Assessment of variations of the mandibular canal through cone beam computed tomography

The neurovascular bundle may be vulnerable during surgical procedures involving the mandible, especially when anatomical variations are present. Increased demand of implant surgeries, wider availability of three-dimensional exams, and lack of clear definitions in the literature indicate that features of anatomical variations should be revisited. The objective of the study was to evaluate features of anatomical variations related to mandibular canal (MC), such as bifid canals, anterior loop of mental nerve, and corticalization of MC. Additionally, bone trabeculation at the submandibular gland fossa region (SGF) was assessed and related to visibility of MC. Cone beam computed tomography exams from 100 patients (200 hemimandibles) were analyzed and the following parameters were registered: diameter and corticalization of MC; trabeculation in SGF region; presence of bifid MC, position of bifurcations, diameter, and direction of bifid canals; and measurement of anterior loops by two methods. Corticalization of the MC was observed in 59% of hemimandibles. In 23%, MC could be identified despite absence of corticalization. Diameter of MC was between 2.1 and 4 mm for nearly three quarters of the sample. In 80% of the sample trabeculation at the SGF was either decreased or not visible, and such cases showed correlation with absence of MC corticalization. Bifid MC affected 19% of the patients, mostly associated with additional mental foramina. Clinically significant anterior loop (> 2 mm of anterior extension) was observed in 22-28%, depending on the method. Our findings, together with previously reported limitations of conventional exams, draw attention to the unpredictability related to anatomical variations in neurovascularization, showing the contribution of individual assessment through different views of three-dimensional imaging prior to surgical procedures in the mandible.

Emission of Methane by Eudrilus eugeniae and Other Earthworms from Brazil

Earthworms emit denitrification-derived nitrous oxide and fermentation-derived molecular hydrogen. The present study demonstrated that the earthworm Eudrilus eugeniae, obtained in Brazil, emitted methane. Other worms displayed a lesser or no capacity to emit methane. Gene and transcript analyses of mcrA (encoding the alpha subunit of methyl-CoM reductase) in gut contents of E. eugeniae suggested that Methanosarcinaceae, Methanobacteriaceae, and Methanomicrobiaceae might be associated with this emission.

Measurement of prompt J/psi and beauty hadron production cross sections at mid-rapidity in pp collisions at root s=7 TeV

The ALICE experiment at the LHC has studied J/psi production at mid-rapidity in pp collisions at root s = 7 TeV through its electron pair decay on a data sample corresponding to an integrated luminosity L-int = 5.6 nb(-1). The fraction of J/psi from the decay of long-lived beauty hadrons was determined for J/psi candidates with transverse momentum p(t) > 1,3 GeV/c and rapidity vertical bar y vertical bar < 0.9. The cross section for prompt J/psi mesons, i.e. directly produced J/psi and prompt decays of heavier charmonium states such as the psi(2S) and chi(c) resonances, is sigma(prompt J/psi) (p(t) > 1.3 GeV/c, vertical bar y vertical bar < 0.9) = 8.3 +/- 0.8(stat.) +/- 1.1 (syst.)(-1.4)(+1.5) (syst. pol.) mu b. The cross section for the production of b-hadrons decaying to J/psi with p(t) > 1.3 GeV/c and vertical bar y vertical bar < 0.9 is a sigma(J/psi <- hB) (p(t) > 1.3 GeV/c, vertical bar y vertical bar < 0.9) = 1.46 +/- 0.38 (stat.)(-0.32)(+0.26) (syst.) mu b. The results are compared to QCD model predictions. The shape of the p(t) and y distributions of b-quarks predicted by perturbative QCD model calculations are used to extrapolate the measured cross section to derive the b (b) over bar pair total cross section and d sigma/dy at mid-rapidity.

