Bis-GMA co-polymerizations: Influence on conversion, flexural properties, fracture toughness and susceptibility to ethanol degradation of experimental composites

Objectives. The aim of this study was to evaluate the influence of monomer content on fracture toughness (K(Ic)) before and after ethanol solution storage, flexural properties and degree of conversion (DC) of bisphenol A glycidyl methacrylate (Bis-GMA) co-polymers. Methods. Five formulations were tested, containing Bis-GMA (B) combined with TEGDMA (T), UDMA (U) or Bis-EMA (E), as follows (in mol%): 30B:70T; 30B:35T:35U; 30B:70U; 30B:35T:35E; 30B:70E. Bimodal filler was introduced at 80 wt%. Single-edge notched beams for fracture toughness (FT, 25 mm x 5 mm x 2.5 mm, a/w = 0.5, n = 20) and 10 mm x 2 mm x 1 mm beams for flexural strength (FS) and modulus (FM) determination (10 mm x 2 mm x 1 mm, n = 10) were built and then stored in distilled water for 24 h at 37 degrees C. All FS/FM beams and half of the FT specimens were immediately submitted to three-point bending test. The remaining FT specimens were stored in a 75%ethanol/25%water (v/v) solution for 3 months prior to testing. DC was determined with FT-Raman spectroscopy in fragments of both FT and FS/FM specimens at 24 h. Data were submitted to one-way ANOVA/Tukey test (alpha = 5%). Results. The 30B:70T composite presented the highest K(Ic) value (in MPa m(1/2)) at 24 h (1.3 +/- 0.4), statistically similar to 30B:35T:35U and 30B:70U, while 30B:70E presented the lowest value (0.5 +/- 0.1). After ethanol storage, reductions in K(Ic) ranged from 33 to 72%. The 30B:70E material presented the lowest reduction in FT and 30B:70U, the highest. DC was similar among groups (69-73%), except for 30B:70U (52 +/- 4%, p < 0.001). 30B:70U and 30B:35T:35U presented the highest FS (125 +/- 21 and 122 +/- 14 MPa, respectively), statistically different from 30B:70T or 30B:70E (92 +/- 20 and 94 +/- 16 MPa, respectively). Composites containing UDMA or Bis-EMA associated with Bis-GMA presented similar FM, statistically lower than 30B:35T:35U. Significance. Composites formulated with Bis-GMA:TEGDMA:UDMA presented the best compromise between conversion and mechanical properties. (C) 2009 Academy of Dental Materials. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

The influence of storage condition and duration on the resistance to fracture of different fiber post systems

Purpose: To evaluate the effects of storage condition and duration on the resistance to fracture of different fiber post systems (and to morphologically assess the post structure before and after storage. Methods: Three types of fiber posts (DT Light Post, GC Post, FRC Postect Plus) were divided in different groups (n=12) according to the storage condition (dry at 37 degrees C; saline water at 37 degrees C; mineral oil at 37 degrees C and storage inside the roots of extracted human teeth immersed in saline water at 37 degrees C and duration (6, 12 months). A universal testing machine loading at a 90 degrees angle was employed for the three-point bending test. The test was carried out until fracture of the post. A 3-way ANOVA and Tukey`s test (alpha= 0.05) were used to compare the effect of the experimental factors on the fracture strength. Two posts of each group were observed before and after the storage using a scanning electron microscope. Results: Storage condition and post type had a significant effect on post fracture strength (P< 0.05). The interaction between these factors was significant (P< 0.05). Water storage significantly decreased the fracture strength, regardless of the post type and the storage duration. Storage inside roots, in oil, and at dry conditions did not significantly affect post fracture strength. SEM micrographs revealed voids between fibers and resin matrix for posts stored in water. Posts stored under the other conditions showed a compact matrix without porosities. (Am J Dent 2009;22:366-370).

Estudo geológico e geotécnico de taludes rochosos em S. Pedro da Afurada (Vila Nova de Gaia): contributos para a avaliação da estabilidade estrutural

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Ensaios geomecânicos em rochas metassedimentares do maciço da Mina das Aveleiras (Mosteiro de Tibães): comparação, potencialidades e limitações

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

As características geotécnicas de um maciço como factores preponderantes na planificação e organização de obras de escavação subterrâneas - uma perspectiva sobre a produção

