vise l’application de l’élastographie dynamique pour la détection des endofuites ainsi que de la caractérisation mécanique des tissus du sac anévrismal après le traitement EVAR. Ce projet dévoile le potentiel de l’élastographie afin de réduire les dangers de la radiation, de l’utilisation d’agent de contraste ainsi que des coûts du post-EVAR des AAAs. L’élastographie dynamique utilisant le « Shear Wave Imaging » (SWI) est prometteuse. Cette modalité pourrait complémenter l’échographie-Doppler (DUS) déjà utilisée pour le suivi d’examen post-EVAR. Le SWI a le potentiel de fournir des informations sur l’organisation fibreuse du thrombus ainsi que sur la détection d’endofuites. Tout d’abord, le premier objectif de cette thèse consistait à tester le SWI sur des AAAs dans des modèles canins pour la détection d’endofuites et la caractérisation du thrombus. Des SGs furent implantées dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé au moyen de la veine jugulaire. 4 anévrismes avaient une endofuite de type I, 13 avaient une endofuite de type II et un anévrisme n’avait pas d’endofuite. Des examens échographiques, DUS et SWI ont été réalisés à l’implantation, puis 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après le traitement EVAR. Une angiographie, un CT-scan et des coupes macroscopiques ont été produits au sacrifice. Les régions d’endofuites, de thrombus frais et de thrombus organisé furent identifiées et segmentées. Les valeurs de rigidité données par le SWI des différentes régions furent comparées. Celles-ci furent différentes de façon significative (P < 0.001). Également, le SWI a pu détecter la présence d’endofuites où le CT-scan (1) et le DUS (3) ont échoué. Dans la continuité de ces travaux, le deuxième objectif de ce projet fut de caractériser l’évolution du thrombus dans le temps, de même que l’évolution des endofuites après embolisation dans des modèles canins. Dix-huit anévrismes furent créés dans les artères iliaques de neuf modèles canins, suivis d’une endofuite de type I après EVAR. Deux gels embolisants (Chitosan (Chi) ou Chitosan-Sodium-Tetradecyl-Sulfate (Chi-STS)) furent injectés dans le sac anévrismal pour promouvoir la guérison. Des examens échographiques, DUS et SWI ont été effectués à l’implantation et après 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois. Une angiographie, un CT-scan et un examen histologique ont été réalisés au sacrifice afin d’évaluer la présence, le type et la grosseur de l’endofuite. Les valeurs du module d’élasticité des régions d’intérêts ont été identifiées et segmentées sur les données pathologiques. Les régions d’endofuites et de thrombus frais furent différentes de façon significative comparativement aux autres régions (P < 0.001). Les valeurs d’élasticité du thrombus frais à 1 semaine et à 3 mois indiquent que le SWI peut évaluer la maturation du thrombus, de même que caractériser l’évolution et la dégradation des gels embolisants dans le temps. Le SWI a pu détecter des endofuites où le DUS a échoué (2) et, contrairement au CT-scan, détecter la présence de thrombus frais. Finalement, la dernière étape du projet doctoral consistait à appliquer le SWI dans une phase clinique, avec des patients humains ayant déjà un AAA, pour la détection d’endofuite et la caractérisation de l’élasticité des tissus. 25 patients furent sélectionnés pour participer à l’étude. Une comparaison d’imagerie a été produite entre le SWI, le CT-scan et le DUS. Les valeurs de rigidité données par le SWI des différentes régions (endofuite, thrombus) furent identifiées et segmentées. Celles-ci étaient distinctes de façon significative (P < 0.001). Le SWI a détecté 5 endofuites sur 6 (sensibilité de 83.3%) et a eu 6 faux positifs (spécificité de 76%). Le SWI a pu détecter la présence d’endofuites où le CT-scan (2) ainsi que le DUS (2) ont échoué. Il n’y avait pas de différence statistique notable entre la rigidité du thrombus pour un AAA avec endofuite et un AAA sans endofuite. Aucune corrélation n’a pu être établie de façon significative entre les diamètres des AAAs ainsi que leurs variations et l’élasticité du thrombus. Le SWI a le potentiel de détecter les endofuites et caractériser le thrombus selon leurs propriétés mécaniques. Cette technique pourrait être combinée au suivi des AAAs post-EVAR, complémentant ainsi l’imagerie DUS et réduisant le coût et l’exposition à la radiation ionisante et aux agents de contrastes néphrotoxiques.