Upplevelsen av motivationsarbete – en studie ur klienters och kontaktpersoners perspektiv på Frösö LVM-hem

Studien undersöker hur klienter och kontaktpersoner upplever motivationsarbetet på Frösö LVM-hem. I studien tillämpades både kvalitativ och kvantitativ metod. I ett första skede genomfördes intervjuer med avdelningsföreståndare på samtliga tre avdelningar på institutionen. Detta intervjumaterial användes för utformandet av enkäter som besvarades separat av klienter och kontaktpersoner. Enkäten mäter upplevelsen av motivationsarbete genom skattning av hur viktiga olika insatser och faktorer är för att klienten skall utveckla motivation till fortsatt frivillig vård, hur dessa insatser och faktorer fungerar på Frösö LVM-hem och i vilken omfattning insatserna tillämpas, samt slutligen klientens egen motivation att fortsätta i frivillig vård. Klientenkäten innehöll dessutom instrumentet SOCRATES, som skattar motivation såsom faser i förändringsprocess. Resultatet visar att båda grupperna är mest tillfredsställda med framtidsplanering och aktiviteter, däremot är de mest otillfredsställda på områdena som handlar om kontaktpersonernas utredningsinsatser och klimatet på avdelningen. Detta kan tyda på att kraftfullare insatser efterfrågas på sistnämnda områden. Den generella värderingen av hela arbetet vid institutionen ges också en positiv bedömning. Studien innehåller också fördjupade analyser t.ex. parvis mellan klient och kontaktperson, och i förhållande till utfallet motivation. Kontaktpersonens förhållningssätt och relationen mellan klient och kontaktperson har det största sambandet med utfallet motivation. Resultaten kan användas i ett pågående utvecklingsarbete vid Frösö LVM-hem om motivationsarbetet.

Anhörigas upplevelser och behov på en intensivvårdsavdelning

Bakgrund: Intensivvård består definitionsmässigt av monitorering, diagnos och vård av patienter med tänkbar reversibel svikt i ett eller flera organsystem. Vårdpersonal bör arbeta med en holistisk syn på patienten, ta vara på de känslomässiga, fysiska, andliga och sociala behoven. För att alla delar skall kunna tillfredställas bör vårdpersonalen även uppmärksamma de anhöriga och göra dessa delaktiga i vården. En nödvändighet för att klara detta är att sjuksköterskan är insatt i vad patientens familj går igenom och vilka behov de har. Syfte: Syftet med litteraturstudien var att belysa de upplevelser familjemedlemmar hade när deras anhörige vårdas på en intensivvårdsavdelning. Metod: Litteraturstudien byggde på femton vetenskapliga artiklar varav sju var kvalitativa och åtta var kvantitativa studier. Dessa artiklar fann författarna via de internationella databaserna PubMed och Cinahl. Artiklarna granskades sedan med en granskningsmall och de studier som matchade litteraturstudiens syfte gick till vidare granskning för klassificering, värdering och kategoriindelning. Resultat: Närhet ansågs som ett av de viktigaste behoven bland anhöriga till patienter på en intensivvårdsavdelning. Majoriteten av de anhöriga uppvisade en höggradig stress som var jämförbar med posttraumatiskt stresssyndrom och de uppvisade symtom såsom hjärtklappning, sömnsvårigheter och ångestkänslor. Behovet av god information betydde oerhört mycket för alla anhöriga, den information som de anhöriga uppskattade mest var sjuksköterskans förklaring av diagnos, prognos och olika behandlingar som patienten genomgick. Diskussion: Sjukvårdspersonalen kan gärna uppmuntra anhöriga till att hjälpa till med omvårdnaden om den sjuke men det är viktigt att förklara att detta ej är ett tvång och att inget är mer rätt än det andra. Kommunikation är nyckeln till att minska stress och osäkerhet hos de anhöriga.

