L-Glutaminase production by an immobilized marine Pseudomonas sp. BTMS -51

The present study is about the Pseudomonas sp. BTMS-51 isolated from the marine sediments of Cochin Coast. In the present study, it is concluded that marine bacteria are ideal candidates for immobilization using either Ca-alginate entrapment or physical adsorption on to synthetic inert supports and the process of immobilization does not negatively influence them. Thus, Ca-alginate entrapment of the bacteria was found to be well suited for reuse of the biomass and extended operational stability during continuous operation. Adherence of the bacterium to inertsupports was observed to be strong and it imparted minimal stress on the immobilized bacterium and allowed detachment and relocation on the supports which enabled the formation of a dynamic equilibrium maintaining a stable cell loading. This is particularly desirable in the industry for extended operational stability and maintenance of consistently higher outputs. Marine Pseudomonas sp. BTMS-51 is ideal for industrial production of extra cellular L-glutaminase and immobilization on to synthetic inert support such as polyurethane foam could be an efficient technique, employing packed bed reactor for continuous production of the enzyme. Temperature and glutamine concentration had significant effects on enzyme production by cells immobilized on polyurethane foam (PUF).

Novel Melt Transurethane Process for Cycloaliphatic Polyurethanes and Their Self-Organization for Nano-Materials

In this introduction part, importance has been given to the elastomeric properties of polyurethanes. Emphasis has been laid to this property based on microphase separation and how this could be modified by modifying the segment lengths, as well as the structure of the segments. Implication was also made on the mechanical and thermal properties of these copolymers based on various analytical methods usually used for characterization of polymers. A brief overview of the challenges faced by the polyurethane chemistry was also done, pointing to the fact that though polyurethane industry is more than 75 years old, still a lot of questions remain unanswered, that too mostly in the synthesis of polyurethanes. A major challenge in this industry is the utilization of more environmental friendly “Green Chemistry Routes” for the synthesis of polyurethanes which are devoid of any isocyanates or harsh solvents.The research work in this thesis was focused to develop non-isocyanate green chemical process for polyurethanes and also self-organize the resultant novel polymers into nano-materials. The thesis was focused on the following three major aspects:(i) Design and development of novel melt transurethane process for polyurethanes under non-isocyanate and solvent free melt condition. (ii) Solvent induced self-organization of the novel cycloaliphatic polyurethanes prepared by the melt transurethane process into microporous templates and nano-sized polymeric hexagons and spheres. (iii) Novel polyurethane-oligophenylenevinylene random block copolymer nano-materials and their photoluminescence properties. The second chapter of the thesis gives an elaborate discussion on the “Novel Melt Transurethane Process ” for the synthesis of polyurethanes under non-isocyanate and solvent free melt condition. The polycondensation reaction was carried out between equimolar amounts of a di-urethane monomer and a diol in the presence of a catalyst under melt condition to produce polyurethanes followed by the removal of low boiling alcohol from equilibrium. The polymers synthesized through this green chemical route were found to be soluble (devoid of any cross links), thermally stable and free from any isocyanate entities. The polymerization reaction was confirmed by various analytical techniques with specific references to the extent of reaction which is the main watchful point for any successful polymerization reaction. The mechanistic aspects of the reaction were another point of consideration for the novel polymerization route which was successfully dealt with by performing various model reactions. Since this route was successful enough in synthesizing polyurethanes with novel structures, they were employed for the solvent induced self-organization which is an important area of research in the polymer world in the present scenario. Chapter three mesmerizes the reader with multitudes of morphologies depending upon the chemical backbone structure of the polyurethane as well as on the nature and amount of various solvents employed for the self-organization tactics. The rationale towards these morphologies-“Hydrogen Bonding ” have been systematically probed by various techniques. These polyurethanes were then tagged with luminescent 0ligo(phenylene vinylene) units and the effects of these OPV blocks on the morphology of the polyurethanes were analyzed in chapter four. These blocks have resulted in the formation of novel “Blue Luminescent Balls” which could find various applications in optoelectronic devices as well as delivery vehicles.

Development of Novel Polymer based Adhesives

Novel latex based and solution based adhesives were prepared and evaluated for wood to wood bonding.These adhesive were found to be superior to commercical adhesives like fevicol and dentrite.Novel adhesives were prepared for leather to leather bonding and these were also found to be more efficientt than the polyurethane type and dentrite adhesives used commercially.A novel strip adhesive system employing very low amount of solvents was tried successfully for rubber-to-metal bonding.Further ,a novel adhesive system was investigated successfully for bonding copper coated bead wire and steel cord to rubber by modifying it with chloroprene rubber.

