Effect of bleaching on sound enamel and with early artificial caries lesions using confocal laser microscopy

The aim of this study was to evaluate effect of bleaching agents on sound enamel (SE) and enamel with early artificial caries lesions (CL) using confocal laser scanning microscopy (CLSM). Eighty blocks (4 × 5 × 5 mm) of bovine enamel were used and half of them were submitted to a pH cycling model to induce CL. Eight experimental groups were obtained from the treatments and mineralization level of the enamel (SE or CL) (n=10). SE groups: G1 - unbleached (control); G2 - 4% hydrogen peroxide (4 HP); G3 - 4 HP containing 0.05% Ca (Ca); G4 - 7.5% hydrogen peroxide (7.5 HP) containing amorphous calcium phosphate (ACP). CL groups: G5 - unbleached; G6 - 4 HP; G7 - 4 HP containing Ca; G8 - 7.5 HP ACP. G2, G3, G6, G7 were treated with the bleaching agents for 8 h/day during 14 days, while G4 and G8 were exposed to the bleaching agents for 30 min twice a day during 14 days. The enamel blocks were stained with 0.1 mM rhodamine B solution and the demineralization was quantified using fluorescence intensity detected by CLSM. Data were analyzed using ANOVA and Fisher's tests (α=0.05). For the SE groups, the bleaching treatments increased significantly the demineralization area when compared with the unbleached group. In the CL groups, no statistically significant difference was observed (p>0.05). The addition of ACP or Ca in the composition of the whitening products did not overcome the effects caused by bleaching treatments on SE and neither was able to promote remineralization of CL.

Confocal Laser Microscopic Analysis of Biofilm on Newer Feldspar Ceramic

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

Root instrumentation with an erbium:yttrium-aluminum-garnet laser: Effect on the morphology of fibroblasts

Objective: The purpose of this study was to evaluate the effect of erbium:yttrium-aluminum-garnet laser instrumentation of root surfaces on the morphology of fibroblasts from continuous lineage. Method and materials: Dentinal slices with 4 mm2 of surface area were obtained from teeth extracted for severe periodontal involvement. Specimens were assigned to one of three treatment groups: group 1, application of the laser with an energy level of 250 mJ at 103 pulses per second; group 2, application of the laser with an energy level of 80 mJ at 166 pulses per second; and group 3, similar to group 2, but with concomitant water irrigation of the device. The specimens were incubated in multiwell plates containing cell culture media. After 24 hours, the specimens were submitted to routine preparation for scanning electron microscopy. Three independent and blind examiners used photomicrographs to evaluate the morphology of the fibroblasts: 0 = without cells; 1 = flat cells; 2 = round cells; and 3 = combination of round and flat cells. Results: Statistical analysis indicated that there were significant differences among treatment groups and that group 3 was significantly different from groups 1 and 2. Conclusion: There was no difference between groups 1 and 2 in the morphology of fibroblasts. Laser instrumentation with concomitant irrigation impaired the adhesion of fibroblasts to dentinal surfaces.

Effects of copper vapor laser radiation on the root canal wall of human teeth: A scanning electron microscope study

Objective: The aim of this study is to analyze the effects of copper vapor laser radiation on the radicular wall of human teeth. Materials and Methods: Immediately after the crowns of 10 human uniradicular teeth were cut along the cement-enamel junction, a chemical-surgical preparation of the radicular canals was completed. Then the roots were longitudinally sectioned to allow for irradiation of the surfaces of the dentin walls of the root canals. The hemi-roots were separated into two groups: one (control) with five hemi-roots that were not irradiated, and another (experimental) with 15 hemi-roots divided into three subgroups that were submitted to the following exposure times: 0.02,0.05, and 0.1 s. A copper vapor laser (510.6 nm) with a total average power of 6.5 W in green emission, frequency of 16.000 Hz, and pulse duration of 30 ns was used. Results: The results obtained by scanning electron microscope analysis showed the appearance of a cavity in the region of laser beam impact, with melting, recrystallization, and cracking on the edges of the dentin of the cavity due to heat diffusion. Conclusions: We determined that the copper vapor laser produces significant morphologic changes in the radicular wall of human teeth when using the parameters in this study. However, further research should be done to establish parameters that are compatible with dental structure in order to eliminate thermal damages. © Mary Ann Liebert, Inc.