Pigmentbindung verschiedener Mitglieder der erweiterten Chlorophyll a/b-Proteinfamilie und des wasserlöslichen Chlorophyll-Proteins WSCP

In dieser Arbeit wurde die Pigmentbindung verschiedener Pflanzenproteine untersucht, um daraus Rückschlüsse auf ihre Funktion zu ziehen. PsbS, die S-Untereinheit des Photosystems II, konnte mit Pigmenten isoliert werden. Es wurde kein Hinweis auf eine spezifische Wechselwirkung der Chromophore gefunden, Ergebnisse wie pigmentabhängig stärkere Helixbildung unterstützen jedoch die Vermutung, PsbS fungiere als transienter Pigmentcarrier. Die Sequenzverwandten OHP, Sep1 und Sep2 binden entweder keine Pigmente oder nur so schwach, dass eine Bindung mit den verwendeten Methoden nicht nachweisbar ist.WSCP aus Blumenkohl ist ein wasserlösliches chlorophyllbindendes Protein mit unbekannter Funktion. In dieser Arbeit wurde ein rekombinantes WSCP mit N-terminal angehängtem His-Tag hergestellt und überexprimiert. WSCP-his tetramerisiert pigmentabhängig und bindet Chlorophylle, nicht aber Carotinoide. In seinen biochemischen und spektroskopischen Eigenschaften gleicht das rekombinante dem nativen WSCP und kann als Werkzeug für Untersuchungen zur Funktion herangezogen werden. Rekonstitutionsexperimente mit Chlorophyll-Derivaten zeigten, dass der Phytolrest für die Oligomerisierung des Proteins verantwortlich ist. WSCP bindet außerdem die Chlorophyll-Vorstufen Chlorophyllid und Mg-Protoporphyrin IX. Es könnte sich um ein Carrierprotein handeln, welches die Vorstufen von der Chloroplastenhülle durch das Stroma zur Thylakoidmembran transportiert. Der Fall eines chlorophyllbindenden Pflanzenproteins ohne Carotinoide ist einmalig. Messungen zu Photostabilität und Singulettsauerstoffbildung zeigten, dass es dennoch gebundenes Chlorophyll vor photooxidativer Schädigung schützt.

Bioinformatische Identifizierung und Charakterisierung von Zyklin-abhängigen Kinasen und Zyklinen des Parasiten Eimeria tenella und deren Nutzung im rationalen Wirkstoffdesign