Seguimiento de áreas cruentas cubiertas con queratinocitos autólogos cultivados en suero autólogo: Estudio multicéntrico en Bogotá

En 2009 se presento la estandarización de cultivos de queratinocitos autólogos cultivados en suero autólogo. En este estudio los autores describen la efectividad de estos parches de regeneración de piel, para la cobertura de áreas cruentas con indicación de injerto de piel parcial. El porcentaje de epitelización del área cruenta fue el punto principal. Métodos: 47 pacientes fueron incluidos consecutivamente, equivalentes a 78 áreas cruentas. Las áreas fueron estratificadas según la profundidad: grupo 1:IIA (n=8) grupo 2: IIB (n=39); grupo 3,III (n=24) y grupo 4, etiología diferente: Otras (n=7). Todas las áreas fueron tratadas con injertos de queratinocitos autólogos cultivados en suero autólogo y se realizo registro fotográfico y del porcentaje de epitelización al día 5, 7, 15 y 30. Resultados: La efectividad de los injertos de queratinocitos autólogos es de 53.16% ± 46.46%. El porcentaje de epitelización es mayor para el grupo 1 (100%) y grupo 2 (62.79%) que para el grupo 3 (27.57%) y el grupo 4 (33.86%). Se encontró relación entre la interacción de las medianas del porcentaje de epitelización entre área corporal y grado de quemadura (p<0.001 KW) siendo mayor para el grupo 1 en todas las áreas, grupo 2 en cara, grupo 3 en tronco y grupo 4 en cara; y el menor porcentaje de epitelización en el grupo 3 y grupo 4 de las áreas ubicadas tronco. Conclusión: Los injertos de queratinocitos autólogos cultivados en suero autólogo son un método de cobertura eficaz para áreas cruentas producidas por quemaduras IIA y IIB independientemente del tamaño y la localización , y para las áreas cruentas pequeñas (<9cm2) de etiología diferente o grado III de profundidad. Palabras Clave: Cultivo queratinocitos, cobertura áreas cruentas, efectividad.

Variación en la resistencia al flujo de los tubos endotraqueales pediátricos modificando su longitud

Introducción: Se conocen los beneficios del uso de los tubos endotraqueales con neumotaponador, aunque dicha práctica tiene un impacto sobre el trabajo respiratorio durante el acto anestésico sin embargo se propone estudiar las consecuencias físicas de la variación en la longitud de los tubos para compensar dicha perdida de flujo, con base en la ley de Hagen-Poiseuille. Metodología: Se realizó un estudio experimental in vitro, en el cual se realizaron mediciones repetidas de flujo, variando la longitud y diámetro de diferentes tubos endotraqueales pediátricos (desde calibre 3.5mm hasta 6.5mm), con longitudes de 20cm, 15 cm, 10 cm y manteniendo su longitud original. Se analizaron los datos con el fin de medir el impacto sobre el flujo. Resultados: A pesar que los resultados muestran diferencias estadísticamente significativas (p0,000), la variación en la longitud de los tubos endotraqueales pediátricos tiene mucho menor impacto sobre la variación en el flujo, que la modificación del diámetro. Discusión: Si bien la práctica de acortar la longitud de un tubo endotraqueal pediátrico puede ayudar a reducir el espacio muerto y la retención de CO2, el impacto que tiene sobre el flujo es poco. Cuando se trata de disminuir el trabajo respiratorio de un niño en ventilación espontánea durante el acto anestésico, se debe escoger de forma apropiada el calibre de tubo correspondiente para la edad.

Determinación del perfil de exposición potencial a contaminantes químicos mediante el uso de metodologías de evaluación simplificada en trabajadores de autopartes en el barrio La Paz, Bogotá 2015

