Determinação de elementos traços em diques mesozoicos da Serra do Mar por meio de ativação com nêutrons

A análise de elementos traço, tais como terras raras, TH, U, Ta, Hf, Ba, Rb e Ba, é uma ferramenta muito importante para estudos petrogenéticos. No intuito de estudar tais processos em diques do Enxame Serra do Mar (litoral de São Paulo e Rio de Janeiro), pertencente à Provincia Magmática do Paraná (PMP), uma das províncias de basaltos continentais mais expressivas do mundo, foram realizadas análises por ativação com nêutrons nestes diques. A técnica, empregada no Centro de Reator de pesquisa do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, forneceu concentrações de elementos traço com os níveis de precisão de 10% e exatidão 9% os quais são adequadas para estudos petrogenéticos. Devido as baixas concentrações dos elementos analisados, a rotina experimental de preparação das amostras abrangeu processos bastantes cuidadosos para evitar contaminação. As amostras investigadas podem ser divididas em quatro grupos: rochas básicas (SiO2<55%) com Ti/Y<500; rochas intermediárias (55%63%). Diques de composição intermediária e ácida só ocorrem na Ilha de São Sebastião e na região costeira adjacente. As concentrações de elementos maiores e menores, bem como os padrões de abundância de terras raras e de outros elementos incompatíveis dessas rochas mais diferenciadas, apresentaram semelhanças significativas com os das vulcânicas Chapecó do tipo Ourinhos, sugerindo gênese similar, ou seja, incluindo também processos de contaminação crustal .

87 Rb-NMR-Untersuchungen an Trirubidiumhydrogendisulfat

In einer Vielzahl von Ionenkristallen mit Wasserstoffbrücken kann der Übergang aus einer paraelektrischen in eine elektrisch geordnete Phase mittels Substitution der Deuteronen durch Protonen um typischerweise 100 K abgesenkt werden. Die Ursache dieses Isotopieeffekts wird in Tunnelmoden der Protonen, in der Kopplung der Protonen untereinander oder in der Geometrie bzw. Symmetrie der Wasserstoffbrücke gesucht. Als Modellsubstanzen zur Untersuchung bieten sich die Trialkalihydrogendisulfate an. Hier sind die Wasserstoffbrücken, welche die Sulfattetraeder lokal zu Dimeren vernetzen, weit voneinander getrennt. Daher wird kein langreichweitiges Wasserstoffbrückennetzwerk ausgebildet.Bei den in dieser Arbeit untersuchten Rb3H1-xDx(SO4)2-Kristallen tritt der Phasenübergang im deuterierten Kristall bei 82 K auf und ist in protonierten Proben vollständig unterdrückt. Es wurde die 87Rb-NMR eingesetzt, weil damit Untersuchungen von Struktur und Dynamik im gesamten Konzentrationsbereich möglich sind. Die Meßgröße ist der elektrische Feldgradient (EFG), welcher durch die umgebenden Ionenladungen erzeugt wird.Durch orientierungsabhängige Messungen wurde gezeigt, daß die drei in der paraelektrischen Phase von Rb3D(SO4)2 vorkommenden EFG sich nicht durch Symmetrieoperationen ineinander überführen lassen. Es liegen somit kleine Abweichungen von einer monoklinen Symmetrie vor. Am Übergang in die antiferroelektrische Phase vervierfacht sich die Anzahl der kristallografisch inäquivalenten Einbaulagen. Aus dem Vergleich von NMR und Röntgenbeugung kann geschlossen werden, daß die Abweichungen von der monoklinen Raumgruppe und die elektrische Ordnung primär durch die Wasserstoffkerne verursacht werden. Aus der Aufspaltung der Resonanzlinien wurde ein statischer kritischer Exponent von  = 0,21  0,03 ermittelt, der mit trikritischem Verhalten verträglich ist. Die longitudinale Relaxation der Kernspinmagnetisierung wird durch Fluktuationen des EFG verursacht. Am Phasenübergang sind diese Fluktuationen an der Einbaulage der Rubidiumatome vergleichsweise groß und stark anisotrop. Beides läßt sich gut beschreiben, wenn angenommen wird, daß nur die Dynamik der Wasserstoffkerne die Kernspins relaxieren läßt. Für die longitudinale Relaxation wurde ebenfalls ein kritisches Verhalten am Phasenübergang gefunden. Der Exponent beträgt in deuterierten Proben  = -0,67 +- 0,07 und ist für die teildeuterierte Proben mit x = 0,5 größer:  = -1,15 +- 0,15. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, daß zur Beschreibung der NMR an verschiedenen Kernsorten weder, wie zuvor in der Literatur diskutiert, asymmetrische Wasserstoffbrücken noch Tunnelmoden erforderlich sind. Die hier erstmalig in den Trialkalihydrogendisulfaten gefundenen konzentrationsabhängigen kritischen Exponenten bilden einen neuen Prüfstein für die Modelle des Isotopieeffekts, die sich bisher primär auf die Erklärung der Phasenübergangstemperatur beschränkt haben.