Parasiten der Apicomplexa umfassen sowohl humanpathogene, als auch tierpathogene Protozoen. Beispiele für wichtige Vertreter human- und tierpathogener Parasiten sind Plasmodium falciparum und Eimeria tenella. E. tenella verursacht die Kokzidiose des Hühnchens, eine Darmerkrankung die weltweit für Verluste in einer geschätzten Höhe von bis zu 3 Milliarden US$ verantwortlich zeichnet. Eine prophylaktische Vakzinierung gegen diese Krankheit ist ökonomisch meist ineffizient, und eine Behandlung mit Kokzidiostatika wird durch häufige Resistenzbildung gegen bekannte Wirkstoffe erschwert. Diese Situation erfordert die Entwicklung neuer kostengünstiger Alternativen. Geeignete Zielproteine für die Entwicklung neuartiger Arzneistoffe zur Behandlung der Kokzidiose sind die Zyklin-abhängigen Kinasen (CDKs), zu denen auch die CDK-related Kinase 2 (EtCRK2) aus E. tenella gehört. Diese Proteine sind maßgeblich an der Regulation des Zellzyklus beteiligt. Durch chemische Validierung mit dem CDK Inhibitor Flavopiridol konnte nachgewiesen werden, dass ein Funktionsverlust von CDKs in E. tenella die Vermehrung des Parasiten in Zellkultur inhibiert. E. tenella CDKs sind daher als Zielproteine für die Entwicklung einer Chemotherapie der Kokzidiose geeignet. Mittels bioinformatischer Tiefenanalysen sollten CDK Proteine im Parasiten E. tenella identifiziert werden. Das Genom von E. tenella liegt in Rohfassung vor [ftp://ftp.sanger.ac.uk]. Jedoch waren zum Zeitpunkt dieser Arbeiten viele Sequenzen des Genoms noch nicht annotiert. Homologe CDK Proteine von E. tenella konnten durch den Vergleich von Sequenzinformationen mit anderen Organismen der Apicomplexa identifiziert und analysiert werden. Durch diese Analysen konnten neben der bereits bekannten EtCRK2, drei weitere, bislang nicht annotierte CDKs in E. tenella identifiziert werden (EtCRK1, EtCRK3 sowie EtMRK). Darüber hinaus wurde eine Analyse der entsprechenden Zykline – der Aktivatoren der CDKs – bezüglich Funktion und Struktur, sowie eine Datenbanksuche nach bisher nicht beschriebenen Zyklinen in E. tenella durchgeführt. Diese Suchen ergaben vier neue potentielle Zykline für E. tenella, wovon EtCYC3a als Aktivator der EtCRK2 von María L. Suárez Fernández (Intervet Innovation GmbH, Schwabenheim) bestätigt werden konnte. Sequenzvergleiche lassen vermuten, dass auch EtCYC1 und EtCYC3b in der Lage sind, EtCRK2 zu aktivieren. Außerdem ist anzunehmen, dass EtCYC4 als Aktivator der EtCRK1 fungiert. Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit war die Suche und Optimierung nach neuen Inhibitoren von CDKs aus E. tenella. In vorangegangenen Arbeiten konnten bereits Inhibitoren der EtCRK2 gefunden werden [BEYER, 2007]. Mittels Substruktur- und Ähnlichkeitssuchen konnten im Rahmen dieser Arbeit weitere Inhibitoren der EtCRK2 identifiziert werden. Vier dieser Strukturklassen erfüllen die Kriterien einer Leitstruktur. Eine dieser Leitstrukturen gehört zur Strukturklasse der Benzimidazol-Carbonitrile und ist bislang nicht als Inhibitor anderer Kinasen beschrieben. Diese neu identifizierte Leitstruktur konnte in silico weiter optimiert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Bindungsenergien von Vertretern dieser Strukturklasse berechnet, um einen wahrscheinlichen Bindemodus vorherzusagen. Für die weiterführende in silico Optimierung wurde eine virtuelle kombinatorische Substanzbibliothek dieser Klasse erstellt. Die Auswahl geeigneter Verbindungen für eine chemische Synthese erfolgte durch molekulares Docking unter Nutzung von Homologiemodellen der EtCRK2. Darüber hinaus wurde ein in silico Screening nach potentiellen Inhibitoren der PfMRK und EtMRK durchgeführt. Dabei konnten weitere interessante virtuelle Hit-Strukturen aus einer Substanzdatenbank kommerziell erhältlicher Verbindungen gefunden werden. Durch dieses virtuelle Screening konnten jeweils sieben Verbindungen als virtuelle Hits der PfMRK sowie der EtMRK identifiziert werden. Die Häufung von Strukturklassen mit bekannter CDK Aktivität deutet darauf hin, dass während des virtuellen Screenings eine Anreicherung von CDK Inhibitoren stattgefunden hat. Diese Ergebnisse lassen auf eine Weiterentwicklung neuer Wirkstoffe gegen Kokzidiose und Malaria hoffen.

