Application of inductively coupled plasma mass spectrometry in biological samples analysis

Recent important applications of inductively coupled plasma mass spectrometry in biological samples analysis are reviewed. The sample preparation, sample introduction techniques, interference correction and typical applications are introduced in detail with 154 references.

Interface of chip-based capillary electrophoresis-inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (CE-ICP-AES)

An interface of chip-based capillary electrophoresis (CE)-inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES) that is based on cross-flow nebulization has been developed. A polydimethylsiloxane (PDMS) CE-chip with conventional cross channel layout was used. A stainless steel tube was placed orthogonal to the exit of the CE separation channel for cross flow nebulization. A supplementary flow of buffer solution at the channel exit was used to improve nebulization efficiency. Two capillaries were inserted into the CE chip near the inlet of the separation channel for sample and buffer solution injection. Syringe pumps were used to manipulate the flow rate and flow direction of the sample, buffer, and supplementary buffer solution. Peak broadening due to the shape (bulb and tube-shaped) and size of the spray chambers was studied. The smaller tube-shaped spray chamber was used because of smaller peak broadening effect due to aerosol transport. The nebulization and transport efficiency of the CE-ICP interface was approximately 10%. Ba2+ and Mg2+ ions were eluted from the CE-chip within 30 s. Resolution of the Ba2+ and Mg2+ peaks was 0.7 using the chip-based CE-ICP-AES system.

Hydrogel antimicrobial capture coatings for endotracheal tubes; a pharmaceutical strategy designed to prevent ventilator-associated pneumonia.

This paper presents a novel strategy for the prevention of ventilator-associatedpneumonia that involves coating poly(vinyl chloride, PVC) endotracheal tubes (ET) withhydrogels that may be subsequently used to entrap nebulized antimicrobial solutions. Candidatehydrogels were prepared containing a range of ratios of hydroxyethyl methacrylate (HEMA) andmethacrylic acid (MAA) from 100:0 to 70:30 using free radical polymerization and, whenrequired, simultaneous attachment to PVC was performed. The mechanical properties, glasstransition temperatures, swelling kinetics, uptake of gentamicin from an aqueous medium, andgentamicin release were characterized. Increasing the MAA content of the hydrogels significantlydecreased the ultimate tensile strength, % elongation at break, Young’s modulus, and increasedthe glass transition temperature, the swelling ratio, and gentamicin uptake. Microbial(Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa) adherence to control (drug-free) hydrogelswas observed; however, while adherence to gentamicin-containing p(HEMA) occurred, noadherence occurred to gentamicin-containing HEMA:MAA copolymers. Antimicrobialpersistence of gentamicin-containing hydrogels was examined by determining the zone ofinhibition against each microorganism on successive days. Hydrogel composition affected the observed antimicrobial persistence,with the hydrogel composed of 70:30 HEMA:MAA exhibiting >20 days persistence against S. aureus and P. aeruginosa,respectively. To simulate clinical use, the hydrogels (coated onto PVC) were first exposed to a nebulized solution of gentamicin(4 mL, 80 mg for 20 min), and then to nebulized bacteria (4 mL ca. 1 × 109 colony forming units mL−1, 30 min). Viable bacteriawere not observed on the gentamicin-treated p(HEMA: MAA) copolymers, whereas growth was observed on gentamicin-treatedp(HEMA). In light of the excellent antimicrobial activity and physicochemical properties, p(HEMA: MAA) copolymerscomposed of ratios of 80:20 or 70:30 HEMA: MAA were identified as potentially useful coatings of endotracheal tubes to be usedin conjunction with the clinical nebulization of gentamicin and designed for the prevention of ventilator-associated pneumonia

Albuterol delivery in an in vitro pediatric ventilator lung model: comparison of jet, ultrasonic, and mesh nebulizers.

