Excitonic behaviour in polymeric semiconductors : the effect of morphology and composition in heterostructures

La compréhension des interrelations entre la microstructure et les processus électroniques dans les polymères semi-conducteurs est d’une importance primordiale pour leur utilisation dans des hétérostructures volumiques. Dans cette thèse de doctorat, deux systémes diffèrents sont étudiés ; chacun de ces systèmes représente une approche diffèrente pour optimiser les matériaux en termes de leur microstructure et de leur capacité à se mettre en ordre au niveau moléculaire. Dans le premier système, j’ai effectué une analyse complète des principes de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque hybride à base des nanocristaux d’oxyde de zinc (ZnO) et du poly (3-hexylthiophène) (P3HT) par absorption photoinduite en régime quasi-stationnaire (PIA) et la spectroscopie PIA en pompage modulé dépendant de la fréquence. L’interface entre le donneur (le polymère P3HT) et l’accepteur (les nanoparticules de ZnO), où la génération de charges se produit, joue un rôle important dans la performance des cellules photovoltaïques hybrides. Pour améliorer le mécanisme de génération de charges du P3H: ZnO, il est indispensable de modifier l’interface entre ses constituants. Nous avons démontré que la modification d’interface moléculaire avec cis-bis (4, 40 - dicarboxy-2, 20bipyridine) ruthénium (II) (N3-dye) et a-Sexithiophen-2 yl-phosphonique (6TP) a améliorée le photocourant et la performance dans les cellules P3HT: ZnO. Le 6TP et le N3 s’attachent à l’interface du ZnO, en augmentant ainsi l’aire effective de la surface donneur :accepteur, ce qui contribue à une séparation de charge accrue. De plus, le 6TP et le N3 réduisent la densité de pièges dans le ZnO, ce qui réduit le taux de recombinaison des paires de charges. Dans la deuxième partie, jai introduit une matrice hôte polymérique de polystyréne à masse molaire ulra-élevée, qui se comporte comme un solide pour piéger et protéger une solution de poly [2-méthoxy, 5- (2´-éthyl-hexoxy) -1,4-phénylènevinylène- PPV] (MEHPPV) pour utilisation dans des dispositifs optoèlectroniques quantiques. Des travaux antérieurs ont montré que MEH-PPV en solution subit une transition de conformation, d’une conformation enroulé à haute température (phase bleue) à une conformation de chaîne étendue à basse température (phase rouge). La conformation de la chaîne étendue de la solution MEH-PPV favorise les caractéristiques nécessaires à l’amélioration des dispositifs optoélectroniques quantiques, mais la solution ne peut pas être incorporées dans le dispositif. J’ai démontré que la caractéristique de la phase rouge du MEH-PPV en solution se maintient dans une matrice hôte polymérique de polystyrène transformé de masse molaire très élevée, qui se comporte comme un solide (gel de MEH-PPV/UHMW PS), par le biais de la spectroscopie de photoluminescence (PL) dépendant de la température (de 290K à 80 K). La phase rouge du gel MEH-PPV/UHMW PS se manifeste par des largeurs de raie étroites et une intensité augmentée de la transition 0-0 de la progression vibronique dans le spectre de PL ainsi qu’un petit décalage de Stokes entre la PL et le spectre d’absorption à basse température. Ces approches démontrent que la manipulation de la microstructure et des propriétés électroniques des polymères semi-conducteurs ont un impact direct sur la performance de dispositifs pour leurs développements technologiques continus.

Ultra Compact Inline E-Plane Waveguide Bandpass Filters Using Cross Coupling

This paper presents novel ultra-compact waveguide bandpass filters that exhibit pseudo elliptic responses with ability to place transmission zeros on both sides of the passband to form sharp roll offs. The filters contain E plane extracted pole sections cascaded with cross-coupled filtering blocks. Compactness is achieved by the use of evanescent mode sections and closer arranged resonators modified to shrink in size. The filters containing non-resonating nodes are designed by means of the generalized coupling coefficients (GCC) extraction procedure for the cross-coupled filtering blocks and extracted pole sections. We illustrate the performance of the proposed structures through the design examples of a third and a fourth order filters with center frequencies of 9.2 GHz and 10 GHz respectively. The sizes of the proposed structures suitable for fabricating using the low cost E plane waveguide technology are 38% smaller than ones of the E plane extracted pole filter of the same order.