Improvements in production and storage of HP-129 Xe

Seit seiner Entdeckung im Jahre 1978 wurden für hyperpolarisiertes (HP) 129Xe zahlreiche Anwendungen gefunden. Aufgrund seiner hohen Verstärkung von NMR-Signalen wird es dabei typischerweise für Tracer- und Oberflächenstudien verwendet. Im gasförmigen Zustand ist es ein interessantes, klinisches Kontrastmittel, welches für dynamische Lungen MRT genutzt oder auch in Blut oder lipophilen Flüssigkeiten gelöst werden kann. Weiterhin findet HP-Xe auch in der Grundlagenphysik in He-Xe Co-Magnetometern Verwendung, mit welchen z. B. das elektrische Dipolmoment von Xe bestimmt werden soll, oder es dient zur Überprüfung auf Lorentz-Invarianzen. Alle diese Anwendungen profitieren von einem hohen Polarisationsgrad (PXe), um hohe Signalstärken und lange Lagerzeiten zu erreichen. rnIn dieser Arbeit wurden zwei mobile Xe-Polarisatoren konstruiert: einer für Experimente in der Grundlagenphysik mit einer Produktionsrate von 400 mbar·l/h mit PXe ≈ 5%. Der zweite Xe-Polarisator wurde für medizinische Anwendungen entwickelt und soll 1 bar l/h mit PXe > 20% erzeugen. Der letztere wurde noch nicht getestet. Die Arbeitsbedingungen des Xe-Polarisators für Grundlagenphysik (Strömung des Gasgemischs, Temperatur, Druck und Konzentration von Xe) wurden variiert, um einen höchstmöglichen Polarisationsgrad zu erzielen. Die maximale Polarisation von 5,6 % wurde bei Verwendung eine Gasmischung von 1% Xe bei einem Durchfluss von 200 ml/min, einer Temperatur von 150°C und einem Gesamtdruck von 4 bar erreicht. rnWeiterhin muss HP-Xe auch effizient gelagert werden, um Polarisationsverluste zu minimieren. Das ist besonders für solche Anwendungen notwendig, welche an einem entfernten Standort durchgeführt werden sollen oder auch wenn lange Spinkohärenzeiten gefordert sind, z.B. bei He-Xe Co-Magnetometern. rnHierbei bestand bisher die größte Schwierigkeit darin, die Reproduzierbarkeit der gemessenen Lagerzeiten sicherzustellen. In dieser Arbeit konnte die Spin-Gitter-Relaxationszeit (T1) von HP-129Xe in unbeschichteten, Rb-freien, sphärischen Zellen aus Aluminiumsilikatglas (GE-180) signifikant verbessert werden. Die T1–Zeit wurde in einem selbstgebauten Niederfeld-NMR-System (2 mT) sowohl für reines HP-Xe als auch für HP-Xe in Mischungen mit N2, SF6 und CO2 bestimmt. Bei diesen Experimenten wurde die maximale Relaxationszeit für reines Xe (85% 129 Xe) bei (4,6 ± 0,1) h festgestellt. Dabei lagen die typischen Wand-Relaxationszeiten bei ca. 18 h für Glaszellen mit einem Durchmesser von 10 cm. Des Weiteren wurde herausgefunden, dass CO2 eine unerwartet hohe Effizienz bei der Verkürzung der Lebensdauer der Xe-Xe Moleküle zeigte und somit zu einer deutlichen Verlängerung der gesamten T1-Zeit genutzt werden kann. rnIm Verlauf vieler Experimente wurde durch wiederholte Messungen mit der gleichen Zelle, ein "Alterungsprozess“ bei der Wandrelaxation identifiziert und untersucht. Dieser Effekt könnte leicht rückgängig gemacht werden, indem die anfängliche Reinigungsprozedur wiederholt wurde. Auf diese Weise kann eine konstante Wandrelaxation sichergestellt werden, durch die sehr reproduzierbare T1-Messungen möglich werden. rnSchließlich wurde die maximale Relaxationszeit für HP-Xe mit natürlicher Häufigkeit in Mischungen mit SF6 bestimmt. Überraschenderweise war dieser Wert um ca. 75% niedriger als der Wert für Xenon, das zu 85% mit 129Xe angereichert war. Dieser Effekt wurde durch drei unabhängige Experimente bestätigt, da er nicht von der bestehenden Theorie der Xe-Relaxation ableitbar ist. rnDie Polarisation von HP-Xe, PXe, wird normalerweise durch den Vergleich der NMR-Signale des HP-Xe mit einer thermischen polarisierten Probe (z. B. 1H2O oder Xe) bestimmt. Dabei beinhaltet der Vergleich unterschiedlicher Messungen an verschiedenen Proben (unterschiedlicher Druck, Signalintensität und Messverfahren) viele experimentelle Unsicherheiten, welche sich oft nicht leicht bestimmen lassen. Eine einfache, genaue und kostengünstige Methode zur Bestimmung von PXe durch eine direkte Messung der makroskopischen Magnetisierung in einem statischen Magnetfeld vermeidet alle diese Unsicherheiten. Dieses Verfahren kann Polarisationen von > 2 % mit einer Genauigkeit von maximal 10% fast ohne Polarisationsverlust bestimmen. Zusätzlich kann diese Methode ohne weitere Änderungen auch für Bestimmungen des Polarisationsgrades anderer HP-Gase verwendet werden.rn