In vivo time-lapse imaging of mitochondria in healthy and diseased peripheral myelin sheath

International audience

Régulation de la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires par l’activation in vivo du récepteur natriurétique de type C.

Le remodelage vasculaire dû à l’hyper-prolifération cellulaire des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) observé chez les rats spontanément hypertendus (RSH) est associé à l’hypertension artérielle. Nous avons précédemment démontré que le traitement in vivo des RSH par l’agoniste spécifique du récepteur du peptide natriurétique de type C (NPR-C), le C-ANP4-23 atténue l’hyper-prolifération des CMLVs. Nous avons entrepris cette étude afin d’investiguer si l’effet antiprolifératif du C-ANP4-23 agit par l’entremise de l’inhibition de la surexpression des protéines du cycle cellulaire, et afin d’en explorer les mécanismes sous-jacents. Pour cette étude, des RSH et des rats Wistar Kyoto (WKYs) âgés de deux semaines ont été injectés en intra-péritonéale par le C-ANP4-23 de 2 jusqu’à 8 semaines d’âge, deux fois par semaine et sacrifiés à la 9ème semaine. La pression artérielle a été mesurée par méthode Queue-coiffe, la prolifération des CMLVs a été déterminée par incorporation de thymidine et par test MTT, et l’expression des protéines a été quant à elle déterminée par technique d’immunobuvardage de type Western. Les CMLVs des RSH ont démontré une prolifération élevée en comparaison avec celles des WKYs, et le traitement par le C-ANP4-23 a atténué l’hyperprolifération à un niveau de contrôle. De plus, la surexpression des cyclines D1/A/E, des kinases cyclines dépendantes 2 et 4 (cdk2, cdk4), de la forme phosphorylée de la protéine du rétinoblastome et des protéines Gαi des CMLV des RSH a été atténuée à un niveau de contrôle. Par ailleurs, l’hyperphosphorylation d’ERK1/2, AKT, EGF-R, PDGF-R, IGF-R et de c-Src a significativement diminué par le traitement au C-ANP4-23. En outre, le niveau élevé de l’anion superoxyde (O2-), l’activité de la NADP(H) oxydase et de ses sous unités chez les RSH ont été atténués par le C-ANP4-23 .Ces résultats indiquent que l’activation in vivo de NPR-C atténue la surexpression des protéines du cycle cellulaire via l’inhibition de l’activité élevée du stress oxydatif, de c-Src et de l’activation de EGF-R, PDGF- R, IGF-R, de la signalisation de MAPK et la surexpression des protéines Gαi résultant ainsi en l’inhibition de l’hyperprolifération des CMLVs des RSH. Ainsi, il peut être suggéré que le C-ANP4-23 pourrait être utilisé comme agent thérapeutique pour le traitement des complications vasculaires associées à l’hypertension et à l’athérosclérose.

Multifunctional Nanoparticles in Cancer: in vitro Characterization, in vivo Distribution

A novel biocompatible and biodegradable polymer, termed poly(Glycerol malate co-dodecanedioate) (PGMD), was prepared by thermal condensation method and used for fabrication of nanoparticles (NPs). PGMD NPs were prepared using the single oil emulsion technique and loaded with an imaging/hyperthermia agent (IR820) and a chemotherapeutic agent (doxorubicin, DOX). The size of the void PGMD NPs, IR820-PGMD NPs and DOX-IR820-PGMD NPs were approximately 90 nm, 110 nm, and 125 nm respectively. An acidic environment (pH=5.0) induced higher DOX and IR820 release compared to pH=7.4. DOX release was also enhanced by exposure to laser, which increased the temperature to 42°C. Cytotoxicity of DOX-IR820-PGMD NPs was comparable in MES-SA but was higher in Dx5 cells compared to free DOX plus IR820 (pIn vivomouse studies showed that NP formulation significantly improved the plasma half-life of IR820 after tail vein injection. Significant lower IR820 content was observed in kidney in DOX-IR820-PGMD NP treatment as compared to free IR820 treatment in our biodistribution studies (p