Ultra Thin PCC Overlays, HR-559, Construction Report, 1995

A 11.6 km (7.2 mi.) portion of IA 21 in Iowa County from the junction of US 6 north to the junction of IA 212, was selected for the research project. The project was divided into 65 different test sections of a PCC overlay of an existing asphalt concrete (AC) surface with thicknesses of 50 mm (2 in.), 100 mm (4 in.), 150 mm (6 in.), and 200 mm (8 in.). The joint spacings for these sections were 0.6 m (2 ft.), 1.2 m (4 ft.), 1.8 m (6 ft.), 3.7 m (12 ft.), and 4.6 m (15 ft.). Joints were sealed if the thickness of the pavement was over 100 mm (4 in.), unless specified. Two types of polypropylene fibers, monofilament and fibrillated, were added to the conventional PCC mix for designated sections. Three additional sections consisted of an asphalt overlay for comparison with the concrete overlay. Three different base preparations were used on the project, consisting of: patching and scarifying, patching only, and cold-in-place recycling. Sensors were placed in various test sections to measure the temperature and strain during and after construction of the overlay. Pullout tests were also conducted at various locations. Beams cylinders were made for each of the PCC mixes and tested for flexural and compressive strengths. Evaluation of the performance will be conducted through December 31, 1999.

Analyse sismique des bâtiments scolaires en béton armé avec remplissage de maçonnerie - Influence de la maçonnerie et prise en compte de l'irrégularité en plan

Au Québec, les écoles sont situées dans une région où l’aléa sismique est considéré modéré à élevé. La majorité de ces écoles ont été construites avant les années 70 et comportent de la maçonnerie non armée (MNA) qui est un matériau à ductilité faible. Au cours des séismes passés notamment celui du Saguenay en 1988, il semble que les structures comportant de la MNA constituent le type de structure le plus dangereux vis-à-vis du séisme. La performance sismique de ces écoles est alors mise en question d’autant plus que la plupart ont été construites avant l’introduction des normes parasismiques. Ce projet de recherche traite de la vulnérabilité sismique des écoles comportant de la MNA et s’inscrit à la suite d’un projet d’élaboration d’une procédure de classification des écoles dans l’Est du Canada. Il découle d’une initiative du Réseau Canadien pour la Recherche Parasismique (RCRP) qui vise des procédures d’analyse de ces bâtiments en vue d’un programme de réhabilitation d’écoles, lancé par le Ministère de l’Éducation, des Loisirs et du Sport (MELS). Une procédure à trois niveaux pour l’évaluation de la vulnérabilité sismique des bâtiments dans l’Est du Canada a été élaborée par différents chercheurs de l’Université de Sherbrooke, de l’École de Technologie Supérieure et de l’Université McGill [Nollet et al., 2012]. Partant des conclusions de cette étude et d’une revue de littérature, les efforts de la recherche développeront un niveau d’évaluation sismique complète des écoles types au Québec comportant de la MNA comme murs de remplissage. Les objectifs seront donc de proposer un modèle adéquat du comportement sismique de la MNA issue de la littérature, étudier l’influence de la non linéarité de la MNA sur la réponse dynamique de ces écoles ainsi que l’influence de l’irrégularité en plan sur la réponse dynamique de ces écoles. La démarche comprend le développement des modèles Opensees [Mazzoni et al., 2004] et la modélisation des écoles génériques sur le logiciel OpenSees (l’un des défi majeur du projet), la validation des modèles à partir de valeurs empirique et expérimentale et enfin les analyses modales et temporelles.

Modélisation du comportement des bétons fibrés à ultra-hautes performances par la micromécanique : Effet de l'orientation des fibres à l'échelle de la structure

