An impedimetric biosensor to test neat serum for dengue diagnosis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

CARING FOR TUBERCULOSIS PATIENTS IN THE FAMILY HEALTH STRATEGY: THE NURSES' PERCEPTIONS

The objective of this study was to analyze the nurses' perceptions regarding tuberculosis control, according to the theoretical axis of comprehensive healthcare and the concepts of attachment and teamwork. This qualitative study involved 13 nurses from the Family Health Strategy of a priority city in the metropolitan region of Joao Pessoa, Paraiba, Brazil. Data were collected in focal groups and subjected to thematic content analysis. Factors that strengthen tuberculosis control were: supervised treatment, free medication and the provision of supplies. Weakening factors were: worker's turnover, the lack of encouragement for patients and incipient educational actions. The factors that, according to the nurses, weaken tuberculosis patient care should be reviewed by administrators, workers, users and educators with a view to redefining healthcare activities that strengthen attachment, comprehensive healthcare and teamwork.

Avian coronavirus Spike Glycoprotein Ectodomain Shows a Low Codon Adaptation to Gallus gallus with Virus-Exclusive Codons in Strategic Amino Acids Positions

This is a study on the Avian coronavirus IBV and chicken host-relationship from the codon usage point of view based on fifty-nine non-redundant IBV S1 sequences (nt 1-507) from strains detected worldwide and chicken tissue-specific protein genes sequences from IBV-replicating sites. The effective number of codons (ENC) values ranged from 36 to 47.8, indicating a high-to-moderate codon usage bias. The highest IBV codon adaptation index (CAI) value was 0.7, indicating a distant virus versus host synonymous codons usage. The ENC x GC3 % curve indicates that both mutational pressure and natural selection are the driving forces on codon usage pattern in S1. The low CAI values agree with a low S protein expression and considering that S protein is a determinant for attachment and neutralization, this could be a further mechanism besides mRNA transcription attenuation for a low expression of this protein leading to an immune camouflage.

Healthy maternal bonding as a resilience factor for depressive disorder

INTRODUCTION: Depressive disorders (DDs) are very prevalent disorders particularly in women, a high-risk gender group. Determining the risk and protective factors associated with the development of DDs is fundamental to planning preventive and therapeutic strategies. In this study, we evaluated the correlations between healthy maternal attachment and the development of DDs in adulthood. METHODS: We evaluated 52 women at 6 months to 1 year after premature childbirth at Maternidade Vila Nova Cachoeirinha. They were evaluated using the following instruments: Brazilian Criteria of Economic Classification,Parental Bonding Inventory (PBI),Center for Epidemiologic Studies Depression Scale (CES-D), and Edinburgh Postnatal Depression Scale (EPDS). Cut-off scores on the CES-D and EPDS were used to classifythe subjects as currently having a DD or having probable postpartum disorder (PPD) after childbirth. Multiple logistic regression was used to evaluate the risk factors associated with DDs. RESULTS: We found that 49.1% of the sample had a current depressive episode, and 73.6% had probable PPD. Based on logistic regression, current depression (odds ratio = 1.092 [confidence interval: 1.005; 1.186]), and a PPD (odds ratio = 1.108 [confidence interval: 1.011; 1.21]) were negatively correlated with affective maternal relationships. CONCLUSIONS: Women who reported healthy attachment with their mothers did not develop DDs when faced with stressful situations such as premature childbirth.