Die Rolle von Interleukin-22 bei Asthma bronchiale

Interleukin (IL)-22 ist ein Effektorzytokin, das von Zellen des Immunsystems produziert wird und auf Epithelzellen wirkt. Es nimmt eine duale Rolle ein, indem es abhängig vom Gewebe und Zytokinmilieu entweder entzündungsfördernden oder entzündungshemmenden Einfluss ausübt. Über seine Wirkung bei Asthma bronchiale ist bislang noch wenig bekannt. In der vorliegenden Arbeit konnten in einem murinen Modell der allergischen Atemwegsentzündung lymphoide Zellen des angeborenen Immunsystems als Hauptproduzenten für IL-22 detektiert werden, die bislang noch nicht im Zusammenhang mit Asthma bronchiale beschrieben wurden. Es konnte gezeigt werden, dass IL-22- defiziente Mäuse eine verstärkte Atemwegsentzündung entwickelten und sich die IL-22-Defizienz in diesem Modell entzündungsfördernd auf die induzierte Atemwegsentzündung auswirkte. Mit Hilfe einer murinen bronchialen Epithelzelllinie wurden die Mechanismen des IL-22 und die Expression Asthma-relevanter Mediatoren untersucht. Der beobachtete inhibierende IL-22-Effekt ließ sich mit Hilfe seines natürlichen Antagonisten IL-22BP neutralisieren. Diese entzündungshemmende Wirkung des IL-22 konnte ebenfalls in Wildtyp-Mäusen, denen rekombinantes IL-22 intratracheal verabreicht worden war, bestätigt werden.

Volatile anesthetics influence blood-brain barrier integrity by modulation of tight junction protein expression in traumatic brain injury

Disruption of the blood-brain barrier (BBB) results in cerebral edema formation, which is a major cause for high mortalityrnafter traumatic brain injury (TBI). As anesthetic care is mandatory in patients suffering from severe TBI it may be importantrnto elucidate the effect of different anesthetics on cerebral edema formation. Tight junction proteins (TJ) such as zonularnoccludens-1 (ZO-1) and claudin-5 (cl5) play a central role for BBB stability. First, the influence of the volatile anestheticsrnsevoflurane and isoflurane on in-vitro BBB integrity was investigated by quantification of the electrical resistance (TEER) inrnmurine brain endothelial monolayers and neurovascular co-cultures of the BBB. Secondly brain edema and TJ expression ofrnZO-1 and cl5 were measured in-vivo after exposure towards volatile anesthetics in native mice and after controlled corticalrnimpact (CCI). In in-vitro endothelial monocultures, both anesthetics significantly reduced TEER within 24 hours afterrnexposure. In BBB co-cultures mimicking the neurovascular unit (NVU) volatile anesthetics had no impact on TEER. In healthyrnmice, anesthesia did not influence brain water content and TJ expression, while 24 hours after CCI brain water contentrnincreased significantly stronger with isoflurane compared to sevoflurane. In line with the brain edema data, ZO-1 expressionrnwas significantly higher in sevoflurane compared to isoflurane exposed CCI animals. Immunohistochemical analysesrnrevealed disruption of ZO-1 at the cerebrovascular level, while cl5 was less affected in the pericontusional area. The studyrndemonstrates that anesthetics influence brain edema formation after experimental TBI. This effect may be attributed tornmodulation of BBB permeability by differential TJ protein expression. Therefore, selection of anesthetics may influence thernbarrier function and introduce a strong bias in experimental research on pathophysiology of BBB dysfunction. Futurernresearch is required to investigate adverse or beneficial effects of volatile anesthetics on patients at risk for cerebral edema.