Com o presente documento pretende-se abordar e identificar os diferentes factores que influenciam directamente a produção e execução de uma escavação subterrânea, com especial relevo sobre a influência exercida pela geotecnia do maciço intersectado. Inicialmente são focados os principais aspectos a ter em conta na caracterização geotécnica de um maciço, seguindo-se uma introdução a diferentes métodos de escavação actuais e metodologias de suporte de uma obra subterrânea, com particular realce para os utilizados em maciços brandos. Depois de tratados estes conceitos, é apresentada uma obra subterrânea em execução que foi acompanhada durante 4 meses para efeitos de desenvolvimento deste estudo. Assim, são abordados neste documento diferentes aspectos construtivos, no que diz respeito à mão-de-obra utilizada, metodologias e técnicas aplicadas, redes técnicas auxiliares instaladas, produções e rendimentos verificados. De seguida e de modo a atestar a importância da caracterização geotécnica ao longo da obra, foi feito um estudo do maciço intersectado, relativamente às descontinuidades que o intersectam, litologia, alteração, e resistência à compressão. Para este último parâmetro foram utilizadas técnicas distintas mas complementares, nomeadamente o ensaio de carga pontual (em laboratório), e o esclerómetro portátil (in situ). Por último, tendo em conta os parâmetros e características presentes e as implicações que uma obra do género acarreta, são propostas de modo sucinto, técnicas alternativas de escavação do maciço cuja viabilidade de implementação seja possível no contexto em questão.

Flexural strengthening by means of a arc overlay in the tension zone

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Estruturas

The Epidemiological Impact of Antimeningococcal B Vaccination in Cuba

The incidence of invasive meningococcal disease (IMD) before (1984-1988) and after (1989-1994), a nationwide intervention with VA-MENGOC-BC vaccination started in 1989, was compared. The prevaccination period incidence density (ID> 8.8/ 105 year-person) was higher than the postvaccination ID (ID< 6.5/ 105 year-person). The percentage proportional differences from the start to the end of each period of ID in the vaccinal period was higher (87%) than the prevaccinal (37%) with significant differences among vaccinated groups (< 25 years old). A break-point (Chow test) was confirmed by the decrease in the ID between 1989 and 1990 in children under 1 year old, 5-9, 10-14, 15-19 and 50-54 years. Comparison of ID using maps showed a decrease in IMD in all municipalities during the postvaccination period. These findings support the epidemiological impact of VA-MENGOC-BC vaccination in the reduction of IMD morbidity.

Validation of rotational thromboelastometry during cardiopulmonary bypass: A prospective, observational in-vivo study.

BACKGROUND: Rotational thromboelastometry (ROTEM) is a whole blood point-of-test used to assess the patient's coagulation status. Three of the available ROTEM tests are EXTEM, INTEM and HEPTEM. In the latter, heparinase added to the INTEM reagent inactivates heparin to reveal residual heparin effect. Performing ROTEM analysis during cardiopulmonary bypass (CPB) might allow the anaesthesiologist to anticipate the need for blood products. OBJECTIVE: The goal of this study was to validate ROTEM analysis in the presence of very high heparin concentrations during CPB. DESIGN: Prospective, observational trial. SETTING: Single University Hospital. PARTICIPANTS: Twenty patients undergoing coronary artery bypass grafting. MAIN OUTCOME MEASURE: ROTEM analysis was performed before heparin administration (T0), 10 min after heparin (T1), at the end of CPB (T2) and 10 min after protamine (T3). The following tests were performed: EXTEM, INTEM, and HEPTEM. Heparin concentrations were measured at T1 and at the end of bypass (T2). RESULTS: At T1, EXTEM differed from baseline for coagulation time: +26.7 s (18.4 to 34.9, P < 0.0001), α: -3° (1.0 to 5.4, P = 0.006) and A10: -4.4 mm (2.3 to 6.5, P = 0.0004). INTEM at T0 was different from HEPTEM at T1 for coagulation time: + 47 s (34.3 to 59.6, P >0.0001), A10: -2.3 mm (0.5 to 4.0, P = 0.01) and α -2° (1.0 to 3.0; P = 0.0007). At T2, all parameters in EXTEM and HEPTEM related to fibrin-platelet interaction deteriorated significantly compared to T1. At T3, EXTEM and INTEM were comparable to EXTEM and HEPTEM at T2. CONCLUSION: HEPTEM and EXTEM measurements are valid in the presence of very high heparin concentrations and can be performed before protamine administration in patients undergoing cardiac surgery with CPB. TRIAL REGISTRATION: clinicaltrials.gov Identifier: NCT01455454.