Relazione gestante-feto, modalità del parto e sviluppo fisico del bambino

Extensive literature outlined that the quality of the mother-foetus relationship is considered the main feature with regard to the quality of postnatal mother-infant interaction and also to the child’s psychical development. Nowadays the relationship between the pregnant woman and her foetus is viewed as the central factor of the somatic dialogue between the functioning of the maternal and the foetal organisms. This dialogue is responsible for the physic development of the child, as well as of its psychosomatic structure. Therefore the research area has necessarily had to extend to the analysis of psychological processes concerning: the pregnancy, the couple that is bound by parenthood, the influence of intergenerational dynamics. In fact, the formation of maternal identity, as well as that of the relationship between the woman and the foetus, refers to the pregnant woman’s relationship with her parents, especially with her mother. The same pregnancy, considered as a psychosomatic event, is directly influenced by relational, affective and social factors, particularly by the quality of the interiorized parental relations and the quality of the current relationships (such as that with her partner and with her family of origin). Some studies have begun to investigate the relationship between the pregnant woman and the foetus in term of “prenatal attachment” and its relationship with socio-demographic, psychological e psychopathological aspects (such as pre and post partum depression), but the research area is still largely unexplored. The present longitudinal research aimed to investigate the quality of the pregnant womanfoetus relationship by the prenatal attachment index, the quality of the interiorized relationship with woman’s parents, the level of alexithymic features and maternity social support, in relation with the modulation of the physiology of delivery and of postpartum, as well as of the physical development of the child. A consecutive sample of 62 Italian primipara women without any kind of pathologies, participated in the longitudinal study. In the first phase of this study (third trimester of the pregnancy), it has investigated the psychological processes connected to the affective investment of the pregnant women towards the unborn baby (by Prenatal Attachment Inventory), the mothers’ interiorized relationship with their own parents (by Parental Bonding Instrument), the social and affective support from their partner and their family of origin are able to supply (by Maternity Social Support Scale), and the level of alexithymia (by 20-Toronto Alexithymia Scale). In the second phase of this study, some data concerning the childbirth course carried out from a “deliverygram” (such as labour, induction durations and modalities of delivery) and data relative to the newborns state of well-being (such as Apgar and pH indexes). Finally, in the third phase of the study women have been telephoned a month after the childbirth. The semistructured interview investigated the following areas: the memory concerning the delivery, the return to home, the first interactions between the mother and the newborn, the breastfeeding, the biological rhythms achieved from newborns. From the data analysis a sample with a good level of prenatal attachment and of support social and a good capability to mental functioning emerged. An interesting result is that the most of the women have a great percentage of “affectionless control style” with both parents, but data is not sufficient to interpret this result. Moreover, considering the data relative to the delivery, medical and welfare procedures, that have been necessary, are coherent with the Italian mean, while the percentage of the caesarean section (12.9%) is inferior to the national percentage (30%). The 29% of vaginal partum has got epidural analgesia, which explains the high number (37%) of obstetrician operations (such as Kristeller). The data relative to the newborn (22 male, 40 female) indicates a good state of well-being because Apgar and pH indexes are superior to 7 at first and fifth minutes. Concerning the prenatal phase, correlation analysis showed that: the prenatal attachment scores positively correlated with the expected social support and negatively correlated with the “externally oriented thinking” dimension of alexithymia; the maternity social support negatively correlated with total alexithymia score, particularly with the “externally oriented thinking” dimension, and negatively correlated with maternal control of parental bonding. Concerning the delivery data, there are many correlations (after all obvious) among themselves. The most important are that the labour duration negatively correlated with the newborn’s index state of well-being. Finally, concerning the data from the postpartum phase the women’ assessments relative to the partum negatively correlated with the duration of the delivery and positively correlated with the assessment relative to the return to home and the interaction with the newborn. Moreover the length of permanence in the hospital negatively correlated with women’s assessments relative to the return to home that, in turn, positively correlated with the quality of breastfeeding, the interaction between the mother and the newborn and the biological regulation of the child. Finally, the women’ assessments relative to breastfeeding positively correlated with the mother-child interactions and the biological rhythms of children. From the correlation analysis between the variables of the prenatal phase and the data relative to the delivery, emerged that the prenatal attachment scores positively correlated with the dilatation stage scores and with the newborn’s Apgar index at first minute, the paternal care dimension of parental bonding positively correlated with the lengths of the various periods of childbirth like so the paternal control dimension with placental stage. Moreover, emerged that the expected social support positively correlated with the lengths of the various periods of childbirth and that the global alexithymia scores, particularly “difficulty to describe emotions” dimension, negatively correlated with total childbirth scores. From the correlation analysis between the variables of the prenatal phase and variable of the postpartum phase emerged that the total alexithymia scores positively correlated with the time elapsed from the childbirth to the breastfeeding of the child, the difficulty to describe emotions dimension of the alexithymia negatively correlated with the quality of the breastfeeding, the “externally oriented thinking” dimension of the alexithymia negatively correlated with mother-child interactions, and finally the paternal control dimension of the parental bonding negatively correlated with the time elapsed from the child to the breastfeeding of the child. Finally, from the analysis of the correlation between the data of the partum and the women’s assessments of the postpartum phase, emerged the negative correlation between the woman’s assessment relative to the delivery and the quantitative of obstetrician operations and the lengths of the various periods of childbirth, the positive correlation between the women’s assessment about the length of delivery periods and the real lengths of the same ones, the positive relation between woman’s assessment relative to the delivery and the Apgar index of children. In conclusion, there is a remarkable relation between the quality of the relationship the woman establishes with the foetus that influences the course of the pregnancy and the delivery that, in turn, influences the postpartum outcome, particularly relative to the mother-children relationship. Such data should be confirmed by heterogeneous populations in order to identify vulnerable women and to project focused intervention.