OBJECTIVE: : To determine the influence of nebulizer types and nebulization modes on bronchodilator delivery in a mechanically ventilated pediatric lung model. DESIGN: : In vitro, laboratory study. SETTING: : Research laboratory of a university hospital. INTERVENTIONS: : Using albuterol as a marker, three nebulizer types (jet nebulizer, ultrasonic nebulizer, and vibrating-mesh nebulizer) were tested in three nebulization modes in a nonhumidified bench model mimicking the ventilatory pattern of a 10-kg infant. The amounts of albuterol deposited on the inspiratory filters (inhaled drug) at the end of the endotracheal tube, on the expiratory filters, and remaining in the nebulizers or in the ventilator circuit were determined. Particle size distribution of the nebulizers was also measured. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: : The inhaled drug was 2.8% ± 0.5% for the jet nebulizer, 10.5% ± 2.3% for the ultrasonic nebulizer, and 5.4% ± 2.7% for the vibrating-mesh nebulizer in intermittent nebulization during the inspiratory phase (p < 0.01). The most efficient nebulizer was the vibrating-mesh nebulizer in continuous nebulization (13.3% ± 4.6%, p < 0.01). Depending on the nebulizers, a variable but important part of albuterol was observed as remaining in the nebulizers (jet and ultrasonic nebulizers), or being expired or lost in the ventilator circuit (all nebulizers). Only small particles (range 2.39-2.70 µm) reached the end of the endotracheal tube. CONCLUSIONS: : Important differences between nebulizer types and nebulization modes were seen for albuterol deposition at the end of the endotracheal tube in an in vitro pediatric ventilator-lung model. New aerosol devices, such as ultrasonic and vibrating-mesh nebulizers, were more efficient than the jet nebulizer.

Influence de la taille de départ, de l’état d’agglomération et de la dose de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) inhalées sur la réponse pulmonaire chez le rat

En raison de leur petite taille, les nanoparticules (NP) (< 100 nm) peuvent coaguler très rapidement ce qui favorise leur pénétration dans l’organisme sous forme d’agglomérats. L’objectif de cette recherche est d’étudier l’influence de l’état d’agglomération de NP de dioxyde de titane (TiO2) de trois tailles de départ différentes, 5, 10-30 ou 50 nm sur la toxicité pulmonaire chez le rat mâle (F344) exposé à des aérosols de 2, 7 ou 20 mg/m3 pendant 6 heures. Dans une chambre d’inhalation, six groupes de rats (n = 6 par groupe) ont été exposés par inhalation aiguë nez-seulement à des aérosols ayant une taille primaire de 5 nm, mais produits sous forme faiblement (< 100 nm) ou fortement (> 100 nm) agglomérée à 2, 7 et 20 mg/m3. De façon similaire, quatre autres groupes de rats ont été exposés à 20 mg/m3 à des aérosols ayant une taille primaire de 10-30 et 50 nm. Les différents aérosols ont été générés par nébulisation à partir de suspensions ou par dispersion à sec. Pour chaque concentration massique, un groupe de rats témoins (n = 6 par groupe) a été exposé à de l’air comprimé dans les mêmes conditions. Les animaux ont été sacrifiés 16 heures après la fin de l’exposition et les lavages broncho-alvéolaires ont permis de doser des marqueurs d’effets inflammatoires, cytotoxiques et de stress oxydant. Des coupes histologiques de poumons ont également été analysées. L’influence de l’état d’agglomération des NP de TiO2 n’a pu être discriminée à 2 mg/m3. Aux concentrations massiques de 7 et 20 mg/m3, nos résultats montrent qu’une réponse inflammatoire aiguë est induite suite à l'exposition aux aérosols fortement agglomérés. En plus de cette réponse, l’exposition aux aérosols faiblement agglomérés à 20 mg/m3 s’est traduite par une augmentation significative de la 8-isoprostane et de la lactate déshydrogénase. À 20 mg/m3, les effets cytotoxiques étaient plus importants suite à l’exposition aux NP de 5 nm faiblement agglomérées. Ces travaux ont montré dans l'ensemble que différents mécanismes de toxicité pulmonaire peuvent être empruntés par les NP de TiO2 en fonction de la taille de départ et de l’état d’agglomération.