Régulation de la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires par l’activation in vivo du récepteur natriurétique de type C

Le remodelage vasculaire dû à l’hyper-prolifération cellulaire des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) observé chez les rats spontanément hypertendus (RSH) est associé à l’hypertension artérielle. Nous avons précédemment démontré que le traitement in vivo des RSH par l’agoniste spécifique du récepteur du peptide natriurétique de type C (NPR-C), le C-ANP4-23 atténue l’hyper-prolifération des CMLVs. Nous avons entrepris cette étude afin d’investiguer si l’effet antiprolifératif du C-ANP4-23 agit par l’entremise de l’inhibition de la surexpression des protéines du cycle cellulaire, et afin d’en explorer les mécanismes sous-jacents. Pour cette étude, des RSH et des rats Wistar Kyoto (WKYs) âgés de deux semaines ont été injectés en intra-péritonéale par le C-ANP4-23 de 2 jusqu’à 8 semaines d’âge, deux fois par semaine et sacrifiés à la 9ème semaine. La pression artérielle a été mesurée par méthode Queue-coiffe, la prolifération des CMLVs a été déterminée par incorporation de thymidine et par test MTT, et l’expression des protéines a été quant à elle déterminée par technique d’immunobuvardage de type Western. Les CMLVs des RSH ont démontré une prolifération élevée en comparaison avec celles des WKYs, et le traitement par le C-ANP4-23 a atténué l’hyperprolifération à un niveau de contrôle. De plus, la surexpression des cyclines D1/A/E, des kinases cyclines dépendantes 2 et 4 (cdk2, cdk4), de la forme phosphorylée de la protéine du rétinoblastome et des protéines Gαi des CMLV des RSH a été atténuée à un niveau de contrôle. Par ailleurs, l’hyperphosphorylation d’ERK1/2, AKT, EGF-R, PDGF-R, IGF-R et de c-Src a significativement diminué par le traitement au C-ANP4-23. En outre, le niveau élevé de l’anion superoxyde (O2-), l’activité de la NADP(H) oxydase et de ses sous unités chez les RSH ont été atténués par le C-ANP4-23 .Ces résultats indiquent que l’activation in vivo de NPR-C atténue la surexpression des protéines du cycle cellulaire via l’inhibition de l’activité élevée du stress oxydatif, de c-Src et de l’activation de EGF-R, PDGF- R, IGF-R, de la signalisation de MAPK et la surexpression des protéines Gαi résultant ainsi en l’inhibition de l’hyperprolifération des CMLVs des RSH. Ainsi, il peut être suggéré que le C-ANP4-23 pourrait être utilisé comme agent thérapeutique pour le traitement des complications vasculaires associées à l’hypertension et à l’athérosclérose.

In Vitro And In Vivo Anti-angiogenic Effects Of Hydroxyurea.

Hydroxyurea (HU), or hydroxycarbamide, is used for the treatment of some myeloproliferative and neoplastic diseases, and is currently the only drug approved by the FDA for use in sickle cell disease (SCD). Despite the relative success of HU therapy for SCD, a genetic disorder of the hemoglobin β chain that results in red-cell sickling, hemolysis, vascular inflammation and recurrent vasoocclusion, the exact mechanisms by which HU actuates remain unclear. We hypothesized that HU may modulate endothelial angiogenic processes, with important consequences for vascular inflammation. The effects of HU (50-200 μM; 17-24 h) on endothelial cell functions associated with key steps of angiogenesis were evaluated using human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) cultures. Expression profiles of the HIF1A gene and the miRNAs 221 and 222, involved in endothelial function, were also determined in HUVECs following HU administration and the direct in vivo antiangiogenic effects of HU were assessed using a mouse Matrigel-plug neovascularization assay. Following incubation with HU, HUVECs exhibited high cell viability, but displayed a significant 75% inhibition in the rate of capillary-like-structure formation, and significant decreases in proliferative and invasive capacities. Furthermore, HU significantly decreased HIF1A expression, and induced the expression of miRNA 221, while downregulating miRNA 222. In vivo, HU reduced vascular endothelial growth factor (VEGF)-induced vascular development in Matrigel implants over 7 days. Findings indicate that HU is able to inhibit vessel assembly, a crucial angiogenic process, both in vitro and in vivo, and suggest that some of HU's therapeutic effects may occur through novel vascular mechanisms.