Morphological alterations of epidermis of rabbits infested by R. sanguineus ticks and exposed to Selamectin (active principle of Pfizer Revolution (R) acaricide): A confocal microscopy study

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The effect of final irrigation on the penetrability of an epoxy resin-based sealer into dentinal tubules: a confocal microscopy study

Introduction The aim of this study was to compare the effect of QMix, BioPure MTAD, 17 % EDTA, and saline on the penetrability of a resin-based sealer into dentinal tubules using a confocal laser scanning microscope (CLSM) and to describe the cleaning of root canal walls by SEM. Methods Eighty distobuccal roots from upper molars were selected and randomly divided into four groups (n=20) before root canal preparation according to the solution used in the final rinse protocol (FRP): QG (QMix), MG (BioPure MTAD), EG (17 % EDTA), and CG (control group: saline). Ten roots of each group were prepared for SEM, and images (×2000) from the canal walls were acquired. The remaining canals were filled with a single gutta-percha cone and AH Plus with 0.1 % Rhodamine B. The specimens were horizontally sectioned at 4 mm from the apex, and the slices were analyzed in CLSM (×10). Sealer penetration was analyzed with Adobe Photoshop software. Results QG and EG presented similar amounts of sealer penetration (P>.05). MG and CG presented the lowest penetrability values (P<.05). The best results for smear layer removal of the apical third of the root canal were achieved by the QG and EG groups when compared with MG and CG (P<.05). Conclusions Seventeen percent EDTA and QMix promoted sealer penetration superior to that achieved by BioPure MTAD and saline. Clinical relevance Despite studies have not confirmed the relationship between sealing ability of endodontic sealers and their penetration in dentinal tubules, sealer penetration assumes importance, since endodontic sealers, unlike guttapercha, are able to penetrate in dentinal tubules, isthmus, and accessory canals, filling the root canal system.

Influence of low-level laser associated with osteogenic proteins recombinant human BMP-2 and Hevea brasiliensis on bone repair in Wistar rats

This study analyzed the newly formed bone tissue after application of recombinant human BMP-2 (rhBMP-2) and P-1 (extracted from Hevea brasiliensis) proteins, 2 weeks after the creation of a critical bone defect in male Wistar rats treated or not with a low-intensity laser (GaAlAs 780 nm, 60 mW of power, and energy density dose of 30 J/cm2). The animals were divided into two major groups: (1) bone defect plus low-intensity laser treatment and (2) bone defect without laser irradiation. The following subgroups were also analyzed: (a) 5 mu g of pure rhBMP-2; (b) 5 mu g of pure P-1 fraction; (c) 5 mu g of rhBMP-2/monoolein gel; (d) 5 mu g of P-1 fraction/monoolein gel; (e) pure monoolein gel. Comparisons of the groups receiving laser treatment with those that did not receive laser irradiation show differences in the areas of new bone tissue. The group treated with 5 mu g of rhBMP-2 and laser irradiation was not significantly different (P >0.05) than the nonirradiated group that received the same treatment. The irradiated, rhBMP-2/monoolein gel treatment group showed a lower area of bone formation than the nonirradiated, rhBMP-2/gel monoolein treatment group (P < 0.001). The area of new bone tissue in the other nonirradiated and irradiated groups was not significantly different (P > 0.05). Furthermore, the group that received the 5 mu g of rhBMP-2 application showed the greatest bone formation. We conclude that the laser treatment did not interfere with the area of new bone tissue growth and that the greatest stimulus for bone formation involved application of the rhBMP-2 protein. Microsc. Res. Tech. 2011. (c) 2011 Wiley Periodicals, Inc.