Untersuchung der Bindung des humanen Papillomvirus HPV16 an Heparansulfate der Zelloberfläche

In 99,7% aller Zervixkarzinome kann die DNA humaner Papillomviren (HPV) nachgewiesen werden, die somit den Hauptauslöser für eine der häufigsten Krebserkrankungen bei Frauen weltweit darstellen. HPV16 ist verantwortlich für etwa 50% aller Zervixkarzinome. Für die Infektion von Zellen mit HPV16 ist die Interaktion mit Heparansulfatproteoglykanen der Zelloberfläche essentiell. Um Aminosäuren auf der Oberfläche des majoren Kapsidproteins L1 von HPV16 zu identifizieren, die zu dieser Interaktion beitragen, wurden im Rahmen dieser Arbeit zahlreiche Punktmutanten hergestellt und analysiert. Der Austausch der drei Lysine K278, K356 und K361 zu Alaninen führte zu signifikant verminderter Zell-, Heparin- und Heparansulfatbindung, die noch weiter reduziert wurde, wenn zwei oder drei der Lysine gleichzeitig mutiert waren. Auch die Infektiosität der mutanten Pseudovirionen war stark beeinträchtigt, die Trippelmutante zeigte nur noch 5% Infektiosität. Diese Ergebnisse demonstrieren, dass die drei Lysine gemeinsam die Bindestelle für Heparansulfate bilden. Ihr Austausch zu Argininen beeinflusste die Infektiosität der Partikel hingegen nicht, was bestätigt, dass die Interaktion mit Heparansulfaten von der positiven Ladungsdichte abhängt und nicht sequenzspezifisch ist. Die drei Lysine befinden sich auf der Spitze des HPV16-Kapsomers in einer flachen Tasche, die aufgrund ihrer Struktur bereits früher als potentielle Rezeptorbindestelle vorgeschlagen wurde. Fab-Fragmente des bindungsneutralisierenden Antikörpers H16.56E, dessen Epitop in direkter Nachbarschaft der Lysine liegt, inhibierten die heparansulfatvermittelte Zellbindung viraler Partikel. Auch Epitope anderer bindungsneutralisierender Antikörper befinden sich in der Nähe. Dies untermauert die Hypothese, dass die Lysine K278, K356 und K361 die Heparansulfatbindestelle von HPV16 bilden. Der Austausch von Threoninen, die genau zwischen den Lysinen liegen, hatte keine Auswirkung auf Bindung der Partikel und Infektiosität. Sie könnten jedoch durch die Bildung von Wasserstoffbrücken die Bindung an Heparansulfat stabilisieren. Die Bedeutung der Lysine K278, K356 und K361 bei der primären Interaktion von HPV16 mit Heparansulfaten konnte durch die Computersimulation der Interaktion der Virusoberfläche mit einem Heparinmolekül bestätigt werden. Des Weiteren konnten Anforderungen ermittelt werden, die eine solche Interaktion an das Heparinmolekül stellt. Weiterhin zeigten die Ergebnisse dieser Arbeit, dass basische Aminosäuren in der interkapsomeren Grube nicht an der primären Zellbindung an Heparansulfate beteiligt zu sein scheinen, aber eine Rolle bei sekundären Interaktionen mit der Zelloberfläche spielen könnten.