Cette thèse s’inscrit dans le contexte d’une optimisation industrielle et économique des éléments de structure en BFUP permettant d’en garantir la ductilité au niveau structural, tout en ajustant la quantité de fibres et en optimisant le mode de fabrication. Le modèle développé décrit explicitement la participation du renfort fibré en traction au niveau local, en enchaînant une phase de comportement écrouissante suivie d’une phase adoucissante. La loi de comportement est fonction de la densité, de l’orientation des fibres vis-à-vis des directions principales de traction, de leur élancement et d’autres paramètres matériaux usuels liés aux fibres, à la matrice cimentaire et à leur interaction. L’orientation des fibres est prise en compte à partir d’une loi de probabilité normale à une ou deux variables permettant de reproduire n’importe quelle orientation obtenue à partir d’un calcul représentatif de la mise en oeuvre du BFUP frais ou renseignée par analyse expérimentale sur prototype. Enfin, le modèle reproduit la fissuration des BFUP sur le principe des modèles de fissures diffuses et tournantes. La loi de comportement est intégrée au sein d’un logiciel de calcul de structure par éléments finis, permettant de l’utiliser comme un outil prédictif de la fiabilité et de la ductilité globale d’éléments en BFUP. Deux campagnes expérimentales ont été effectuées, une à l’Université Laval de Québec et l’autre à l’Ifsttar, Marne-la-Vallée. La première permet de valider la capacité du modèle reproduire le comportement global sous des sollicitations typiques de traction et de flexion dans des éléments structurels simples pour lesquels l’orientation préférentielle des fibres a été renseignée par tomographie. La seconde campagne expérimentale démontre les capacités du modèle dans une démarche d’optimisation, pour la fabrication de plaques nervurées relativement complexes et présentant un intérêt industriel potentiel pour lesquels différentes modalités de fabrication et des BFUP plus ou moins fibrés ont été envisagés. Le contrôle de la répartition et de l’orientation des fibres a été réalisé à partir d’essais mécaniques sur prélèvements. Les prévisions du modèle ont été confrontées au comportement structurel global et à la ductilité mis en évidence expérimentalement. Le modèle a ainsi pu être qualifié vis-à-vis des méthodes analytiques usuelles de l’ingénierie, en prenant en compte la variabilité statistique. Des pistes d’amélioration et de complément de développement ont été identifiées.

Towards a performance based design of shear walls based on damage criteria = Vers un dimensionnement performanciel des murs de refend basé sur des critères d'endommagement

Le dimensionnement basé sur la performance (DBP), dans une approche déterministe, caractérise les objectifs de performance par rapport aux niveaux de performance souhaités. Les objectifs de performance sont alors associés à l'état d'endommagement et au niveau de risque sismique établis. Malgré cette approche rationnelle, son application est encore difficile. De ce fait, des outils fiables pour la capture de l'évolution, de la distribution et de la quantification de l'endommagement sont nécessaires. De plus, tous les phénomènes liés à la non-linéarité (matériaux et déformations) doivent également être pris en considération. Ainsi, cette recherche montre comment la mécanique de l'endommagement pourrait contribuer à résoudre cette problématique avec une adaptation de la théorie du champ de compression modifiée et d'autres théories complémentaires. La formulation proposée adaptée pour des charges monotones, cycliques et de type pushover permet de considérer les effets non linéaires liés au cisaillement couplé avec les mécanismes de flexion et de charge axiale. Cette formulation est spécialement appliquée à l'analyse non linéaire des éléments structuraux en béton soumis aux effets de cisaillement non égligeables. Cette nouvelle approche mise en œuvre dans EfiCoS (programme d'éléments finis basé sur la mécanique de l'endommagement), y compris les critères de modélisation, sont également présentés ici. Des calibrations de cette nouvelle approche en comparant les prédictions avec des données expérimentales ont été réalisées pour les murs de refend en béton armé ainsi que pour des poutres et des piliers de pont où les effets de cisaillement doivent être pris en considération. Cette nouvelle version améliorée du logiciel EFiCoS a démontrée être capable d'évaluer avec précision les paramètres associés à la performance globale tels que les déplacements, la résistance du système, les effets liés à la réponse cyclique et la quantification, l'évolution et la distribution de l'endommagement. Des résultats remarquables ont également été obtenus en référence à la détection appropriée des états limites d'ingénierie tels que la fissuration, les déformations unitaires, l'éclatement de l'enrobage, l'écrasement du noyau, la plastification locale des barres d'armature et la dégradation du système, entre autres. Comme un outil pratique d'application du DBP, des relations entre les indices d'endommagement prédits et les niveaux de performance ont été obtenus et exprimés sous forme de graphiques et de tableaux. Ces graphiques ont été développés en fonction du déplacement relatif et de la ductilité de déplacement. Un tableau particulier a été développé pour relier les états limites d'ingénierie, l'endommagement, le déplacement relatif et les niveaux de performance traditionnels. Les résultats ont démontré une excellente correspondance avec les données expérimentales, faisant de la formulation proposée et de la nouvelle version d'EfiCoS des outils puissants pour l'application de la méthodologie du DBP, dans une approche déterministe.