Las actividades de mantenimiento automotriz en el sector de autopartes conlleva el uso de agentes químicos bajo diversas circunstancias de exposición, tanto en las condiciones de manipulación de productos químicos como a las características propias de cada actividad de mantenimiento asociado a las tareas específicas del trabajo. Tradicionalmente la evaluación de contaminantes químicos desde la visión de la Higiene Ocupacional incluye la evaluación cuantitativa de la exposición mediante técnicas instrumentales concretas y estandarizadas, determinando el nivel de concentración en aire a la cual un trabajador se ve expuesto y que, en comparación con valores límites permisibles (VLPs), inducen el establecimiento de medidas de control y vigilancia, según el nivel de riesgo caracterizado. Sin embargo es evidente la limitación de la implementación de esta sistemática en particular en micros y pequeñas empresas que carecen de los recursos suficientes para abordar la problemática de forma objetiva. En este contexto diversas metodologías de evaluación cualitativa o subjetiva se han desarrollado por distintas organizaciones en el mundo con el fin de disminuir la brecha entre el establecimiento de medidas de control y la valoración del riesgo, ofreciendo alternativas confiables para la toma de decisiones preventivas sin la necesidad de acudir a mediciones cuantitativas. Mediante la presente investigación se pretende validar la efectividad en el uso de una herramienta de evaluación simplificada del riesgo químico propuesta por el INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité Francés) mediante la determinación del perfil de exposición potencial a contaminantes químicos de la población laboral de 36 almacenes de autopartes ubicados en el barrio la Paz de la ciudad de Bogotá, Colombia, divididos según énfasis de actividades en Partes Externas, Partes Eléctricas e Inyección, Partes Mecánicas, Partes Múltiples, a través de un estudio de corte transversal. El estudio permitió Jerarquizar el riesgo potencial, valorar el riesgo vía inhalatoria y dérmica para finalmente construir el perfil de exposición potencial a contaminantes químicos de trabajadores. La información de las variables de análisis fue consolidada en una herramienta informática diseñada para tal fin, la cual facilito la administración de los datos y su respectivo análisis. Con base en los hallazgos fue posible establecer los productos químicos que de acuerdo a las condiciones de trabajo y circunstancias de exposición sugieren medidas específicas para la disminución del riesgo potencial de acuerdo a la calificación global de los agentes, permitiendo deducir la viabilidad de la aplicación de herramientas de valoración cualitativa para la evaluación del riesgo químico como estrategia de prevención primaria.

Noves aproximacions a la síntesi i caracterització de poliglicols al·lílics, polihidrosiloxans i surfactants copolimèrics. Avaluació d'aquests surfactants en formulacions de poliuretà

Els polímers són una sèrie de compostos que troben un ampli ventall d'aplicacions en la indústria actual. Un exemple són les espumes de poliuretà, estructures de tipus cel·lular obtingudes mitjançant la reacció química entre compostos de tipus isocianat i compostos de tipus poliol (polièters amb diferent nombre de grups hidroxil). És imprescindible l'ús d'additius d'estructura tensioactiva (surfactants de silicona) per estabilitzar el procés d'espumació i per proporcionar una estructura cel·lular ordenada i homogènia en mida i distribució. La síntesis i caracterització de les molècules precursores (polihidrosiloxans i polièters al·lílics), l'estudi de la reacció d'hidrosililació com a via d'obtenció dels diferents surfactants per reacció d'addició entre els polihidrosiloxans i els polièters al·lílics i la caracterització i avaluació en formulacions comercials de poliuretà dels surfactants sintetitzats han constituït els objectius del present treball. MEMÒRIA La Tesi Doctoral ha estat presentada seguint el següent esquema: CAPÍTOL I. INTRODUCCIÓ A LA QUÍMICA DEL POLIURETÀ. Es presenten els principis de la química del poliuretà, fent esment dels recents avenços en la síntesis i caracterització d'aquests compostos polimèrics, així com un apartat concret centrat en els surfactants de silicona. Es presenten les estructures habituals d'aquests compostos comercials i es detallen les reaccions de síntesi i les característiques físiques que aquests compostos proporcionen a les espumes de poliuretà. CAPÍTOL II. OBJECTIUS. 1.- Síntesis y caracterització d'una àmplia gamma de poliglicols al·lílics i de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, ambdós precursors d'estructures polimèriques de tipus surfactant. 2.- Estudi de la reacció d'hidrosililació com a via de formació d'enllaços Si-C no hidrolitzables, mitjançant la reacció d'addició entre els substrats al·lílics insaturats i els polisiloxans amb grups hidrur reactius. 3.- Caracterització de les estructures polimèriques de tipus surfactant sintetitzades i avaluació d'aquestes en formulacions de poliuretà, a fi de relacionar l'estructura química d'aquests oligómers amb els efectes físics que originen en l'espuma de poliuretà. CAPÍTOL III. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE SUBSTRATS AL·LÍLICS INSATURATS DE TIPUS POLIGLICOL. S'han caracteritzat per HPLC-UV una sèrie de polietilenglicols comercials. S'ha estudiat la reacció de derivatització al·lílica sobre els grups hidroxil dels polièters comercials (PEG, PPG i copolímers PEG-PPG) i s'han caracteritzat exhaustivament els productes sintetitzats (1H,13C-RMN, GC, GC-MS, FTIR, ESI-MS, HPLC-UV). S'ha iniciat un estudi de polimerització aniònica sobre nous epòxids amb un punt de diversitat molecular, sintetitzant-se i caracteritzant-se els corresponents nous polièters obtinguts. CAPÍTOL IV. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE POLIHIDROSILOXANS REACTIUS. S'estudia la síntesis de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, mitjançant la reacció de polimerització aniònica d'obertura d'anell ("AROP, anionic ring opening polimerization") i mitjançant la reacció de polimerització per equilibració catiònica. Es presenta una caracterització exhaustiva dels productes sintetitzats i es descriu la naturalesa de la microestructura polimèrica a partir de la distribució bivariant dels copolímers PDMS-co-PHMS (poli(dimetilsiloxà)-co-poli(hidrometilsiloxà)). CAPÍTOL V. ESTUDI SISTEMÀTIC DE LA REACCIÓ D'HIDROSILILACIÓ. S'ha estudiat la reacció d'hidrosililació amb la finalitat de sintetitzar estructures copolimèriques poliglicol-polisiloxà a partir de la reacció de polisiloxans hidrur reactius i polièters al·lílics. S'han provat diferents catalitzadors (Pt/C 5%, cat. de Speier i cat. de Karstedt), s'han sintetitzat diferents estructures tensoactives (lineals i ramificades) i s'ha modelitzat les diferents reaccions secundàries observades, per presentar un estudi mecanístic de la reacció d'hidrosililació aplicada a la síntesis de molècules d'elevat PM a partir de la reacció entre substrats al·lílics insaturats i polihidrosiloxans. CAPÍTOL VI. AVALUACIÓ DELS SURFACTANTS EN FORMULACIONS DE POLIURETÀ. S'ha estudiat la idoneïtat dels surfactants de silicona sintetitzats en diferents formulacions de poliuretà comercials. S'ha relacionat el comportament físic d'aquests surfactants en les espumes de poliuretà amb la seva estructura química a partir de l'anàlisi per microscòpia electrònica de rastreig. CAPÍTOL VII. CONCLUSIONS. S'han esposat les conclusions extretes de cada capítol.