The position effect of structural Eucalyptus round timber on the flexural modulus of elasticity

Round timber has great use in civil construction, performing the function of beams, columns, foundations, poles for power distribution among others, with the advantage of not being processed, such as lumber. The structural design of round timber requires determining the elastic properties, mainly the modulus of elasticity. The Brazilian standards responsible for the stiffness and strength determination of round timber are in effect for over twenty years with no technical review. Round timber, for generally present an axis with non-zero curvature according to the position of the element in the bending test, may exhibit different values of modulus of elasticity. This study aims to analyze the position effect of Eucalyptus grandis round timber on the flexural modulus of elasticity. The three-point bending test was evaluated in two different positions based on the longitudinal rotation of the round timber element. The results revealed that at least two different positions of the round timber element are desired to obtain significant modulus of elasticity.

Tear production, intraocular pressure and conjunctival microbiota, cytology and histology of New Zealand rabbits (Oryctolagus cuniculus)

The purpose of this study was to establish reference values for selected ophthalmic diagnostic tests in New Zealand rabbits (Oryctolagus cuniculus). A total of 22 adult male rabbits were used. The ophthalmic tests included evaluation of tear production with Schirmer tear test 1(STT1) and Endodontic absorbent paper point tear test (EAPPTT) using two different commercial brand materials. Applanation tonometry, Culture of the conjunctival bacterial flora, , conjunctival cytology and conjunctival histology were also performed. Mean (±SD) for STT1, EAPPTTa, EAPPTTb and IOP was 7.27±2.51mm/min, 12.43±1.69mm/min, 15.24±2.07mm/min, 12.89±2.80mm Hg, respectively. Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus sp. and Bacillus sp. were predominant. The cytological evaluation revealed the presence columnar epithelial cells, superficial squamous keratinized cells, lymphocytes, heterophils, red blood cells, mucus and bacteria. The histological analysis revealed a stratified epithelium, characterized by the presence of columnar epithelial cells with a large number of goblet cells. The reported data can be used for therapeutic or experimental purposes.

Effect of particle morphology on the mechanical and thermo-mechanical behavior of polymer composites

Fiber reinforced polymer composites have been used in many applications, such as in automobile, aerospace and naval industries, due basically to their high strength-to-weight and modulus-to-weight, among other properties. Even though particles are usually not able to lead to the level of reinforcement of fibers, particle reinforced polymer composites have been proposed for many new applications due to their low cost, easy fabrication and isotropic properties. In this work, polymer composites were prepared by incorporating glass particles of different morphologies on poly(aryl sulfones) matrices. Particles with aspect ratios equal to 1, 2.5 and 10 were used. The prepared composites were characterized using electron microscopy and thermal analysis. Mechanical properties of the composites were evaluated using a four-point bending test. The thermo-mechanical behavior of the obtained composites was also investigated. The results showed that the morphology of the particles alter significantly the mechanical properties of composites. Particles with larger values of aspect ratio led to large elastic modulus but low levels of strain at failure. This result was explained by modeling the thermo-mechanical behavior of the composites using a viscoelastic model. Parameters of the model, obtained from a Cole-Cole type of plot, demonstrated that interactions at the polymer-reinforcing agent interface were higher for composites with large aspect ratio particles. Higher levels of interactions at interfaces can lead to higher degrees of stress transfer and, consequently, to composites with large elastic modulus, as experimentally observed.

Unidirectional fiber-reinforced composite as an oral implant abutment material: Experimental studies of E-glass fiber/BisGMA-TEGDMA polymer in vitro

Fiber-reinforced composites (FRCs) are a new group of non-metallic biomaterials showing a growing popularity in many dental and medical applications. As an oral implant material, FRC is biocompatible in bone tissue environment. Soft tissue integration to FRC polymer material is unclear. This series of in vitro studies aimed at evaluating unidirectional E-glass FRC polymer in terms of mechanical, chemical, and biological properties in an attempt to develop a new non-metallic oral implant abutment alternative. Two different types of substrates were investigated: (a) Plain polymer (BisGMA 50%–TEGDMA 50%) and (b) Unidirectional FRC. The mechanical behavior of high fiber-density FRCs was assessed using a three-point bending test. Surface characterization was performed using scanning electron and spinning disk confocal microscopes. The surface wettability/energy was determined using sessile drop method. The blood response, including blood-clotting ability and platelet morphology was evaluated. Human gingival fibroblast cell responses - adhesion kinetics, adhesion strength, and proliferation activity - were studied in cell culture environment using routine test conditions. A novel tissue culture method was developed and used to evaluate porcine gingival tissue graft attachment and growth on the experimental composite implants. The analysis of the mechanical properties showed that there is a direct proportionality in the relationship between E-glass fiber volume fraction and toughness, modulus of elasticity, and load bearing capacity; however, flexural strength did not show significant improvement when high fiber-density FRC is used. FRCs showed moderate hydrophilic properties owing to the presence of exposed glass fibers on the polymer surface. Blood-clotting time was shorter on FRC substrates than on plain polymer. The FRC substrates also showed higher platelet activation state than plain polymer substrates. Fibroblast cell adhesion strength and proliferation rate were highly pronounced on FRCs. A tissue culture study revealed that gingival epithelium and connective tissue established an immediate close contact with both plain polymer and FRC implants. However, FRC seemed to guide epithelial migration outwards from the tissue/implant interface. Due to the anisotropic and hydrophilic nature of FRC, it can be concluded that this material enhances biological events related with soft tissue integration on oral implant surface.