Quantitative characterization of physico-chemical properties of the active layers of reverse osmosis and nanofiltration membranes, and their relation to membrane performance

The main objectives of this dissertation were: (i) to develop experimental and analytical procedures to quantify different physico-chemical properties of the ultra-thin (~ 100 nm) active layers of reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) membranes and their interactions with contaminants; (ii) to use such procedures to evaluate the similarities and differences between the active layers of different RO/NF membranes; and (iii) to relate characterization results to membrane performance. Such objectives were motivated by the current limited understanding of the physico-chemical properties of active layers as a result of traditional characterization techniques having limitations associated with the nanometer-scale spatial resolution required to study these ultra-thin films. Functional groups were chosen as the main active layer property of interest. Specific accomplishments of this study include the development of procedures to quantify in active layers as a function of pH: (1) the concentration of both negatively and positively ionized functional groups; (2) the stoichiometry of association between ions (i.e., barium) and ionized functional groups (i.e., carboxylate and sulfonate); and (3) the steric effects experienced by ions (i.e., barium). Conceptual and mathematical models were developed to describe experimental results. The depth heterogeneity of the active layer physico-chemical properties and interactions with contaminants studied in this dissertation was also characterized. Additionally, measured concentrations of ionized functional groups in the polyamide active layers of several commercial RO/NF membranes were used as input in a simplified RO/NF transport model to predict the rejection of a strong electrolyte (i.e., potassium iodide) and a weak acid (i.e., arsenious acid) at different pH values based on rejection results at one pH condition. The good agreement between predicted and experimental results showed that the characterization procedures developed in this study serve as useful tools in the advancement of the understanding of the properties and structure of the active layers of RO/NF membranes, and the mechanisms of contaminant transport through them.

Excitonic behaviour in polymeric semiconductors : the effect of morphology and composition in heterostructures

La compréhension des interrelations entre la microstructure et les processus électroniques dans les polymères semi-conducteurs est d’une importance primordiale pour leur utilisation dans des hétérostructures volumiques. Dans cette thèse de doctorat, deux systémes diffèrents sont étudiés ; chacun de ces systèmes représente une approche diffèrente pour optimiser les matériaux en termes de leur microstructure et de leur capacité à se mettre en ordre au niveau moléculaire. Dans le premier système, j’ai effectué une analyse complète des principes de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque hybride à base des nanocristaux d’oxyde de zinc (ZnO) et du poly (3-hexylthiophène) (P3HT) par absorption photoinduite en régime quasi-stationnaire (PIA) et la spectroscopie PIA en pompage modulé dépendant de la fréquence. L’interface entre le donneur (le polymère P3HT) et l’accepteur (les nanoparticules de ZnO), où la génération de charges se produit, joue un rôle important dans la performance des cellules photovoltaïques hybrides. Pour améliorer le mécanisme de génération de charges du P3H: ZnO, il est indispensable de modifier l’interface entre ses constituants. Nous avons démontré que la modification d’interface moléculaire avec cis-bis (4, 40 - dicarboxy-2, 20bipyridine) ruthénium (II) (N3-dye) et a-Sexithiophen-2 yl-phosphonique (6TP) a améliorée le photocourant et la performance dans les cellules P3HT: ZnO. Le 6TP et le N3 s’attachent à l’interface du ZnO, en augmentant ainsi l’aire effective de la surface donneur :accepteur, ce qui contribue à une séparation de charge accrue. De plus, le 6TP et le N3 réduisent la densité de pièges dans le ZnO, ce qui réduit le taux de recombinaison des paires de charges. Dans la deuxième partie, jai introduit une matrice hôte polymérique de polystyréne à masse molaire ulra-élevée, qui se comporte comme un solide pour piéger et protéger une solution de poly [2-méthoxy, 5- (2´-éthyl-hexoxy) -1,4-phénylènevinylène- PPV] (MEHPPV) pour utilisation dans des dispositifs optoèlectroniques quantiques. Des travaux antérieurs ont montré que MEH-PPV en solution subit une transition de conformation, d’une conformation enroulé à haute température (phase bleue) à une conformation de chaîne étendue à basse température (phase rouge). La conformation de la chaîne étendue de la solution MEH-PPV favorise les caractéristiques nécessaires à l’amélioration des dispositifs optoélectroniques quantiques, mais la solution ne peut pas être incorporées dans le dispositif. J’ai démontré que la caractéristique de la phase rouge du MEH-PPV en solution se maintient dans une matrice hôte polymérique de polystyrène transformé de masse molaire très élevée, qui se comporte comme un solide (gel de MEH-PPV/UHMW PS), par le biais de la spectroscopie de photoluminescence (PL) dépendant de la température (de 290K à 80 K). La phase rouge du gel MEH-PPV/UHMW PS se manifeste par des largeurs de raie étroites et une intensité augmentée de la transition 0-0 de la progression vibronique dans le spectre de PL ainsi qu’un petit décalage de Stokes entre la PL et le spectre d’absorption à basse température. Ces approches démontrent que la manipulation de la microstructure et des propriétés électroniques des polymères semi-conducteurs ont un impact direct sur la performance de dispositifs pour leurs développements technologiques continus.