miR-34a and miR-15a/16 are co-regulated in non-small cell lung cancer and control cell cycle progression in a synergistic and Rb-dependent manner

microRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs that are frequently involved in carcinogenesis. Although many miRNAs form part of integrated networks, little information is available how they interact with each other to control cellular processes. miR-34a and miR-15a/16 are functionally related; they share common targets and control similar processes including G1-S cell cycle progression and apoptosis. The aim of this study was to investigate the combined action of miR-34a and miR-15a/16 in non-small cell lung cancer (NSCLC) cells.

A remotely interrogated all-optical Rb-87 magnetometer

Atomic magnetometry was performed at Earth's magnetic field over a free-space distance of ten meters. Two laser beams aimed at a distant alkali-vapor cell excited and detected the Rb-87 magnetic resonance, allowing the magnetic field within the cell to be interrogated remotely. Operated as a driven oscillator, the magnetometer measured the geomagnetic field with less than or similar to 3.5 pT precision in a similar to 2 s data acquisition; this precision was likely limited by ambient field fluctuations. The sensor was also operated in self-oscillating mode with a 5.3 pT root Hz noise floor. Further optimization will yield a high-bandwidth, fully remote magnetometer with sub-pT sensitivity. (C) 2012 American Institute of Physics. [http://dx.doi.org/10.1063/1.4747206]

miR-15a and miR-16 are implicated in cell cycle regulation in a Rb-dependent manner and are frequently deleted or down-regulated in non-small cell lung cancer

MicroRNAs (miRNA) are negative regulators of gene expression at the posttranscriptional level, which are involved in tumorigenesis. Two miRNAs, miR-15a and miR-16, which are located at chromosome 13q14, have been implicated in cell cycle control and apoptosis, but little information is available about their role in solid tumors. To address this question, we established a protocol to quantify miRNAs from laser capture microdissected tissues. Here, we show that miR-15a/miR-16 are frequently deleted or down-regulated in squamous cell carcinomas and adenocarcinomas of the lung. In these tumors, expression of miR-15a/miR-16 inversely correlates with the expression of cyclin D1. In non-small cell lung cancer (NSCLC) cell lines, cyclins D1, D2, and E1 are directly regulated by physiologic concentrations of miR-15a/miR-16. Consistent with these results, overexpression of these miRNAs induces cell cycle arrest in G(1)-G(0). Interestingly, H2009 cells lacking Rb are resistant to miR-15a/miR-16-induced cell cycle arrest, whereas reintroduction of functional Rb resensitizes these cells to miRNA activity. In contrast, down-regulation of Rb in A549 cells by RNA interference confers resistance to these miRNAs. Thus, cell cycle arrest induced by these miRNAs depends on the expression of Rb, confirming that G(1) cyclins are major targets of miR-15a/miR-16 in NSCLC. Our results indicate that miR-15a/miR-16 are implicated in cell cycle control and likely contribute to the tumorigenesis of NSCLC.