Patient-Therapeut-Bindung bei Drogenabhängigen: Instrumentenvalidierung und Therapieevaluation

In der vorliegenden Arbeit wird zum einen ein Instrument zur Erfassung der Patient-Therapeut-Bindung validiert (Client Attachment to Therapist Scale, CATS; Mallinckrodt, Coble & Gantt, 1995), zum anderen werden Hypothesen zu den Zusammenhängen zwischen Selbstwirksamkeitserwartung, allgemeinem Bindungsstil, therapeutischer Beziehung (bzw. Therapiezufriedenheit), Patient-Therapeut-Bindung und Therapieerfolg bei Drogen-abhängigen in stationärer Postakutbehandlung überprüft. In die Instrumentenvalidierung (einwöchiger Retest) wurden 119 Patienten aus 2 Kliniken und 13 Experten einbezogen. Die Gütekriterien des Instrumentes fallen sehr zufriedenstellend aus. An der naturalistischen Therapieevaluationsstudie (Prä-, Prozess-, Post-Messung: T0, T1, T2) nahmen 365 Patienten und 27 Therapeuten aus 4 Kliniken teil. Insgesamt beendeten 44,1% der Patienten ihren stationären Aufenthalt planmäßig. Auf Patientenseite erweisen sich Alter und Hauptdiagnose, auf Therapeutenseite die praktizierte Therapierichtung als Therapieerfolgsprädiktoren. Selbstwirksamkeitserwartung, allgemeiner Bindungsstil, Patient-Therapeut-Bindung und Therapiezufriedenheit eignen sich nicht zur Prognose des Therapieerfolgs. Die zu T0 stark unterdurchschnittlich ausgeprägte Selbstwirksamkeits-erwartung steigert sich über den Interventionszeitraum, wobei sich ein Moderatoreffekt der Patient-Therapeut-Bindung beobachten lässt. Es liegt eine hohe Prävalenz unsicherer allgemeiner Bindungsstile vor, welche sich über den Therapiezeitraum nicht verändern. Die patientenseitige Zufriedenheit mit der Therapie steigt von T1 zu T2 an. Die Interrater-Konkordanz (Patient/Therapeut) zur Einschätzung der Patient-Therapeut-Bindung erhöht sich leicht von T1 zu T2. Im Gegensatz dazu wird die Therapiezufriedenheit von Patienten und Therapeuten zu beiden Messzeitpunkten sehr unterschiedlich beurteilt. Die guten Testgütekriterien der CATS sprechen für eine Überlegenheit dieses Instrumentes gegenüber der Skala zur Erfassung der Therapiezufriedenheit. Deshalb sollte die Patient-Therapeut-Bindung anhand dieses Instrumentes in weiteren Forschungsarbeiten an anderen Patientenkollektiven untersucht werden, um generalisierbare Aussagen zur Validität treffen zu können.