MULTIMODAL PERFORMANCE AND RELIABILITY ANALYSIS OF THE PIERRE AUGER OBSERVATORY NORTH SITE

The Pierre Auger Cosmic Ray Observatory North site employs a large array of surface detector stations (tanks) to detect the secondary particle showers generated by ultra-high energy cosmic rays. Due to the rare nature of ultra-high energy cosmic rays, it is important to have a high reliability on tank communications, ensuring no valuable data is lost. The Auger North site employs a peer-to-peer paradigm, the Wireless Architecture for Hard Real-Time Embedded Networks (WAHREN), designed specifically for highly reliable message delivery over fixed networks, under hard real-time deadlines. The WAHREN design included two retransmission protocols, Micro- and Macro- retransmission. To fully understand how each retransmission protocol increased the reliability of communications, this analysis evaluated the system without using either retransmission protocol (Case-0), both Micro- and Macro-retransmission individually (Micro and Macro), and Micro- and Macro-retransmission combined. This thesis used a multimodal modeling methodology to prove that a performance and reliability analysis of WAHREN was possible, and provided the results of the analysis. A multimodal approach was necessary because these processes were driven by different mathematical models. The results from this analysis can be used as a framework for making design decisions for the Auger North communication system.

Amplification d’impulsions brèves de haute énergie par effet Raman stimulé dans les fibres optiques

Le développement au cours des dernières décennies de lasers à fibre à verrouillage de modes permet aujourd’hui d’avoir accès à des sources fiables d’impulsions femtosecondes qui sont utilisées autant dans les laboratoires de recherche que pour des applications commerciales. Grâce à leur large bande passante ainsi qu’à leur excellente dissipation de chaleur, les fibres dopées avec des ions de terres rares ont permis l’amplification et la génération d’impulsions brèves de haute énergie avec une forte cadence. Cependant, les effets non linéaires causés par la faible taille du faisceau dans la fibre ainsi que la saturation de l’inversion de population du milieu compliquent l’utilisation d’amplificateurs fibrés pour l’obtention d’impulsions brèves dont l’énergie dépasse le millijoule. Diverses stratégies comme l’étirement des impulsions à des durées de l’ordre de la nanoseconde, l’utilisation de fibres à cristaux photoniques ayant un coeur plus large et l’amplification en parallèle ont permis de contourner ces limitations pour obtenir des impulsions de quelques millijoules ayant une durée inférieure à la picoseconde. Ce mémoire de maîtrise présente une nouvelle approche pour l’amplification d’impulsions brèves utilisant la diffusion Raman des verres de silice comme milieu de gain. Il est connu que cet effet non linéaire permet l’amplification avec une large bande passante et ce dernier est d’ailleurs couramment utilisé aujourd’hui dans les réseaux de télécommunications par fibre optique. Puisque l’adaptation des schémas d’amplification Raman existants aux impulsions brèves de haute énergie n’est pas directe, on propose plutôt un schéma consistant à transférer l’énergie d’une impulsion pompe quasi monochromatique à une impulsion signal brève étirée avec une dérive en fréquence. Afin d’évaluer le potentiel du gain Raman pour l’amplification d’impulsions brèves, ce mémoire présente un modèle analytique permettant de prédire les caractéristiques de l’impulsion amplifiée selon celles de la pompe et le milieu dans lequel elles se propagent. On trouve alors que la bande passante élevée du gain Raman des verres de silice ainsi que sa saturation inhomogène permettent l’amplification d’impulsions signal à une énergie comparable à celle de la pompe tout en conservant une largeur spectrale élevée supportant la compression à des durées très brèves. Quelques variantes du schéma d’amplification sont proposées, et leur potentiel est évalué par l’utilisation du modèle analytique ou de simulations numériques. On prédit analytiquement et numériquement l’amplification Raman d’impulsions à des énergies de quelques millijoules, dont la durée est inférieure à 150 fs et dont la puissance crête avoisine 20 GW.