Diffusion of HTO, Br-, I-, Cs+, Sr-85(2+) and Co-60(2+) in a clay formation: Results and modelling from an in situ experiment in Opalinus Clay

The migration of radioactive and chemical contaminants in clay materials and argillaceous host rocks is characterised by diffusion and retention processes. Valuable information on such processes can be gained by combining diffusion studies at laboratory scale with field migration tests. In this work, the outcome of a multi-tracer in situ migration test performed in the Opalinus Clay formation in the Mont Terri underground rock laboratory (Switzerland) is presented. Thus, 1.16 x 10(5) Bq/L of HTO, 3.96 x 10(3) Bq/L of Sr-85, 6.29 x 10(2) Bq/L of Co-60, 2.01 x 10(-3) mol/L Cs, 9.10 x 10(-4) mol/L I and 1.04 x 10(-3) mol/L Br were injected into the borehole. The decrease of the radioisotope concentrations in the borehole was monitored using in situ gamma-spectrometry. The other tracers were analyzed with state-of-the-art laboratory procedures after sampling of small water aliquots from the reservoir. The diffusion experiment was carried out over a period of one year after which the interval section was overcored and analyzed. Based on the experimental data from the tracer evolution in the borehole and the tracer profiles in the rock, the diffusion of tracers was modelled with the numerical code CRUNCH. The results obtained for HTO (H-3), I- and Br- confirm previous lab and in situ diffusion data. Anionic fluxes into the formation were smaller compared to HTO because of anion exclusion effects. The migration of the cations Sr-85(2+), Cs+ and Co-60(2+) was found to be governed by both diffusion and sorption processes. For Sr-85(2+), the slightly higher diffusivity relative to HTO and the low sorption value are consistent with laboratory diffusion measurements on small-scale samples. In the case of Cs+, the numerically deduced high diffusivity and the Freundlich-type sorption behaviour is also supported by ongoing laboratory data. For Co, no laboratory diffusion data were yet available for comparison; however, the modelled data suggests that Co-60(2+) sorption was weaker than would be expected from available batch sorption data. Overall, the results demonstrate the feasibility of the experimental setup for obtaining high-quality diffusion data for conservative and sorbing tracers. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Partial volume correction incorporating Rb-82 positron range for quantitative myocardial perfusion PET based on systolic-diastolic activity ratios and phantom measurements.

BACKGROUND: Quantitative myocardial PET perfusion imaging requires partial volume corrections. METHODS: Patients underwent ECG-gated, rest-dipyridamole, myocardial perfusion PET using Rb-82 decay corrected in Bq/cc for diastolic, systolic, and combined whole cycle ungated images. Diastolic partial volume correction relative to systole was determined from the systolic/diastolic activity ratio, systolic partial volume correction from phantom dimensions comparable to systolic LV wall thicknesses and whole heart cycle partial volume correction for ungated images from fractional systolic-diastolic duration for systolic and diastolic partial volume corrections. RESULTS: For 264 PET perfusion images from 159 patients (105 rest-stress image pairs, 54 individual rest or stress images), average resting diastolic partial volume correction relative to systole was 1.14 ± 0.04, independent of heart rate and within ±1.8% of stress images (1.16 ± 0.04). Diastolic partial volume corrections combined with those for phantom dimensions comparable to systolic LV wall thickness gave an average whole heart cycle partial volume correction for ungated images of 1.23 for Rb-82 compared to 1.14 if positron range were negligible as for F-18. CONCLUSION: Quantitative myocardial PET perfusion imaging requires partial volume correction, herein demonstrated clinically from systolic/diastolic absolute activity ratios combined with phantom data accounting for Rb-82 positron range.

Study of tumor suppressor genes p53 and Rb in acute myelogenous leukemia

Loss of antiproliferative function of p53 by point mutation occurred frequently in various solid tumors. However, the genetic change of p53 by deletion or point mutation was a rare event (6%) in the cells of 49 AML patients analyzed by single-stranded conformation polymorphism and sequencing. Despite infrequent point mutation, abundant levels of p53 protein were detected in 75% of AML patients studied by immunoprecipitation with p53 specific antibodies. Furthermore, p53 protein in most cases had an altered conformation as analyzed by the reactivity to PAb240 which recognizes mutant p53; p53 protein in mitogen stimulated normal lymphocytes also had similar altered conformation. This altered conformation may be another mechanism for inactivation of p53 function in the growth stimulated environment. Some evidence indicated that posttranslational modification by phosphorylation may contribute to the conformational change of p53.^ Retinoblastoma (Rb) gene inactivation by deletion, rearrangement or mutation has also been implicated in many types of solid tumors. Our studies showed that absence or low levels of Rb protein were observed in more than 20% of AML patients at diagnosis, and the low levels of Rb correlated with shorter survival of patients. The absence of Rb protein was due to gene inactivation in some cases and to abnormal regulation of Rb expression in others. ^