Design And Synthesis Of N-acylated Aza-goniothalamin Derivatives And Evaluation Of Their In Vitro And In Vivo Antitumor Activity.

Herein we describe the synthesis of a focused library of compounds based on the structure of goniothalamin (1) and the evaluation of the potential antitumor activity of the compounds. N-Acylation of aza-goniothalamin (2) restored the in vitro antiproliferative activity of this family of compounds. 1-(E)-But-2-enoyl-6-styryl-5,6-dihydropyridin-2(1H)-one (18) displayed enhanced antiproliferative activity. Both goniothalamin (1) and derivative 18 led to reactive oxygen species generation in PC-3 cells, which was probably a signal for caspase-dependent apoptosis. Treatment with derivative 18 promoted Annexin V/7-aminoactinomycin D double staining, which indicated apoptosis, and also led to G2 /M cell-cycle arrest. In vivo studies in Ehrlich ascitic and solid tumor models confirmed the antitumor activity of goniothalamin (1), without signs of toxicity. However, derivative 18 exhibited an unexpectedly lower in vivo antitumor activity, despite the treatments being administered at the same site of inoculation. Contrary to its in vitro profile, aza-goniothalamin (2) inhibited Ehrlich tumor growth, both on the ascitic and solid forms. Our findings highlight the importance of in vivo studies in the search for new candidates for cancer treatment.

Oligomerization, Membrane Association, And In Vivo Phosphorylation Of Sugarcane Udp-glucose Pyrophosphorylase.

Sugarcane is a monocot plant that accumulates sucrose to levels of up to 50% of dry weight in the stalk. The mechanisms that are involved in sucrose accumulation in sugarcane are not well understood, and little is known with regard to factors that control the extent of sucrose storage in the stalks. UDP-glucose pyrophosphorylase (UGPase; EC 2.7.7.9) is an enzyme that produces UDP-glucose, a key precursor for sucrose metabolism and cell wall biosynthesis. The objective of this work was to gain insights into the ScUGPase-1 expression pattern and regulatory mechanisms that control protein activity. ScUGPase-1 expression was negatively correlated with the sucrose content in the internodes during development, and only slight differences in the expression patterns were observed between two cultivars that differ in sucrose content. The intracellular localization of ScUGPase-1 indicated partial membrane association of this soluble protein in both the leaves and internodes. Using a phospho-specific antibody, we observed that ScUGPase-1 was phosphorylated in vivo at the Ser-419 site in the soluble and membrane fractions from the leaves but not from the internodes. The purified recombinant enzyme was kinetically characterized in the direction of UDP-glucose formation, and the enzyme activity was affected by redox modification. Preincubation with H2O2 strongly inhibited this activity, which could be reversed by DTT. Small angle x-ray scattering analysis indicated that the dimer interface is located at the C terminus and provided the first structural model of the dimer of sugarcane UGPase in solution.

Morphological Aspects And Cox-2 Expression After Exposure To 780-nm Laser Therapy In Injured Skeletal Muscle: An In Vivo Study.