Influence d’un rince-bouche fluoré sur la corrosion galvanique entre un fil NiTi ou un fil CuNiTi et différents boîtiers orthodontiques : incidence sur les propriétés mécaniques des fils

Objectif : il a été rapporté que l’utilisation d’agents prophylactiques fluorés pouvait favoriser la corrosion galvanique au sein des alliages de titane. L’objectif de la présente étude était d’évaluer l’effet d’un rince-bouche fluoré sur les propriétés mécaniques de fils en nickel-titane (NiTi) et de fils en cuivre-nickel-titane (CuNiTi) lorsque ces derniers sont couplés à des boîtiers de compositions différentes (boîtiers de marques Smartclip, Clarity, et Sprint). Matériels et Méthodes : 90 segments de fils en NiTi et 90 segments de fils en CuNiTi ont été chacun couplés à 2 boîtiers de chaque marque. Chaque assemblage fil-boîtiers a été par la suite incubé pendant 3 heures à 37°C, soit dans une solution de fluore neutre (Fluorinse™ 0,05% NaF), soit dans une solution de salive artificielle (solution contrôle). Suite à l’incubation, les échantillons étaient nettoyés avec de l’eau déshydrogénée, les fils séparés des boîtiers et montés sur un support pour subir un test de pliage en trois points en milieu humide (salive artificielle) à 37°C. Les modules d’élasticité ainsi que les limites conventionnelles d’élasticité en activation et en désactivation ont été mesurés et comparés. Des analyses de Variance (ANOVA) et des comparaisons post-hoc avec la correction de Bonferronni ont été utilisées pour comparer les groupes entre eux (α = 0,05). Résultats : L’utilisation d’un rince-bouche fluoré a produit une réduction du module d’élasticité et de la limite conventionnelle d’élasticité en activation et en désactivation pour les fils en NiTi ; cependant, cet effet a été modulé par le type de boîtier auquel le fil a été couplé. Les propriétés mécaniques de fils en CuNiTi n’ont pas été affectées par le fluor, ou par le type de boîtier utilisé. Conclusions : L’utilisation d’un rince-bouche fluoré modifie les propriétés mécaniques des fils en NiTi seulement. Cet effet est modulé par le boîtier auquel le fil en NiTi est couplé. A la différence des autres études publiées dans la littérature, nos résultats ne nous permettent pas de conclure que la modification des propriétés mécaniques des fils en NiTi entrainerait obligatoirement un allongement de la durée du traitement orthodontique. Mots clés : Fluor, fils nickel-titane, boîtiers orthodontiques, corrosion galvanique, propriétés mécaniques.

La PCSK9 humaine, une molécule aux multiples facettes métaboliques et une cible thérapeutique prometteuse : études de régulation in vitro et in vivo