Composition and cure temperature: The influence on properties of final flexible PU cold cure foam parts

Foams are cellular structures, produced by gas bubbles formed during the polyurethane polymerization mixture. Flexible PU foams meet the following two criteria: have a limited resistance to an applied load, being both permeable to air and reversibly deformable. There are two main types of flexible foams, hot and cold cure foams differing in composition and processing temperatures. The hot cure foams are widely applied and represent the main composition of actual foams, while cold cure foams present several processing and property advantages, e.g, faster demoulding time, better humid aging properties and more versatility, as hardness variation with index changes are greater than with hot cure foams. The processing of cold cure foams also is attractive due to the low energy consumption (mould temperature from 30 degrees to 65 degrees C) comparatively to hot cure foams (mould temperature from 30 degrees to 250 degrees C). Another advantage is the high variety of soft materials for low temperature processing moulds. Cold cure foams are diphenylmethane diisocyanate (MDI) based while hot cure foams are toluene diisocyanate (TDI) based. This study is concerned with Viscoelastic flexible foams MDI based for medical applications. Differential Scanning Calorimetry (DSC) was used to characterize the cure kinetics and Dynamical Mechanical Analisys to collect mechanical data. The data obtained from these two experimental procedures were analyzed and associated to establish processing/properties/operation conditions relationships. These maps for the selection of optimized processing/properties/operation conditions are important to achieve better final part properties at lower costs and lead times.

The effect of thermal conductivity of RIM moulds in kinetics cure

Reaction Injection Moulding (RIM) is a moulding technology used for the production of large size and complex plastic parts. The RIM process is characterized essentially by the injection of a highly reactive chemical system (usually polyurethane) and fast cure, in a mould properly closed and thermally controlled. Several studies show that rapid manufacturing moulds obtained in epoxy resins for Thermoplastic Injection Moulding (TIM) affect the moulding process and the final properties of parts. The cycle time and mechanical properties of final parts are reduced, due to a low thermal conductivity of epoxy materials. In contrast, the low conductivity of materials usually applied for the rapid manufacturing of RIM moulds, increase the mechanical properties of final injected parts and reduce the cycle time. This study shows the effect of the rapid manufacturing moulds material during the RIM process. Several materials have been tested for rapid manufacturing of RIM moulds and the analysis of both, temperature profile of moulded parts during injection and the cure data experimentally obtained in a mixing and reaction cell, allow to determine and model the real effect of the mould material on the RIM process.