Miniemulsionen als räumliche Begrenzungen : Synthese von Polymer-Hydroxylapatit-Nanopartikeln, bio-inspirierten Nanokapseln und Polymer-Einzelkettenpartikeln

In der vorliegenden Arbeit wurden Miniemulsionen als räumliche Begrenzungen für die Synthese von unterschiedlichen funktionellen Materialien mit neuartigen Eigenschaften verwendet. Das erste Themengebiet umfasst die Herstellung von Polymer/Calciumphosphat-Hybridpartikeln und –Hybridkapseln über die templatgesteuerte Mineralisation von Calciumphosphat. Die funktionalisierte Oberfläche von Polymernanopartikeln, welche über die Miniemulsionspolymerisation hergestellt wurden, diente als Templat für die Kristallisation von Calciumphosphat auf den Partikeln. Der Einfluss der funktionellen Carboxylat- und Phosphonat-Oberflächengruppen auf die Komplexierung von Calcium-Ionen sowie die Mineralisation von Calciumphosphat auf der Oberfläche der Nanopartikel wurde mit mehreren Methoden (ionenselektive Elektroden, REM, TEM und XRD) detailliert analysiert. Es wurde herausgefunden, dass die Mineralisation bei verschiedenen pH-Werten zu vollkommen unterschiedlichen Kristallmorphologien (nadel- und plättchenförmige Kristalle) auf der Oberfläche der Partikel führt. Untersuchungen der Mineralisationskinetik zeigten, dass die Morphologie der Hydroxylapatit-Kristalle auf der Partikeloberfläche mit der Änderung der Kristallisationsgeschwindigkeit durch eine sorgfältige Wahl des pH-Wertes gezielt kontrolliert werden kann. Sowohl die Eigenschaften der als Templat verwendeten Polymernanopartikel (z. B. Größe, Form und Funktionalisierung), als auch die Oberflächentopografie der entstandenen Polymer/Calciumphosphat-Hybridpartikel wurden gezielt verändert, um die Eigenschaften der erhaltenen Kompositmaterialien zu steuern. rnEine ähnliche bio-inspirierte Methode wurde zur in situ-Herstellung von organisch/anorganischen Nanokapseln entwickelt. Hierbei wurde die flexible Grenzfläche von flüssigen Miniemulsionströpfchen zur Mineralisation von Calciumphosphat an der Grenzfläche eingesetzt, um Gelatine/Calciumphosphat-Hybridkapseln mit flüssigem Kern herzustellen. Der flüssige Kern der Nanokapseln ermöglicht dabei die Verkapselung unterschiedlicher hydrophiler Substanzen, was in dieser Arbeit durch die erfolgreiche Verkapselung sehr kleiner Hydroxylapatit-Kristalle sowie eines Fluoreszenzfarbstoffes (Rhodamin 6G) demonstriert wurde. Aufgrund der intrinsischen Eigenschaften der Gelatine/Calciumphosphat-Kapseln konnten abhängig vom pH-Wert der Umgebung unterschiedliche Mengen des verkapselten Fluoreszenzfarbstoffes aus den Kapseln freigesetzt werden. Eine mögliche Anwendung der Polymer/Calciumphosphat-Partikel und –Kapseln ist die Implantatbeschichtung, wobei diese als Bindeglied zwischen künstlichem Implantat und natürlichem Knochengewebe dienen. rnIm zweiten Themengebiet dieser Arbeit wurde die Grenzfläche von Nanometer-großen Miniemulsionströpfchen eingesetzt, um einzelne in der dispersen Phase gelöste Polymerketten zu separieren. Nach der Verdampfung des in den Tröpfchen vorhandenen Lösungsmittels wurden stabile Dispersionen sehr kleiner Polymer-Nanopartikel (<10 nm Durchmesser) erhalten, die aus nur wenigen oder einer einzigen Polymerkette bestehen. Die kolloidale Stabilität der Partikel nach der Synthese, gewährleistet durch die Anwesenheit von SDS in der wässrigen Phase der Dispersionen, ist vorteilhaft für die anschließende Charakterisierung der Polymer-Nanopartikel. Die Partikelgröße der Nanopartikel wurde mittels DLS und TEM bestimmt und mit Hilfe der Dichte und des Molekulargewichts der verwendeten Polymere die Anzahl an Polymerketten pro Partikel bestimmt. Wie es für Partikel, die aus nur einer Polymerkette bestehen, erwartet wird, stieg die mittels DLS bestimmte Partikelgröße mit steigendem Molekulargewicht des in der Synthese der Partikel eingesetzten Polymers deutlich an. Die Quantifizierung der Kettenzahl pro Partikel mit Hilfe von Fluoreszenzanisotropie-Messungen ergab, dass Polymer-Einzelkettenpartikel hoher Einheitlichkeit hergestellt wurden. Durch die Verwendung eines Hochdruckhomogenisators zur Herstellung der Einzelkettendispersionen war es möglich, größere Mengen der Einzelkettenpartikel herzustellen, deren Materialeigenschaften zurzeit näher untersucht werden.rn