The effectiveness of low-level laser therapy in muscle regeneration is still not well known. To investigate the effects of laser irradiation during muscle healing. For this purpose, 63 rats were distributed to 3 groups: non-irradiated control group (CG); group irradiated at 10 J/cm(2) (G10); and group irradiated at 50 J/cm(2) (G50). Each group was divided into 3 different subgroups (n=7), and on days 7, 14 and 21 post-injury the rats were sacrificed. Seven days post-surgery, the CG showed destroyed zones and extensive myofibrillar degeneration. For both treated groups, the necrosis area was smaller compared to the CG. On day 14 post-injury, treated groups demonstrated better tissue organization, with newly formed muscle fibers compared to the CG. On the 21(st) day, the irradiated groups showed similar patterns of tissue repair, with improved muscle structure at the site of the injury, resembling uninjured muscle tissue organization. Regarding collagen deposition, the G10 showed an increase in collagen synthesis. In the last period evaluated, both treated groups showed statistically higher values in comparison with the CG. Furthermore, laser irradiation at 10 J/cm(2) produced a down-regulation of cyclooxygenase 2 (Cox-2) immunoexpression on day 7 post-injury. Moreover, Cox-2 immunoexpression was decreased in both treated groups on day 14. Laser therapy at both fluencies stimulated muscle repair through the formation of new muscle fiber, increase in collagen synthesis, and down-regulation of Cox-2 expression.

Liposomal Lidocaine Gel For Topical Use At The Oral Mucosa: Characterization, In Vitro Assays And In Vivo Anesthetic Efficacy In Humans.

To characterize liposomal-lidocaine formulations for topical use on oral mucosa and to compare their in vitro permeation and in vivo anesthetic efficacy with commercially available lidocaine formulations. Large unilamellar liposomes (400 nm) containing lidocaine were prepared using phosphatidylcholine, cholesterol, and α-tocoferol (4:3:0.07, w:w:w) and were characterized in terms of membrane/water partition coefficient, encapsulation efficiency, size, polydispersity, zeta potential, and in vitro release. In vitro permeation across pig palatal mucosa and in vivo topical anesthetic efficacy on the palatal mucosa in healthy volunteers (double-blinded cross-over, placebo controlled study) were performed. The following formulations were tested: liposome-encapsulated 5% lidocaine (Liposome-Lido5); liposome-encapsulated 2.5% lidocaine (Liposome-Lido2.5); 5% lidocaine ointment (Xylocaina®), and eutectic mixture of lidocaine and prilocaine 2.5% (EMLA®). The Liposome-Lido5 and EMLA showed the best in vitro permeation parameters (flux and permeability coefficient) in comparison with Xylocaina and placebo groups, as well as the best in vivo topical anesthetic efficacy. We successfully developed and characterized a liposome encapsulated 5% lidocaine gel. It could be considered an option to other topical anesthetic agents for oral mucosa.

In Vivo Evaluation Of The Genetic Toxicity Of Rubus Niveus Thunb. (rosaceae) Extract And Initial Screening Of Its Potential Chemoprevention Against Doxorubicin-induced Dna Damage.

Rubus niveus Thunb. plant belongs to Rosaceae family and have been used traditionally to treat wounds, burns, inflammation, dysentery, diarrhea and for curing excessive bleeding during menstrual cycle. The present study was undertaken to investigate the in vivo genotoxicity of Rubus niveus aerial parts extract and its possible chemoprotection on doxorubicin (DXR)-induced DNA damage. In parallel, the main phytochemicals constituents in the extract were determined. The animals were exposed to the extract for 24 and 48h, and the doses selected were 500, 1000 and 2000mg/kg b.w. administered by gavage alone or prior to DXR (30mg/kg b.w.) administered by intraperitoneal injection. The endpoints analyzed were DNA damage in bone marrow and peripheral blood cells assessed by the alkaline alkaline (pH>13) comet assay and bone marrow micronucleus test. The results of chemical analysis of the extract showed the presence of tormentic acid, stigmasterol, quercitinglucoronide (miquelianin) and niga-ichigoside F1 as main compounds. Both cytogenetic endpoints analyzed showed that there were no statistically significant differences (p>0.05) between the negative control and the treated groups with the two higher doses of Rubus niveus extract alone, demonstrating absence of genotoxic and mutagenic effects. Aneugenic/clastogenic effect was observed only at 2000mg/kg dose. On the other hand, in the both assays and all tested doses were observed a significant reduction of DNA damage and chromosomal aberrations in all groups co-treated with DXR and extract compared to those which received only DXR. These results indicate that Rubus niveus aerial parts extract did not revealed any genotoxic effect, but presented some aneugenic/clastogenic effect at higher dose; and suggest that it could be a potential adjuvant against development of second malignant neoplasms caused by the cancer chemotherapic DXR.