A healable supramolecular polymer blend based on aromatic π-π stacking and hydrogen bonding interactions

An elastomeric, supramolecular healable polymer blend, comprising a chain-folding polyimide and a telechelic polyurethane with pyrenyl endgroups, is compatibilised by aromatic π−π stacking between the π-electron-deficient diimide groups and the π-electron-rich pyrenyl units. This inter-polymer interaction is key to forming a tough, healable, elastomeric material. Variable temperature FTIR analysis of the bulk material also conclusively demonstrates the presence of hydrogen bonding, which complements the π–π stacking interactions. Variable temperature SAXS analysis shows that the healable polymeric blend has a nanophase-separated morphology, and that the X-ray contrast between the two types of domain increases with increasing temperature, a feature that is repeatable over several heating and cooling cycles. A fractured sample of this material reproducibly regains more than 95% of the tensile modulus, 91% of the elongation to break, and 77% of the modulus of toughness of the pristine material.

Facile bisurethane supramolecular polymers containing flexible alicyclic receptor units

This paper details the synthesis, characterisation and physical analyses of a series of hydrogen bonded urethane supramolecular polymer systems that are created by a facile one-step synthesis from inexpensive and commercially available starting materials. We report the synthesis and characterisation of a series of low molecular weight bisurethanes (<650 a.m.u.) that exhibit physical properties in the bulk that are characteristic of polyurethane materials possessing far higher molecular weight. The physical characteristics of these low molecular weight bisurethanes were investigated by using temperature-dependent rheological analysis and viscometry and the nature in which these compounds assembled was assessed using IR and NMR spectroscopies. These studies reveal that these simple bisurethanes self-assemble via hydrogen bonding interactions.

Modelling the uptake and growth kinetics of Penicillium glabrum in a tannic acid-containing solid-state fermentation for tannase production

A mathematical growth model for the batch solid-state fermentation process for fungal tannase production was developed and tested experimentally. The unstructured model describes the uptake and growth kinetics of Penicillium glabrum in an impregnated polyurethane foam substrate system. In general, good agreement between the experimental data and model simulations was obtained. Biomass, tannase and spore production are described by logistic kinetics with a time delay between biomass production and tannase and spore formation. Possible induction mechanisms for the latter are proposed. Hydrolysis of tannic acid, the main carbon source in the substrate system, is reasonably well described with Michaelis-Menten kinetics with time-varying enzyme concentration but a more complex reaction mechanism is suspected. The metabolism of gallic acid, a tannase-hydrolysis product of tannic acid, was shown to be growth limiting during the main growth phase. (c) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Hydrogen bonded supramolecular elastomers : correlating hydrogen bonding strength with morphology and rheology

A series of six low molecular weight elastomers with hydrogen bonding end-groups have been designed, synthesised and studied. The poly(urethane) based elastomers all contained essentially the same hard block content (ca. 11%) and differ only in the nature of their end-groups. Solution state 1H NMR spectroscopic analysis of model compounds featuring the end-groups demonstrate that they all exhibit very low binding constants, in the range 1.4 to 45.0 M-1 in CDCl3, yet the corresponding elastomers each possess a markedly different nanoscale morphology and rheology in the bulk. We are able to correlate small variations of the binding constant of the end-groups with dramatic changes in the bulk properties of the elastomers. These results provide an important insight into the way in which weak non-covalent interactions can be utilized to afford a range of self-assembled polyurethane based materials that feature different morphologies.

A supramolecular polymer based on tweezer-type pi-pi stacking interactions: molecular design for healability and enhanced toughness

An elastomeric, healable, supramolecular polymer blend comprising a chain-folding polyimide and a telechelic polyurethane with pyrenyl end groups is compatibilized by aromatic pi-pi stacking between the pi-electron-deficient diimide groups and the pi-electron-rich pyrenyl units. This interpolymer interaction is the key to forming a tough, healable, elastomeric material. Variable-temperature FTIR analysis of the bulk material also conclusively demonstrates the presence of hydrogen bonding, which complements the pi-pi stacking interactions. Variable-temperature SAXS analysis shows that the healable polymeric blend has a nanophase-separated morphology and that the X-ray contrast between the two types of domain increases with increasing temperature, a feature that is repeatable over several heating and cooling cycles. A fractured sample of this material reproducibly regains more than 95% of the tensile modulus, 91% of the elongation to break, and 77% of the modulus of toughness of the pristine material.