Wet bioadhesion in tree frogs

Viele Tiere wie etwa Geckos oder Laubfrösche können mittels ihrer Haftscheiben an Oberflächen kleben. Diese Haftscheiben ermöglichen es den Tieren, sich während ihrerrnFortbewegung an Oberflächen anzuheften und wieder zu lösen unabhängig von denrnvorherrschenden Umweltbedingungen. Frösche besitzen mikro- und nanostrukturierternsowie charakteristisch geformte Haftscheiben an Finger- und Zehenenden. Ihre besonderernevolutionäre Errungenschaft, sich stark und zugleich reversibel in sowohl trockenen alsrnauch feuchten Umgebungen anzuhaften, hat die Wissenschaft zur Nachahmung und Untersuchungrndieser Strukturen inspiriert. Zum besseren Verständnis der Mechanismen vonrnAnhaftung und Loslösung bei Laubfröschen wurden weiche, elastische und mikrostrukturierternOberflächen hergestellt, indem PDMS (Polydimethylsiloxan) auf einer Siliziummaskernmit Hexagonstruktur aufgetragen und vernetzt wurde. Dadurch wurden Anordnungenrnvon hexagonalen Mikrosäulen mit spezifischen geometrischen Eigenschaften undrnunterschiedlichen Kontaktgeometrien (normale, flache Form, T-Form und konkave Formrnder Säulenenden) erhalten. Um den Einfluss der van-der-Waals, hydrodynamischen,rnKapillar-und Adhäsionskräfte zu verstehen, wurden verschiedene experimentelle Ansätzernverfolgt: Die auf eine einzelne Säule wirkenden Adhäsionskräfte wurden mittelsrnRasterkraftmikroskopie gemessen. Dazu wurden speziell hergestellte kolloidale Sensorenrnverwendet. Diese Experimente wurden sowohl mit als auch ohne Flüssigkeitsfilm auf derrnSäule durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten den Beitrag von Kapillarkraft und direktenrnKontaktkräften zur Adhäsionskraft bei Vorliegen eines Flüssigkeitsfilms. Die Adhäsionrnfiel umso größer aus, je weniger Flüssigkeit zwischen Sensor und Säule vorhanden war.rnIm Falle einer trockenen Adhäsion zeigte die Säule mit T-Form die höchste Adhäsion. Darndie Haftscheiben der Laubfrösche weich sind, können sie dynamisch ihre Form ändern,rnwas zu einer Änderung der hydrodynamischen Kraft zwischen Scheibe und Oberflächernführt. Der Einfluss der Oberflächenverformbarkeit auf die hydrodynamische Kraft wurderndaher am Modellsystem einer Kugel untersucht, welche sich einer weichen und ebenenrnOberfläche annähert. Dieses System wurde sowohl theoretisch über die Simulation finiterrnElemente als auch experimentell über die Messung mit kolloidalen Sonden untersucht.rnSowohl experimentelle Ergebnisse als auch die Simulationen ergaben eine Abnahme derrnhydrodynamischen Kraft bei Annäherung des kolloidalen Sensors an eine weiche undrnelastische Oberfläche. Beim Entfernen der Sensors von der Oberfläche verstärkte sichrndie hydrodynamische Anziehungskraft. Die Kraft, die zur Trennung eines Partikels von einer Oberfläche in Flüssigkeit notwendig ist, ist für weiche und elastischen Oberflächenrngrößer als für harte Oberflächen. In Bezug zur Bioadhäsion bei Laubfröschen konnternfestgestellt somit festgestellt werden, dass sich der hydrodynamische Anteil zur feuchtenrnBioadhäsion aufgrund der weichen Oberfläche erhöht. Weiterhin wurde der Einflussrndes Aspektverhältnisses der Säulen auf die Reibungskraft mittels eines kolloidalen Sensorsrnuntersucht. Gestreckte Säulen zeigten dabei eine höhere Reibung im Vergleich zu.rnSäulen mit einem gestreckten Hexagon als Querschnitt.