Preliminary studies on the effects of d-limonene to workers of the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa and its implications for control

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uma intervenção educativa para profissionais de saúde na prevenção de pneumonia associada à ventilação mecânica

Quasi-experimental study, prospective with quantitative approach, performed at the Hospital do Coração in Natal, aimed at verified the existence of difference between the care given by health professionals to the patients under mechanical ventilation (MV) in the Intensive Care Unit, before and after an educative intervention. The population was of 31 professionals, with data collected between november 05 of 2007 to march 27 of 2008. The results show a yong population, female gender, middle level of education, nursing technique, working between 05 and 09 years on nursing profession, and 01 to 04 years on Intensive Care Unit; almost all, never had an kind of training over prevent pneumonia associated to mechanical ventilation; from those that had training, occur on the work place with duration from 12 to 24 hours. About endotracheal intubation, the cuff was tested with a sterilized syringe had a positive change after a educative intervention, increased from 75,0% to 100,0%; the sterile guide was used on 75,0% before and 100,0% after an educative intervention. Regarding endotracheal suction procedure, was not informed to the patient on 72,7% before, however was informed on 56,7% after; the hands was not previously washed 68,5% before, however was 63,3% after the procedure; mask was used on 74,2 % opportunities before and 76,7% after; the aspiration catheter had adequated size on 98,9% observation before and 100,0% after; the gaze was sterilized on 95,7% before and 100,0% after; the ventilator was connected to the patient during the aspiration intervals on 94,4% observation before and 100,0% after; the ambu bag was clean and protected on 76,1% before and 85,7% after; the aspiration catheter was discarded after be used on 98,9% before and 100,0% after; FIO2 was turned to the begging value on 32,9% observation before and 12,0% after; before the procedure 71,9% professions washed their hands and 73,3% after; before, notes of aspiration results were performed on 70,8% observation and 86,7% after. Regarding devices used on respiratory tract, aspirator flasks were not swapped on 84,6% observations before and 71,0% after; daily látex extention change was not performed on 93,6% observation before and 87,1% after; the ambu bag change was not performed on 50,0% observation before even if was duty or unprotected and on 75,8% opportunities was changed, after; nebulization was not prepared with sterile fluids or manipulated aseptically on 65,2% observation before, perhaps was on 71,7% after; before nebulizers were not changed on 65,2% observations, perhaps were on 60,9% after. Concerning ventilator breathing circuits, condense fluids cumulated on circuits were removed on 55,0% opportunities before, and 64,0% after; moisturizer was not filled with sterile water when already had small amount of liquid inside on 78,4% observations before, and 90,2% after; MV circuits were changed on 97,0% observations on presence of visible duty or when presents some kind of failure, before and 98,4% after. About body position, on 51,3% observations the decubitus position change were done before and 78,2% after; fowler position was maitened on 95,5% observations before and 98,2% after; Regarding respiratory physiotherapy, enteral diet was not interrupted before respiratory physiotherapy on 94,9% before and 90,0% after; respiratory physiotherapy devices were not disinfected or sterile on 69,6% observations before but they re on 60,0% after; before the cateter was not tested before introduction enteral diet or medications on 100,0% but after was done on 15,2%. About enteral feeding, intestine motility and measure of stomach contents were not done on 100,0% observations before, but was 15,2% after. We conclude that 05 of 07 valuated procedures in relation to MV, had a significant improvement on quality of care given after educative intervention, when compared before intervention

Enraizamento de estacas de Passiflora nitida submetidas a diferentes concentrações de ácido indolbutírico (AIB)

O presente trabalho objetivou avaliar o enraizamento de estacas de P. nitida, utilizando dois tipos de estacas (com 1 e 2 gemas) e 4 doses de ácido indolbutírico (AIB) (0; 1.000; 3.000 e 5.000 mgL-1) com imersão lenta (5 segundos), com a finalidade de utilizá-las como porta-enxerto do maracujazeiro-azedo. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x2 (concentrações de AIB x número de gemas na estaca), com quatro repetições de 10 estacas, totalizando 320 estacas. As estacas foram dispostas em bandejas plásticas, contendo vermiculita expandida de textura média, e mantidas sob sistema de nebulização intermitente, por 25 dias. As doses de AIB testadas influenciaram na sobrevivência, enraizamento das estacas e número e comprimento de raízes; e o número de gemas não influenciou no enraizamento de estacas.