Développement des bétons autoplaçants à faible teneur en poudre, Éco-BAP: formulation et performance

Abstract : Although concrete is a relatively green material, the astronomical volume of concrete produced worldwide annually places the concrete construction sector among the noticeable contributors to the global warming. The most polluting constituent of concrete is cement due to its production process which releases, on average, 0.83 kg CO[subscript 2] per kg of cement. Self-consolidating concrete (SCC), a type of concrete that can fill in the formwork without external vibration, is a technology that can offer a solution to the sustainability issues of concrete industry. However, all of the workability requirements of SCC originate from a higher powder content (compared to conventional concrete) which can increase both the cost of construction and the environmental impact of SCC for some applications. Ecological SCC, Eco-SCC, is a recent development combing the advantages of SCC and a significantly lower powder content. The maximum powder content of this concrete, intended for building and commercial construction, is limited to 315 kg/m[superscript 3]. Nevertheless, designing Eco-SCC can be challenging since a delicate balance between different ingredients of this concrete is required to secure a satisfactory mixture. In this Ph.D. program, the principal objective is to develop a systematic design method to produce Eco-SCC. Since the particle lattice effect (PLE) is a key parameter to design stable Eco-SCC mixtures and is not well understood, in the first phase of this research, this phenomenon is studied. The focus in this phase is on the effect of particle-size distribution (PSD) on the PLE and stability of model mixtures as well as SCC. In the second phase, the design protocol is developed, and the properties of obtained Eco-SCC mixtures in both fresh and hardened states are evaluated. Since the assessment of robustness is crucial for successful production of concrete on large-scale, in the final phase of this work, the robustness of one the best-performing mixtures of Phase II is examined. It was found that increasing the volume fraction of a stable size-class results in an increase in the stability of that class, which in turn contributes to a higher PLE of the granular skeleton and better stability of the system. It was shown that a continuous PSD in which the volume fraction of each size class is larger than the consecutive coarser class can increase the PLE. Using such PSD was shown to allow for a substantial increase in the fluidity of SCC mixture without compromising the segregation resistance. An index to predict the segregation potential of a suspension of particles in a yield stress fluid was proposed. In the second phase of the dissertation, a five-step design method for Eco-SCC was established. The design protocol started with the determination of powder and water contents followed by the optimization of sand and coarse aggregate volume fractions according to an ideal PSD model (Funk and Dinger). The powder composition was optimized in the third step to minimize the water demand while securing adequate performance in the hardened state. The superplasticizer (SP) content of the mixtures was determined in next step. The last step dealt with the assessment of the global warming potential of the formulated Eco-SCC mixtures. The optimized Eco-SCC mixtures met all the requirements of self-consolidation in the fresh state. The 28-day compressive strength of such mixtures complied with the target range of 25 to 35 MPa. In addition, the mixtures showed sufficient performance in terms of drying shrinkage, electrical resistivity, and frost durability for the intended applications. The eco-performance of the developed mixtures was satisfactory as well. It was demonstrated in the last phase that the robustness of Eco-SCC is generally good with regards to water content variations and coarse aggregate characteristics alterations. Special attention must be paid to the dosage of SP during batching.

Genetic Aspects Of Athletic Performance: The African Runners Phenomenon.

The current dominance of African runners in long-distance running is an intriguing phenomenon that highlights the close relationship between genetics and physical performance. Many factors in the interesting interaction between genotype and phenotype (eg, high cardiorespiratory fitness, higher hemoglobin concentration, good metabolic efficiency, muscle fiber composition, enzyme profile, diet, altitude training, and psychological aspects) have been proposed in the attempt to explain the extraordinary success of these runners. Increasing evidence shows that genetics may be a determining factor in physical and athletic performance. But, could this also be true for African long-distance runners? Based on this question, this brief review proposed the role of genetic factors (mitochondrial deoxyribonucleic acid, the Y chromosome, and the angiotensin-converting enzyme and the alpha-actinin-3 genes) in the amazing athletic performance observed in African runners, especially the Kenyans and Ethiopians, despite their environmental constraints.

Propylthiouracil Quantification In Human Plasma By High-performance Liquid Chromatography Coupled With Electrospray Tandem Mass Spectrometry: Application In A Bioequivalence Study.