Left atrial myxoma attached to the anterior mitral leaflet with symptoms suggestive of infective endocarditis

The case of a 55-year-old woman is presented, whose clinical signs were initially suggestive of infective endocarditis. Transthoracic echocardiography (TTE) provided the diagnosis of a large left atrial myxoma attached to the anterior mitral leaflet. Perioperative transesophageal echocardiography (TEE) confirmed preoperative findings and assisted the surgical team in the assessment of tumour size, area of attachment, and mobility. Following tumour resection, TEE demonstrated residual moderate mitral valve regurgitation, which resulted in a change of surgical strategy. This report reinforces the importance of intraoperative TEE to facilitate and optimize surgical and anaesthesiological management of patients presenting with non-specific cardiorespiratory symptoms.

Osteogenic potential of autogenous bone grafts harvested with four different surgical techniques

The osteogenic potential of autogenous bone grafts is superior to that of allografts and xenografts because of their ability to release osteoinductive growth factors and provide a natural osteoconductive surface for cell attachment and growth. In this in vitro study, autogenous bone particles were harvested by four commonly used techniques and compared for their ability to promote an osteogenic response. Primary osteoblasts were isolated and seeded on autogenous bone grafts prepared from the mandibles of miniature pigs with a bone mill, piezo-surgery, bone scraper, and bone drill (bone slurry). The osteoblast cultures were compared for their ability to promote cell attachment, proliferation, and differentiation. After 4 and 8 hrs, significantly higher cell numbers were associated with bone mill and bone scraper samples compared with those acquired by bone slurry and piezo-surgery. Similar patterns were consistently observed up to 5 days. Furthermore, osteoblasts seeded on bone mill and scraper samples expressed significantly elevated mRNA levels of collagen, osteocalcin, and osterix at 3 and 14 days and produced more mineralized tissue as assessed by alizarin red staining. These results suggest that the larger bone graft particles produced by bone mill and bone scraper techniques have a higher osteogenic potential than bone slurry and piezo-surgery.

Socio-Spatial Relationships in Dairy Cows

Farm animals may serve as models for evaluating social networks in a controlled environment. We used an automated system to track, at fine temporal and spatial resolution (once per minute, +/- 50 cm) every individual in six herds of dairy cows (Bos taurus). We then analysed the data using social network analyses. Relationships were based on non-random attachment and avoidance relationships in respect to synchronous use and distances observed in three different functional areas (activity, feeding and lying). We found that neither synchrony nor distance between cows was strongly predictable among the three functional areas. The emerging social networks were tightly knit for attachment relationships and less dense for avoidance relationships. These networks loosened up from the feeding and lying area to the activity area, and were less dense for relationships based on synchronicity than on median distance with respect to node degree, relative size of the largest cluster, density and diameter of the network. In addition, synchronicity was higher in dyads of dairy cows that had grown up together and shared their last dry period. This last effect disappeared with increasing herd size. Dairy herds can be characterized by one strongly clustered network including most of the herd members with many non-random attachment and avoidance relationships. Closely synchronous dyads were composed of cows with more intense previous contact. The automatic tracking of a large number of individuals proved promising in acquiring the data necessary for tackling social network analyses.