Interaktions- und Aggregationsverhalten von Nanopartikeln in Blutserum

Das Interesse an nanopartikulären Wirkstoffsystemen steigt sowohl auf universitärer als auch auf industrieller Seite stetig an. Da diese Formulierungen meist intravenös verabreicht werden, kommt es folglich zu einem direkten Kontakt der Nanopartikel mit den Blutbestandteilen. Adsorption von Plasma Proteinen kann eine deutliche Veränderung der charakteristischen Eigenschaften des Systems induzieren, was dann Wirkungsweise sowie Toxizität stark beinflussen kann. Derzeit findet die Charakterisierung nanopartikulärer Wirkstoffsysteme vor der in vivo Applikation in Pufferlösungen mit physiologischem Salzgehalt statt, es ist jedoch kaum etwas bekannt über deren Wechselwirkungen mit komplexen Proteinmischungen wie sie im Blutserum oder –plasma vorliegen. rnMittels dynamischer Lichtstreuung (DLS) wurde eine einfache und reproduzierbare Methode entwickelt um die Aggregatbildung zwischen Nanopartikeln, Polymeren oder verschiedenen Wirkstoff-Konjugaten in humanem Blutserum zu untersuchen. Die Anwendbarkeit dieser Methode wurde durch Untersuchung verschiedener potentieller Nanotherapeutika (z.B. Polystyrol-Nanokapseln, Liposomen, amphiphile Blockcopolymere und Nanohydrogele) bezüglich ihrer Aggregation in humanem Blutserum mittels DLS gezeigt und teilweise mit aktuellen in vivo Experimenten verglichen. rnDarüber hinaus wurden größeneinheitliche Liposomen, basierend auf Disteraoylphosphatidylcholin, Cholesterol und einem Spermin-Tensid, hergestellt. Die Einkapselung von siRNA ist, je nach Präparationsmethode, mit Einkapselungseffizienzen von 40-75% möglich. Nach detaillierter Charakterisierung der Liposomen wurden diese ebenfalls bezüglich ihres Aggregationsverhaltens in humanem Blutserum untersucht. Unbeladene Liposomen aggregieren nicht mit Komponenten des Serums. Je nach Beladungsprotokoll können aggregierende sowie nicht aggregierende Liposomen-siRNA Komplexe hergestellt werden. rnWeiterhin wurden, zur Identifikation der Aggregation induzierenden Serumkomponenten, verschiedenen Serumsfraktionierungstechniken erfolgreich angewendet. Albumin, IgG, und Lipoproteine (VLDL, LDL) sowie verschiedene Proteinmischungen konnten isoliert und für weitere Aggregationsstudien mittels DLS verwendet werden. Für einige ausgesuchte Systeme konnten die Interaktionspartner identifiziert werden. rnDie Korrelation des Aggregationsverhaltens mit den strukturellen sowie funktionellen Eigenschaften der untersuchten Nanopartikel führt zu dem generellen Ergebnis, dass leicht negativ und leicht positiv bis neutrale Partikel eine geringe Tendenz zur Aggregation in Serum haben. Auch zwitterionische Substanzen zeigen eine hohe Serumstabilität. Hingegen aggregieren stark positiv und negativ geladene Partikel vermehrt.rn

Mechanism of action of tin-containing fluoride solutions as anti-erosive agents in dentine - an in vitro tin-uptake, tissue loss, and scanning electron microscopy study

Solutions containing tin and fluoride exhibit remarkable anti-erosive properties with tin ions as a major agent. To elucidate its mechanism of action in dentine, the tin uptake on and in the tissue was investigated and related to histological findings and substance loss. Samples were treated twice daily, each treatment lasting for 2 min, with fluoride solutions [pH 4.5; 1,500 parts per million (p.p.m.) F] containing 2,100, 1,400, or 400 p.p.m. Sn as SnCl(2). In experiments 1 and 2, samples were eroded with citric acid (pH 2.3) six times each day, each treatment lasting for 5 min; in experiment 2, the demineralized organic matrix was continuously digested by collagenase; in experiment 3, no erosive challenges were performed. Sample surfaces and cross-sections were investigated using energy dispersive X-ray spectroscopy, scanning electron microscopy, and profilometry. Surface retention of tin was found in almost all treatment groups and was highest in experiment 2. On cross-sections, tin was retained within the organic matrix; in mineralized areas, tin was found mainly within a depth of 10 mum. Test solutions inhibited substance loss significantly; in experiment 2, the effect was dose-dependent. Erosion inhibition seemed to depend mainly on the incorporation of tin in the mineralized dentine when the organic portion was preserved, but on surface precipitation when the organic portion was continuously digested.