Propagação vegetativa de porta-enxertos para citros

O enraizamento de estacas é um método de propagação assexuada que mantém as características da planta-mãe e incrementa o número de plantas rapidamente, o que é de grande interesse para a citricultura, além de permitir a propagação de materiais na fase juvenil. A obtenção de porta-enxertos por estaquia é uma prática que pode possibilitar, além da redução do prazo na formação da muda, produção de plantas de menor porte e garantir a uniformidade do pomar. O objetivo do presente trabalho consistiu na observação e comparação da propagação vegetativa, por enraizamento de estacas, de quatro porta-enxertos utilizados na produção de mudas cítricas (Poncirus trifoliata, Citrus volkameriana, Citrumelo Swingle e Citrus limonia), sob a influência de diferentes doses de IBA (ácido indolbutírico). O experimento foi conduzido em câmara de nebulização intermitente, e as estacas foram imersas em soluções com 0; 100; 200 e 400 mg.L-1 de IBA, por um período de 14 horas. Avaliaram-se: porcentagem de sobrevivência; porcentagem de enraizamento; comprimento, e número médios de raízes. Analisando os resultados, conclui-se que: o Citrus volkameriana e o Citrus limonia mostraram resultados superiores aos obtidos para as demais espécies estudadas; a porcentagem de sobrevivência é influenciada pela dose de IBA, pelo porta-enxerto e pela época de coleta das estacas; a porcentagem de enraizamento é influenciada pelas características genéticas do porta-enxerto e época de coleta; o comprimento médio das raízes é influenciado pelo porta-enxerto e época de coleta das estacas; o número médio de raízes é influenciado pela dose de IBA e pelo porta-enxerto.

Enraizamento de estacas semilenhosas de lichieira utilizando ácido indolbutírico

O objetivo deste trabalho foi estudar o enraizamento de estacas semilenhosas de lichieira ( Litchi chinensis Sonn.) da cultivar Bengal, empregando ácido indolbutírico (AIB) e sistema de nebulização intermitente. As estacas apicais foram coletadas nos meses de outubro (Primavera), janeiro (Verão) e abril (Outono), acondicionadas adequadamente e transferidas para uma estufa com nebulização intermitente, onde receberam as aplicações de : 0; 1.000; 2.000; 3.000 e 4.000 mg L-1 de AIB, com imersão da base das estacas, durante 10 segundos, e de 200 mg L-1 de AIB, com imersão das bases por 24 horas, em aeração. em seguida, foram colocadas para enraizar em substrato de vermiculita, com casca de arroz carbonizada, na proporção de 1:1. Após 100 dias, foram obtidos os dados referentes à porcentagem de estacas vivas com folhas, porcentagem de estacas enraizadas por parcela, comprimento médio de raiz por estaca enraizada (cm), número médio de raízes formadas por estaca enraizada, massa média da matéria fresca das raízes (g), massa média da matéria seca das raízes(g). Pelos resultados, concluiu-se que não há necessidade da aplicação do AIB para o enraizamento de estacas de lichieira, cultivar Bengal, e que a melhor época de coleta das mesmas é o verão.

Comparison of lung tissue concentrations of nebulized ceftazidime in ventilated piglets: ultrasonic versus vibrating plate nebulizers