Anwendung der konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie zur Charakterisierung der Struktur von Zähnen und von oberflächenmodifiziertem Titan für Knochenimplantate

Zusammenfassung Mittels Fluoreszenzfarbstoffen können Strukturen sichtbar gemacht werden, die auf kon-ventionellem Weg nicht, oder nur schwer darzustellen sind. Besonders in Kombination mit der Konfokalen Laser Scanning Mikroskopie eröffnen sich neue Wege zum spezifischen Nachweis unterschiedlichster Komponenten biologischer Proben und gegebenenfalls deren dreidimensionale Widergabe.Die Visualisierung des Proteinanteils des Zahnhartgewebes kann mit Hilfe chemisch kopplungsfähiger Fluorochrome durchgeführt werden. Um zu zeigen, daß es sich bei dieser Markierung nicht um unspezifische Adsorption des Farbstoffes handelt, wurde zur Kontrolle die Proteinkomponente der Zahnproben durch enzymatischen Verdau beseitigt. Derartig behandelte Präparate wiesen eine sehr geringe Anfärbbarkeit auf.Weiterführend diente diese enzymatische Methode als Negativkontrolle zum Nachweis der Odontoblastenfortsätze im Dentin bzw. im Bereich der Schmelz-Dentin-Grenze. Hiermit konnte differenziert werden zwischen reinen Reflexionsbildern der Dentinkanäle und den Zellausläufern deren Membranen gezielt durch lipophile Fluoreszenzfarbstoffe markiert wurden.In einem weiteren Ansatz konnte gezeigt werden, daß reduzierte und daher nichtfluoreszente Fluoresceinabkömmlinge geeignet sind, die Penetration von Oxidationsmitteln (hier H2O2) in den Zahn nachzuweisen. Durch Oxidation dieser Verbindungen werden fluoreszierende Produkte generiert, die den Nachweis lieferten, daß die als Zahnbleichmittel eingesetzten Mittel rasch durch Schmelz und Dentin bis in die Pulpahöhle gelangen können.Die Abhängigkeit der Fluoreszenz bestimmter Fluorochrome von deren chemischer Um-gebung, im vorliegenden Fall dem pH-Wert, sollte eingesetzt werden, um den Säuregrad im Zahninneren fluoreszenzmikroskopisch darzustellen. Hierbei wurde versucht, ein ratio-metrisches Verfahren zu entwickeln, mit dem die pH-Bestimmung unter Verwendung eines pH-abhängigen und eines pH-unabhängigen Fluorochroms erfolgt. Diese Methode konnte nicht für diese spezielle Anwendung verifiziert werden, da Neutralisationseffekte der mineralischen Zahnsubstanz (Hydroxylapatit) die pH-Verteilung innerhalb der Probe beeinflußen. Fluoreszenztechniken wurden ebenfalls ergänzend eingesetzt zur Charakterisierung von kovalent modifizierten Implantatoberflächen. Die, durch Silanisierung von Titantestkörpern mit Triethoxyaminopropylsilan eingeführten freien Aminogruppen konnten qualitativ durch den Einsatz eines aminspezifischen Farbstoffes identifiziert werden. Diese Art der Funktionalisierung dient dem Zweck, Implantatoberflächen durch chemische Kopplung adhäsionsvermittelnder Proteine bzw. Peptide dem Einheilungsprozeß von Implantaten in den Knochen zugänglicher zu machen, indem knochenbildende Zellen zu verbessertem Anwachsverhalten stimuliert werden. Die Zellzahlbestimmung im Adhäsionstest wurde ebenfalls mittels Fluoreszenzfarbstoffen durchgeführt und lieferte Ergebnisse, die belegen, daß die durchgeführte Modifizierung einen günstigen Einfluß auf die Zelladhäsion besitzt.