Clinical and microbiological findings at sites treated with orthodontic fixed appliances in adolescents

INTRODUCTION: Fixed orthodontic appliances can alter the subgingival microbiota. Our aim was to compare the subgingival microbiota and clinical parameters in adolescent subjects at sites of teeth treated with orthodontic bands with margins at (OBM) or below the gingival margin (OBSM), or with brackets (OBR). METHODS: Microbial samples were collected from 33 subjects (ages, 12-18 years) in treatment more than 6 months. The microbiota was assessed by the DNA-DNA checkerboard hybridization method. RESULTS: Bacterial samples were taken from 83 OBR,103 OBSM, and 54 OBM sites. Probing pocket depths differed by orthodontic type (P <0.001) with mean values of 2.9 mm (SD, 0.6) at OBSM sites, 2.5 mm (SD, 0.6) at OBM sites, and 2.3 mm (SD, 0.5) at OBR sites. Only Actinomyces israelii (P <0.001) and Actinomyces naeslundii (P <0.001) had higher levels at OBR sites, whereas Neisseria mucosa had higher levels at sites treated with OBSM or OBM (P <0.001). Aggregatibacter actinomycetemcomitans was found in 25% of sites independent of the appliance. CONCLUSIONS: Different types of orthodontic appliances cause minor differences in the subgingival microbiota (A israelii and A naeslundii) and higher levels at sites treated with orthodontic brackets. More sites with bleeding on probing and deeper pockets were found around orthodontic bands.

The inotropic peptide ?ARKct improves ?AR responsiveness in normal and failing cardiomyocytes through G(??)-mediated L-type calcium current disinhibition

The G(βγ)-sequestering peptide β-adrenergic receptor kinase (βARK)ct derived from the G-protein-coupled receptor kinase (GRK)2 carboxyl terminus has emerged as a promising target for gene-based heart failure therapy. Enhanced downstream cAMP signaling has been proposed as the underlying mechanism for increased β-adrenergic receptor (βAR) responsiveness. However, molecular targets mediating improved cardiac contractile performance by βARKct and its impact on G(βγ)-mediated signaling have yet to be fully elucidated.

Theoretical Calculations of Acid Dissociation Constants: A Review Article

Acid dissociation constants, or pKa values, are essential for understanding many fundamental reactions in chemistry. These values reveal the deprotonation state of a molecule in a particular solvent. There is great interest in using theoretical methods to calculate the pKa values for many different types of molecules. These include molecules that have not been synthesized, those for which experimental pKa determinations are difficult, and for larger molecules where the local environment changes the usual pKa values, such as for certain amino acids that are part of a larger polypeptide chain. Chemical accuracy in pKa calculations is difficult to achieve, because an error of 1.36 kcal/mol in the change of free energy for deprotonation in solvent results in an error of 1 pKa unit. In this review the most valuable methods for determining accurate pKa values in aqueous solution are presented for educators interested in explaining or using these methods for their students.

Exploration of the Potential Energy Surfaces, Prediction of Atmospheric Concentrations, and Prediction of Vibrational Spectra for the HO2···(H2O)n (n = 1−2) Hydrogen Bonded Complexes

The hydroperoxy radical (HO2) plays a critical role in Earth's atmospheric chemistry as a component of many important reactions. The self-reaction of hydroperoxy radicals in the gas phase is strongly affected by the presence of water vapor. In this work, we explore the potential energy surfaces of hydroperoxy radicals hydrogen bonded to one or two water molecules, and predict atmospheric concentrations and vibrational spectra of these complexes. We predict that when the HO2 concentration is on the order of 108molecules·cm-3 at 298 K, that the number of HO2···H2O complexes is on the order of 107molecules·cm-3 and the number of HO2···(H2O)2 complexes is on the order of 106molecules·cm-3. Using the computed abundance of HO2···H2O, we predict that, at 298 K, the bimolecular rate constant for HO2···H2O + HO2 is about 10 times that for HO2 + HO2.