A rapid, sensitive and specific method for quantifying propylthiouracil in human plasma using methylthiouracil as the internal standard (IS) is described. The analyte and the IS were extracted from plasma by liquid-liquid extraction using an organic solvent (ethyl acetate). The extracts were analyzed by high performance liquid chromatography coupled with electrospray tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) in negative mode (ES-). Chromatography was performed using a Phenomenex Gemini C18 5μm analytical column (4.6mm×150mm i.d.) and a mobile phase consisting of methanol/water/acetonitrile (40/40/20, v/v/v)+0.1% of formic acid. For propylthiouracil and I.S., the optimized parameters of the declustering potential, collision energy and collision exit potential were -60 (V), -26 (eV) and -5 (V), respectively. The method had a chromatographic run time of 2.5min and a linear calibration curve over the range 20-5000ng/mL. The limit of quantification was 20ng/mL. The stability tests indicated no significant degradation. This HPLC-MS/MS procedure was used to assess the bioequivalence of two propylthiouracil 100mg tablet formulations in healthy volunteers of both sexes in fasted and fed state. The geometric mean and 90% confidence interval CI of Test/Reference percent ratios were, without and with food, respectively: 109.28% (103.63-115.25%) and 115.60% (109.03-122.58%) for Cmax, 103.31% (100.74-105.96%) and 103.40% (101.03-105.84) for AUClast. This method offers advantages over those previously reported, in terms of both a simple liquid-liquid extraction without clean-up procedures, as well as a faster run time (2.5min). The LOQ of 20ng/mL is well suited for pharmacokinetic studies. The assay performance results indicate that the method is precise and accurate enough for the routine determination of the propylthiouracil in human plasma. The test formulation with and without food was bioequivalent to reference formulation. Food administration increased the Tmax and decreased the bioavailability (Cmax and AUC).

Variables Associated With The Performance Of Centers For Dental Specialties In Brazil.

The aim of this study was to evaluate the performance of the Centers for Dental Specialties (CDS) in the country and associations with sociodemographic indicators of the municipalities, structural variables of services and primary health care organization in the years 2004-2009. The study used secondary data from procedures performed in the CDS to the specialties of periodontics, endodontics, surgery and primary care. Bivariate analysis by χ2 test was used to test the association between the dependent variable (performance of the CDS) with the independents. Then, Poisson regression analysis was performed. With regard to the overall achievement of targets, it was observed that the majority of CDS (69.25%) performance was considered poor/regular. The independent factors associated with poor/regular performance of CDS were: municipalities belonging to the Northeast, South and Southeast regions, with lower Human Development Index (HDI), lower population density, and reduced time to deployment. HDI and population density are important for the performance of the CDS in Brazil. Similarly, the peculiarities related to less populated areas as well as regional location and time of service implementation CDS should be taken into account in the planning of these services.

Chemoprotection Of Mnng-initiated Gastric Cancer In Rats Using Iranian Propolis.

Iranian propolis is a natural product of honeybees that has significant and varied anti-cancer benefits. The present study was designed to investigate the protective effects of Iranian propolis on gastric tissue carcinogenesis in an animal model.  Propolis samples were collected from Hamadan and Taleghan districts of Iran, followed by ultra performance liquid chromatography mass spectrometry analysis. Fifty-five rats were divided into three groups; control, Taleghan propolis and Hamadan propolis. All the animals received N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG, 100 μg/ml) in drinking water ad libitum for 34 weeks. In the treated groups, nutrition with propolis was started two weeks before MNNG administration. At the end of the study, the entire gastrointestinal tract was scrutinized for tumors, and the rest of the body was assessed for metastatic deposits.  Results indicated that the incidence and number of tumors were significantly decreased by propolis in comparison with the control group (P < 0.05). The nuclear/cytoplasmic ratio, epithelial stratification, nuclear dispolarity, structural abnormality, and Beta-catenin and Bcl-2 proteins expression were significantly reduced in the propolis group compared to the control group (P < 0.05). In addition, Bax protein expression was significantly increased in the propolis group in comparison with the control group (P < 0.05).  The present study demonstrated the potential chemoprotective effects of the Iranian propolis against gastric cancer in a typical animal model. The results provide evidence for the hypothesis that Iranian propolis may exert a chemoprotective effect on MNNG-initiated gastric cancer through inhibition of cell proliferation and apoptosis induction.