Analyse der intrazellulären Freisetzung von Wirkstoffmodellen via konfokaler Laser-Raster-Mikroskopie

In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, wie man das Potential nanopartikulärer Systeme, die vorwiegend via Miniemulsion hergestellt wurden, im Hinblick auf „Drug Delivery“ ausnutzen könnte, indem ein Wirkstoffmodell auf unterschiedliche Art und Weise intrazellulär freigesetzt wurde. Dies wurde hauptsächlich mittels konfokaler Laser-Raster-Mikrokopie (CLSM) in Kombination mit dem Bildbearbeitungsprogramm Volocity® analysiert.rnPBCA-Nanokapseln eigneten sich besonders, um hydrophile Substanzen wie etwa Oligonukleotide zu verkapseln und sie so auf ihrem Transportweg in die Zellen vor einem etwaigen Abbau zu schützen. Es konnte eine Freisetzung der Oligonukleotide in den Zellen aufgrund der elektrostatischen Anziehung des mitochondrialen Membranpotentials nachgewiesen werden. Dabei war die Kombination aus Oligonukleotid und angebundenem Cyanin-Farbstoff (Cy5) an der 5‘-Position der Oligonukleotid-Sequenz ausschlaggebend. Durch quantitative Analysen mittels Volocity® konnte die vollständige Kolokalisation der freigesetzten Oligonukleotide an Mitochondrien bewiesen werden, was anhand der Kolokalisationskoeffizienten „Manders‘ Coefficients“ M1 und M2 diskutiert wurde. Es konnte ebenfalls aufgrund von FRET-Studien doppelt markierter Oligos gezeigt werden, dass die Oligonukleotide weder beim Transport noch bei der Freisetzung abgebaut wurden. Außerdem wurde aufgeklärt, dass nur der Inhalt der Nanokapseln, d. h. die Oligonukleotide, an Mitochondrien akkumulierte, das Kapselmaterial selbst jedoch in anderen intrazellulären Bereichen aufzufinden war. Eine Kombination aus Cyanin-Farbstoffen wie Cy5 mit einer Nukleotidsequenz oder einem Wirkstoff könnte also die Basis für einen gezielten Wirkstofftransport zu Mitochondrien liefern bzw. die Grundlage schaffen, eine Freisetzung aus Kapseln ins Zytoplasma zu gewährleisten.rnDer vielseitige Einsatz der Miniemulsion gestattete es, nicht nur Kapseln sondern auch Nanopartikel herzustellen, in welchen hydrophobe Substanzen im Partikelkern eingeschlossen werden konnten. Diese auf hydrophobe Wechselwirkungen beruhende „Verkapselung“ eines Wirkstoffmodells, in diesem Fall PMI, wurde bei PDLLA- bzw. PS-Nanopartikeln ausgenutzt, welche durch ein HPMA-basiertes Block-Copolymer stabilisiert wurden. Dabei konnte gezeigt werden, dass das hydrophobe Wirkstoffmodell PMI innerhalb kürzester Zeit in die Zellen freigesetzt wurde und sich in sogenannte „Lipid Droplets“ einlagerte, ohne dass die Nanopartikel selbst aufgenommen werden mussten. Daneben war ein intrazelluläres Ablösen des stabilisierenden Block-Copolymers zu verzeichnen, welches rn8 h nach Partikelaufnahme erfolgte und ebenfalls durch Analysen mittels Volocity® untermauert wurde. Dies hatte jedoch keinen Einfluss auf die eigentliche Partikelaufnahme oder die Freisetzung des Wirkstoffmodells. Ein großer Vorteil in der Verwendung des HPMA-basierten Block-Copolymers liegt darin begründet, dass auf zeitaufwendige Waschschritte wie etwa Dialyse nach der Partikelherstellung verzichtet werden konnte, da P(HPMA) ein biokompatibles Polymer ist. Auf der anderen Seite hat man aufgrund der Syntheseroute dieses Block-Copolymers vielfältige Möglichkeiten, Funktionalitäten wie etwa Fluoreszenzmarker einzubringen. Eine kovalente Anbindung eines Wirkstoffs ist ebenfalls denkbar, welcher intrazellulär z. B. aufgrund von enzymatischen Abbauprozessen langsam freigesetzt werden könnte. Somit bietet sich die Möglichkeit mit Nanopartikeln, die durch HPMA-basierte Block-Copolymere stabilisiert wurden, gleichzeitig zwei unterschiedliche Wirkstoffe in die Zellen zu bringen, wobei der eine schnell und der zweite über einen längeren Zeitraum hinweg (kontrolliert) freigesetzt werden könnte.rnNeben Nanokapseln sowie –partikeln, die durch inverse bzw. direkte Miniemulsion dargestellt wurden, sind auch Nanohydrogelpartikel untersucht worden, die sich aufgrund von Selbstorganisation eines amphiphilen Bock-Copolymers bildeten. Diese Nanohydrogelpartikel dienten der Komplexierung von siRNA und wurden hinsichtlich ihrer Anreicherung in Lysosomen untersucht. Aufgrund der Knockdown-Studien von Lutz Nuhn konnte ein Unterschied in der Knockdown-Effizienz festgestellt werden, je nach dem, ob 100 nm oder 40 nm große Nanohydrogelpartikel verwendet wurden. Es sollte festgestellt werden, ob eine größenbedingte, unterschiedlich schnelle Anreicherung dieser beiden Partikel in Lysosomen erfolgte, was die unterschiedliche Knockdown-Effizienz erklären könnte. CLSM-Studien und quantitative Kolokalisationsstudien gaben einen ersten Hinweis auf diese Größenabhängigkeit. rnBei allen verwendeten nanopartikulären Systemen konnte eine Freisetzung ihres Inhalts gezeigt werden. Somit bieten sie ein großes Potential als Wirkstoffträger für biomedizinische Anwendungen.rn