Unique modifications of translation elongation factors

Covalent modifications of proteins often modulate their biological functions or change their subcellular location. Among the many known protein modifications, three are exceptional in that they only occur on single proteins: ethanolamine phosphoglycerol, diphthamide and hypusine. Remarkably, the corresponding proteins carrying these modifications, elongation factor 1A, elongation factor 2 and initiation factor 5A, are all involved in elongation steps of translation. For diphthamide and, in part, hypusine, functional essentiality has been demonstrated, whereas no functional role has been reported so far for ethanolamine phosphoglycerol. We review the biosynthesis, attachment and physiological roles of these unique protein modifications and discuss common and separate features of the target proteins, which represent essential proteins in all organisms.

Enamel matrix protein adsorption to root surfaces in the presence or absence of human blood

Background: The clinical use of an enamel matrix derivative (EMD) has been shown to promote formation of new cementum, periodontal ligament (PDL), and bone and to significantly enhance the clinical outcomes after regenerative periodontal surgery. It is currently unknown to what extent the bleeding during periodontal surgery may compete with EMD adsorption to root surfaces. The aim of this study is to evaluate the effect of blood interactions on EMD adsorption to root surfaces mimicking various clinical settings and to test their ability to influence human PDL cell attachment and proliferation. Methods: Teeth extracted for orthodontic reasons were subjected to ex vivo scaling and root planing and treated with 24% EDTA, EMD, and/or human blood in six clinically related settings to determine the ability of EMD to adsorb to root surfaces. Surfaces were analyzed for protein adsorption via scanning electron microscopy and immunohistochemical staining with an anti-EMD antibody. Primary human PDL cells were seeded on root surfaces and quantified for cell attachment and cell proliferation. Results: Plasma proteins from blood samples altered the ability of EMD to adsorb to root surfaces on human teeth. Samples coated with EMD lacking blood demonstrated a consistent even layer of EMD adsorption to the root surface. In vitro experiments with PDL cells demonstrated improved cell attachment and proliferation in all samples coated with EMD (irrespective of EDTA) when compared to samples containing human blood. Conclusion: Based on these findings, it is advised to minimize blood interactions during periodontal surgeries to allow better adsorption of EMD to root surfaces.

Uptake of bone-related matrix proteins into implanted deproteinized bovine bone mineral

Deproteinized bovine bone mineral (DBBM) (Bio-Oss®, Geistlich-Pharma, Wohlhusen, Switzerland) is widely used as a bone substitute for the preservation or augmentation of bone volume. After implantation near native bone, new bone may form around the DBBM particles. Since DBBM is very resistant to resorption, it will hardly ever be replaced by bone and, therefore, the mechanical stability largely depends on the extent of bridging between the newly formed bone and the DBBM particles. The molecular factors responsible for the deposition of new bone to the DBBM particles have not been determined. The aim of this study was, therefore, to test the hypothesis that DBBM implanted near bone take up bone-related matrix proteins that are involved in cell-matrix interactions. Cylindrical biopsies harvested from tooth extraction sites filled with DBBM particles were fixed in aldehydes, decalcified, and embedded in LR White resin. Thin sections were incubated with antibodies against bone sialoprotein (BSP) and osteopontin (OPN), two bone proteins involved in cell attachment, signaling, and mineralization. High-resolution immunogold labeling was used to examine protein distribution. BSP and OPN were immunodetected in all DBBM particles and yielded an identical distribution pattern. Most gold particles were found over the peripheral DBBM matrix, although some peripheral regions lacked immunolabeling. The bulk of the interior DBBM portion was mainly free of labeling with the exception of the peripheral matrix of some osteocyte lacunae and canaliculi. It is concluded that DBBM selectively takes up at least BSP and OPN after its implantation at a bone site. BSP and OPN or other molecules accommodating in DBBM may modulate events associated with cell attachment and differentiation.