In Vivo Determination Of The Volatile Metabolites Of Saprotroph Fungi By Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatography.

In this work, we discuss the use of multi-way principal component analysis combined with comprehensive two-dimensional gas chromatography to study the volatile metabolites of the saprophytic fungus Memnoniella sp. isolated in vivo by headspace solid-phase microextraction. This fungus has been identified as having the ability to induce plant resistance against pathogens, possibly through its volatile metabolites. Adequate culture media was inoculated, and its headspace was then sampled with a solid-phase microextraction fiber and chromatographed every 24 h over seven days. The raw chromatogram processing using multi-way principal component analysis allowed the determination of the inoculation period, during which the concentration of volatile metabolites was maximized, as well as the discrimination of the appropriate peaks from the complex culture media background. Several volatile metabolites not previously described in the literature on biocontrol fungi were observed, as well as sesquiterpenes and aliphatic alcohols. These results stress that, due to the complexity of multidimensional chromatographic data, multivariate tools might be mandatory even for apparently trivial tasks, such as the determination of the temporal profile of metabolite production and extinction. However, when compared with conventional gas chromatography, the complex data processing yields a considerable improvement in the information obtained from the samples. This article is protected by copyright. All rights reserved.

Estudo inicial da degradação in vivo de poli(L-co-D,L ácido lático), sintetizado em laboratório, aplicado como prótese tibial em coelhos

The copolymer poly (L-co-D,L lactic acid), PLDLA, has gained prominence in the field of temporary prostheses due to the fact that their time of degradation is quite compatible with the requirement in the case of osseous fracture. In this work the in vivo degradation of devices from copolymer, as a system of plates and screws, used in fixation of the tibia of rabbits was studied. The devices were implanted in 15 adult rabbits, albinos, New Zealand race, and they were used as control devices of alloys of titanium (Ti-6Al-4V/ V grade). The use of copolymers, synthesized in the laboratory, was tested in the repair of fracture in rabbits'tibias, being assessed in the following times: 2 weeks, 2 months and 3 months. Morphological analysis of tissue surrounding the plate and screw system, for 2 weeks of implantation, showed the presence of osteoblasts, indicating a pre bone formation. After 2 months there was new bone formation in the region in contact with the polymer. This bone growth occurred simultaneously with the process of PLDLA degradation, invading the region where there was polymer and after 3 months there was an intense degradation of the copolymer and hence greater tissue invasion compared to 2 months which characterized bone formation in a region where the polymer degraded. The in vivo degradation study of the devices for PLDLA by means of histological evaluations during the period of consolidation of the fracture showed the efficiency of plate and screw system, and it was possible to check formation of bone tissue at the implantation site, without the presence of inflammatory reaction

Assessment of the potential genotoxic risk of medicinal Tamarindus indica fruit pulp extract using in vivo assays

Tamarindus indica has been used in folk medicine as an antidiabetic, a digestive aid, and a carminative, among other uses. Currently, there is no information in the toxicology literature concerning the safety of T. indica extract. We evaluated the clastogenic and/or genotoxic potential of fruit pulp extract of this plant in vivo in peripheral blood and liver cells of Wistar rats, using the comet assay, and in bone marrow cells of Swiss mice, using the micronucleus test. The extract was administered by gavage at doses of 1000, 1500 and 2000 mg/kg body weight. Peripheral blood and liver cells from Wistar rats were collected 24 h after treatment, for the comet assay. The micronucleus test was carried out in bone marrow cells from Swiss mice collected 24 h after treatment. The extract made with T. indica was devoid of clastogenic and genotoxic activities in the cells of the rodents, when administered orally at these three acute doses.