Assessment of melanocytic skin lesions with a high-definition laser Doppler imaging system

Early detection is a major goal in the management of malignant melanoma. Besides clinical assessment many noninvasive technologies such as dermoscopy, digital dermoscopy and in vivo laser scanner microscopy are used as additional methods. Herein we tested a system to assess lesional perfusion as a tool for early melanoma detection.

The use of light- and electron microscopy for studies on the cell- and molecular biology of parasites and parasitic diseases

Lightmicroscopical (LM) and electron microscopi cal (EM) techniques, have had a major influence on the development and direction of cell biology, and particularly also on the investigation of complex host-parasite relationships. Earlier, microscopy has been rather descriptive, but new technical and scientific advances have changed the situation. Microscopy has now become analytical, quantitative and three-dimensional, with greater emphasis on analysis of live cells with fluorescent markers. The new or improved techniques that have become available include immunocytochemistry using immunogold labeling techniques or fluorescent probes, cryopreservation and cryosectioning, in situ hybridization, fluorescent reporters for subcellular localization, micro-analytical methods for elemental distribution, confocal laser scanning microscopy, scanning tunneling microscopy and live-imaging. Taken together, these tools are providing both researchers and students with a novel and multidimensional view of the intricate biological processes during parasite development in the host.

Computational methods to create and analyze a digital gene expression atlas of embryo development from microscopy images