Objective: To compare the efficiency of an Aeroneb Pro vibrating plate and an Atomisor MegaHertz ultrasonic nebulizer for providing ceftazidime distal lung deposition.Design: In vitro experiments. One gram of cetazidime was nebulized in respiratory circuits and mass median aerodynamic diameter of particles generated by ultrasonic and vibrating plate nebulizers was compared using a laser velocimeter. In vivo experiments. Lung tissue concentrations and extrapulmonary depositions were measured in ten anesthetized ventilated piglets with healthy lungs that received 1 g of ceftazidime by nebulization with either an ultrasonic (n = 5), or a vibrating plate (n = 5) nebulizer.Setting: A two-bed Experimental Intensive Care Unit of a University School of Medicine.Intervention: Following sacrifice, 5 subpleural specimens were sampled in dependent and nondependent lung regions for measuring ceftazidime lung tissue concentrations by high-performance liquid chromatography.Measurements and results: Mass median aerodynamic diameters generated by both nebulizers were similar with more than 95% of the particles between 0.5 and 5 mu m. Lung tissue concentrations were 553 +/- 123 [95% confidence interval: 514-638] mu g g(-1) using ultrasonic nebulizer, and 452 +/- 172 [95% confidence interval: 376-528] mu g g(-1) using vibrating plate nebulizers (NS). Extrapulmonary depositions were, respectively, of 38 +/- 5% (ultrasonic) and 34 +/- 4% (vibrating plate) (NS).Conclusions: Vibrating plate nebulizer is comparable to ultrasonic nebulizers for ceftazidime nebulization. It may represent a new attractive technology for inhaled antibiotic therapy.

Enraizamento de estacas herbáceas de diferentes espécies de maracujazeiro

O trabalho foi realizado na Área de Propagação de Fruteiras do Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista (FCAV/UNESP), em Jaboticabal-SP, com o objetivo de verificar a possibilidade de obtenção de mudas por estaquia de maracujá (Passiflora spp.), nas espécies comerciais P. edulis Sims f. flavicarpa Degener e P. alata Dryander, e nos porta-enxertos P. giberti N.E.Brown, P. nitida H.B.K. e P. setacea D.C. O experimento foi realizado no período de junho de 2000 a junho de 2001, em câmara de nebulização intermitente, em condições de telado (50% de sombreamento). As estacas foram coletadas de plantas adultas, oriundas do Banco de Germoplasma Ativo (BAG) do Departamento de Produção Vegetal da FCAV/UNESP e de pomares comerciais, no caso a espécie P. edulis f. flavicarpa, coletando-se a parte intermediária de ramos em estádio de crescimento vegetativo, preparando-se estacas herbáceas com, aproximadamente, 15cm de comprimento, três nós e duas folhas reduzidas ao meio, coletadas em junho e outubro de 2000, e abril de 2001. As estacas foram tratadas com ácido indolbutírico (IBA) nas concentrações de 500; 1.000 e 2.000mg.L-1, por cinco segundos, e sem tratamento (testemunha), e plantadas em bandejas plásticas (40x30x10cm), com vermiculita de textura média, por 60 dias. A percentagem de enraizamento foi maior na espécie P. edulis f. flavicarpa (76,7%), na primavera. A P. giberti e a P. nitida enraizaram na primavera e no inverno, e a P. alata em todas as épocas estudadas. A P. setacea não enraizou. A sobrevivência, o número e o comprimento de raízes foram maiores na primavera.

Enraizamento de estacas caulinares de kiwi (Actinidia chinensis Planch cv Abbott) tratadas com auxinas e boro

O trabalho teve como finalidade, estudar o efeito de várias auxinas sintéticas em formulações comerciais e do boro, sobre o enraizamento de estacas caulinares de kiwi (Actinidia chinensis Planch, cv Abbott.). As estacas utilizadas continham dois nós e duas folhas cortadas ao meio, com aproximadamente 10 cm de comprimento, onde o corte basal em bisel foi realizado logo abaixo de um nó e o apical acima do outro nó. O efeito das auxinas, sobre o enraizamento de estacas caulinares de kiwi foi verificado mediante os seguintes tratamentos, aplicados sobre as bases das estacas: T1 H(2)0); T2 (NAA 300 ppm); T3 (IBA 300 ppm); T4 (NAA 300 ppm + B); T5 (IBA 300 ppm + B); T6 (NAA 0,5%-pó) e T7 (IBA 0,5%-pó). Após o tratamento das estacas, estas foram plantadas em bandejas de enraizamento, contendo vermiculita pura e colocadas em câmara de nebulização, onde permaneceram por 120 dias, até a sua coleta. Para a avaliação do efeito de auxinas e do ácido bórico, sobre o enraizamento de estacas caulinares de kiwi, foram realizadas as seguintes observações: 1. porcentagem de estacas enraizadas; 2. análise de açúcares redutores e açúcares totais (em g/100 g de matéria seca); 3. análise de triptofano (em µg/100 mg de matéria seca). Os resultados obtidos no processo de enraizamento de estacas caulinares de kiwi (Actinidia chinensis Planch.) variedade Abbott, levou a concluir que o inverno e outono foram as melhores épocas de coleta dos ramos de auxinas para a confecção das estacas. O processo de enraizamento foi ainda incrementado com a aplicação exógena na base das estacas, sendo que o alto teor de açúcares redutores e totais beneficiou a maior porcentagem de enraizamento.