Abstract The creation of atlases, or digital models where information from different subjects can be combined, is a field of increasing interest in biomedical imaging. When a single image does not contain enough information to appropriately describe the organism under study, it is then necessary to acquire images of several individuals, each of them containing complementary data with respect to the rest of the components in the cohort. This approach allows creating digital prototypes, ranging from anatomical atlases of human patients and organs, obtained for instance from Magnetic Resonance Imaging, to gene expression cartographies of embryo development, typically achieved from Light Microscopy. Within such context, in this PhD Thesis we propose, develop and validate new dedicated image processing methodologies that, based on image registration techniques, bring information from multiple individuals into alignment within a single digital atlas model. We also elaborate a dedicated software visualization platform to explore the resulting wealth of multi-dimensional data and novel analysis algo-rithms to automatically mine the generated resource in search of bio¬logical insights. In particular, this work focuses on gene expression data from developing zebrafish embryos imaged at the cellular resolution level with Two-Photon Laser Scanning Microscopy. Disposing of quantitative measurements relating multiple gene expressions to cell position and their evolution in time is a fundamental prerequisite to understand embryogenesis multi-scale processes. However, the number of gene expressions that can be simultaneously stained in one acquisition is limited due to optical and labeling constraints. These limitations motivate the implementation of atlasing strategies that can recreate a virtual gene expression multiplex. The developed computational tools have been tested in two different scenarios. The first one is the early zebrafish embryogenesis where the resulting atlas constitutes a link between the phenotype and the genotype at the cellular level. The second one is the late zebrafish brain where the resulting atlas allows studies relating gene expression to brain regionalization and neurogenesis. The proposed computational frameworks have been adapted to the requirements of both scenarios, such as the integration of partial views of the embryo into a whole embryo model with cellular resolution or the registration of anatom¬ical traits with deformable transformation models non-dependent on any specific labeling. The software implementation of the atlas generation tool (Match-IT) and the visualization platform (Atlas-IT) together with the gene expression atlas resources developed in this Thesis are to be made freely available to the scientific community. Lastly, a novel proof-of-concept experiment integrates for the first time 3D gene expression atlas resources with cell lineages extracted from live embryos, opening up the door to correlate genetic and cellular spatio-temporal dynamics. La creación de atlas, o modelos digitales, donde la información de distintos sujetos puede ser combinada, es un campo de creciente interés en imagen biomédica. Cuando una sola imagen no contiene suficientes datos como para describir apropiadamente el organismo objeto de estudio, se hace necesario adquirir imágenes de varios individuos, cada una de las cuales contiene información complementaria respecto al resto de componentes del grupo. De este modo, es posible crear prototipos digitales, que pueden ir desde atlas anatómicos de órganos y pacientes humanos, adquiridos por ejemplo mediante Resonancia Magnética, hasta cartografías de la expresión genética del desarrollo de embrionario, típicamente adquiridas mediante Microscopía Optica. Dentro de este contexto, en esta Tesis Doctoral se introducen, desarrollan y validan nuevos métodos de procesado de imagen que, basándose en técnicas de registro de imagen, son capaces de alinear imágenes y datos provenientes de múltiples individuos en un solo atlas digital. Además, se ha elaborado una plataforma de visualization específicamente diseñada para explorar la gran cantidad de datos, caracterizados por su multi-dimensionalidad, que resulta de estos métodos. Asimismo, se han propuesto novedosos algoritmos de análisis y minería de datos que permiten inspeccionar automáticamente los atlas generados en busca de conclusiones biológicas significativas. En particular, este trabajo se centra en datos de expresión genética del desarrollo embrionario del pez cebra, adquiridos mediante Microscopía dos fotones con resolución celular. Disponer de medidas cuantitativas que relacionen estas expresiones genéticas con las posiciones celulares y su evolución en el tiempo es un prerrequisito fundamental para comprender los procesos multi-escala característicos de la morfogénesis. Sin embargo, el número de expresiones genéticos que pueden ser simultáneamente etiquetados en una sola adquisición es reducido debido a limitaciones tanto ópticas como del etiquetado. Estas limitaciones requieren la implementación de estrategias de creación de atlas que puedan recrear un multiplexado virtual de expresiones genéticas. Las herramientas computacionales desarrolladas han sido validadas en dos escenarios distintos. El primer escenario es el desarrollo embrionario temprano del pez cebra, donde el atlas resultante permite constituir un vínculo, a nivel celular, entre el fenotipo y el genotipo de este organismo modelo. El segundo escenario corresponde a estadios tardíos del desarrollo del cerebro del pez cebra, donde el atlas resultante permite relacionar expresiones genéticas con la regionalización del cerebro y la formación de neuronas. La plataforma computacional desarrollada ha sido adaptada a los requisitos y retos planteados en ambos escenarios, como la integración, a resolución celular, de vistas parciales dentro de un modelo consistente en un embrión completo, o el alineamiento entre estructuras de referencia anatómica equivalentes, logrado mediante el uso de modelos de transformación deformables que no requieren ningún marcador específico. Está previsto poner a disposición de la comunidad científica tanto la herramienta de generación de atlas (Match-IT), como su plataforma de visualización (Atlas-IT), así como las bases de datos de expresión genética creadas a partir de estas herramientas. Por último, dentro de la presente Tesis Doctoral, se ha incluido una prueba conceptual innovadora que permite integrar los mencionados atlas de expresión genética tridimensionales dentro del linaje celular extraído de una adquisición in vivo de un embrión. Esta prueba conceptual abre la puerta a la posibilidad de correlar, por primera vez, las dinámicas espacio-temporales de genes y células.

Experimental and numerical study of cw green laser crystallization of a-Si:H thin films

Crystallization and grain growth technique of thin film silicon are among the most promising methods for improving efficiency and lowering cost of solar cells. A major advantage of laser crystallization and annealing over conventional heating methods is its ability to limit rapid heating and cooling to thin surface layers. Laser energy is used to heat the amorphous silicon thin film, melting it and changing the microstructure to polycrystalline silicon (poly-Si) as it cools. Depending on the laser density, the vaporization temperature can be reached at the center of the irradiated area. In these cases ablation effects are expected and the annealing process becomes ineffective. The heating process in the a-Si thin film is governed by the general heat transfer equation. The two dimensional non-linear heat transfer equation with a moving heat source is solve numerically using the finite element method (FEM), particularly COMSOL Multiphysics. The numerical model help to establish the density and the process speed range needed to assure the melting and crystallization without damage or ablation of the silicon surface. The samples of a-Si obtained by physical vapour deposition were irradiated with a cw-green laser source (Millennia Prime from Newport-Spectra) that delivers up to 15 W of average power. The morphology of the irradiated area was characterized by confocal laser scanning microscopy (Leica DCM3D) and Scanning Electron Microscopy (SEM Hitachi 3000N). The structural properties were studied by micro-Raman spectroscopy (Renishaw, inVia Raman microscope).

Localization and movement of mineral oil in plants by fluorescence and confocal microscopy

Fluorescence and confocal laser scanning microscopy were explored to investigate the movement and localization of mineral oils in citrus. In a laboratory experiment, fluorescence microscopy observation indicated that when a 'narrow' distillation fraction of an nC23 horticultural mineral oil was applied to adaxial and opposing abaxial leaf surfaces of potted orange [Citrus x aurantium L. (Sapindales: Rutaceae)] trees, oil penetrated steadily into treated leaves and, subsequently, moved to untreated petioles of the leaves and adjacent untreated stems. In another experiment, confocal laser scanning microscopy was used to visualize the penetration into, and the subsequent cellular distribution of, an nC24 agricultural mineral oil in C. trifoliata L. seedlings. Oil droplets penetrated or diffused into plants via both stomata and the cuticle of leaves and stems, and then moved within intercellular spaces and into various cells including phloem and xylem. Oil accumulated in droplets in intercellular spaces and within cells near the cell membrane. Oil entered cells without visibly damaging membranes or causing cell death. In a field experiment with mature orange trees, droplets of an nC23 horticultural mineral oil were observed, by fluorescence microscopy, in phloem sieve elements in spring flush growth produced 4-5 months and 16-17 months after the trees were sprayed with oil. These results suggest that movement of mineral oil in plants is both apoplastic via intercellular spaces and symplastic via plasmodesmata. The putative pattern of the translocation of mineral oil in plants and its relevance to oil-induced chronic phytotoxicity are discussed.