Desenvolvimento de mudas de bromélia (Neoregelia cruenta (R. Graham) L. B. Smith) cultivadas em diferentes substartos e adubação foliar

As bromélias apresentam formas exóticas com uma grande diversidade de cores e de flores, constituindo importantes espécies para uso em paisagismo e floricultura. em conseqüência disto, são muito comercializadas. Porém, parte das plantas que se encontram no mercado, ainda são provenientes do extrativismo. Esta situação é também reflexo do pequeno número de informações sobre técnicas de propagação e cultivo. Uma das limitações é o desconhecimento do tipo de substrato e adubação adequados ao cultivo destas espécies. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de bromélias do Neoregelia cruenta, cultivadas em diferentes substratos e adubações foliares através da altura, do número de folhas, da matéria fresca e seca, da parte aérea e das raízes. As mudas utilizadas foram provenientes de cultura de tecidos. Após um período de pré-aclimatização, foram transplantadas para estufa sem nebulização. Os substratos foram constituídos da mistura de diferentes proporções de solo, areia, casca de arroz carbonizada e por um substrato comercial à base de vermiculita. Aos substratos foi aplicada adubação foliar, combinando uréia e sacarose, em intervalos de quinze dias. Os resultados obtidos mostraram que as interações entre os substratos, dose de sacarose e de uréia, não afetaram a altura das mudas e o número de folhas. O uso de sacarose também não influenciou o desenvolvimento das mudas. O substrato comercial à base de vermiculita, independente da aplicação de adubação foliar, proporcionou maior altura das mudas e número de folhas. A aplicação de uréia apresentou efeito linear crescente durante o período avaliado.

Influência de diferentes tipos de estacas e substratos na propagação assexuada de hortênsia [Hydrangea macrophylla (Thunb.) Ser.]

A hortênsia (Hydrangea macrophylla) é um arbusto semilenhoso de 1,0 a 2,5 m de altura, de folhagem e florescimento decorativos, muito utilizados como flor de vaso e planta para paisagismo. Conduziu-se este trabalho com o objetivo de estudar o enraizamento de estacas de três partes da planta: apical, mediana e basal; em três tipos de substratos: terra, areia e vermiculita, para a formação de mudas. As estacas foram retiradas das plantas matrizes e divididas em segmentos apical, mediano e basal, os quais foram colocados para enraizar em bandejas de isopor, nos substratos areia, terra e vermiculita, em estufa com nebulização. As estacas que apresentaram melhor qualidade de raízes foram as originadas da parte basal do ramo, sendo que o melhor enraizamento foi observado nas estacas colocadas em areia. As estacas obtidas de diferentes partes da planta não se diferenciaram quanto à porcentagem de enraizamento e quanto ao número de brotos formados. Já os substratos que proporcionaram o maior número de brotações foram a areia e a terra. Algumas estacas apresentaram formação de flores, ocorrendo com maior freqüência nas estacas apicais, sem efeito dos substratos. A areia foi o substrato que proporcionou os melhores resultados quanto à qualidade das raízes e porcentagem de enraizamento. O substrato terra foi superior apenas para o número de brotos por estaca, porém não diferenciou estatisticamente da areia. Mudas formadas de estaca da parte basal da planta se mostraram com qualidade superior.