La proprotéine convertase subtilisine/kexine-9 (PCSK9) a été identifiée comme le troisième locus impliqué dans l’hypercholestérolémie autosome dominante (ADH). Les deux autres gènes impliqués dans l’ADH encodent le récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR) et l’apolipoprotéine B. La PCSK9 est une convertase qui favorise la dégradation du LDLR dans les hépatocytes et augmente le niveau plasmatique de cholestérol des LDL (LDL-C). Les mutations « gain de fonction » de la PCSK9 sont associées à un phénotype d’hypercholestérolémie familiale, tandis que les variantes « perte de fonction » sont associées à un LDL-C réduit et à un risque coronarien plus faible. Pour élucider le rôle physiologique de la PCSK9, nous avons étudié sa régulation génique. En utilisant le RT-PCR quantitatif dans des hépatocytes humains, nous avons analysé la régulation de PCSK9 sous différentes conditions modulant l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme du cholestérol. Nous avons démontré que l’expression de la PCSK9 était induite par les statines de manière dose-dépendante et que cette induction était abolie par le mévalonate. De plus, le promoteur de PCSK9 contenait deux motifs conservés pour la régulation par le cholestérol : le sterol regulatory element (SRE) et un site Sp1. La PCSK9 circule dans le plasma sous des formes mature et clivée par la furine. Grâce à notre anticorps polyclonal, nous avons mis au point un test ELISA mesurant la PCSK9 plasmatique totale. Une étude transversale a évalué les concentrations plasmatiques de PCSK9 chez des sujets sains et hypercholestérolémiques, traités ou non par des statines ou une combinaison statine/ezetimibe. Chez 254 sujets sains, la valeur moyenne de PCSK9 (écart-type) était de 89,5 (31,9) µg/L. La concentration plasmatique de la PCSK9 corrélait avec celle de cholestérol total, du LDL-C, des triglycérides (TG), de la glycémie à jeun, l’âge et l’indice de masse corporelle. Le séquençage de PCSK9 chez des sujets aux extrêmes de la distribution des concentrations de PCSK9 de notre cohorte a révélé la présence d’une nouvelle variation « perte de fonction » : R434W. Chez 200 patients hypercholestérolémiques, la concentration de PCSK9 était plus élevée que chez les sujets sains (P<0,04). Elle a augmenté avec une dose croissante de statine (P<0,001), et a augmenté encore plus suite à l’ajout d’ezetimibe (P<0,001). Chez les patients traités, ceux présentant une hypercholestérolémie familiale (HF; due à une mutation du LDLR) avaient des concentrations plus élevées de PCSK9 que les non-HF (P<0,005), et la réduction de LDL-C corrélait positivement avec la concentration de PCSK9 atteinte de la même manière dans les deux sous-catégories (P<0,02 et P<0,005, respectivement). Par ailleurs, une incubation des cellules HepG2 (hépatocytes) et Caco-2 (entérocytes) avec de l’ezetimibe a provoqué une augmentation de l’ARNm de PCSK9 et de NPC1L1 de 1,5 à 2 fois (P<0,05), mais aucune variation significative de PCSK9 sécrétée n’a été observée, suggérant que ces lignées cellulaires ne sont pas un modèle idéal. Nous avons également mesuré le niveau de PCSK9 chez 1 739 Canadiens-français âgés de 9, 13 et 16 ans. La valeur moyenne (écart-type) de PCSK9 dans cette cohorte était de 84,7 (24,7) µg/L, légèrement plus basse que dans la cohorte d’adultes (89,5 (31,9) µg/L). Chez les garçons, la PCSK9 circulante diminuait avec l’âge, tandis que c’était l’inverse chez les filles. Il y avait des associations positives et significatives entre la PCSK9 et la glycémie à jeun, l’insulinémie, le HOMA-IR, et les paramètres lipidiques (TC, LDL-C, TG, HDL-C, apoAI et apoB). Dans l’analyse multivariée, une hausse de 10% de l’insulinémie à jeun était associée à une augmentation de 1 à 2% de PCSK9. La régulation de PCSK9 est typique de celle d’un gène impliqué dans le métabolisme des lipoprotéines et est probablement la cible du facteur de transcription «sterol regulatory element-binding protein » (SREBP-2). La concentration plasmatique de la PCSK9 est associée avec l’âge, le sexe, et de multiples marqueurs métaboliques chez les enfants et les adultes. La détection de la PCSK9 circulante chez les sujets HF et non-HF signifie que ce test ELISA spécifique à PCSK9 pourrait servir à suivre la réponse à la thérapie chez un grand éventail de sujets. PCSK9 semble être une cible thérapeutique prometteuse dans le traitement de l’hypercholestérolémie et de la maladie cardiovasculaire.

Identification et caractérisation de facteurs impliqués dans la réplication et la stabilité des génomes des organelles de plantes

Comparativement au génome contenu dans le noyau de la cellule de plante, nos connaissances des génomes des deux organelles de cette cellule, soit le plastide et la mitochondrie, sont encore très limitées. En effet, un nombre très restreint de facteurs impliqués dans la réplication et la réparation de l’ADN de ces compartiments ont été identifiés à ce jour. Au cours de notre étude, nous avons démontré l’implication de la famille de protéines Whirly dans le maintien de la stabilité des génomes des organelles. Des plantes mutantes pour des gènes Whirly chez Arabidopsis thaliana et Zea mays montrent en effet une augmentation du nombre de molécules d’ADN réarrangées dans les plastides. Ces nouvelles molécules sont le résultat d’une forme de recombinaison illégitime nommée microhomology-mediated break-induced replication qui, en temps normal, se produit rarement dans le plastide. Chez un mutant d’Arabidopsis ne possédant plus de protéines Whirly dans les plastides, ces molécules d’ADN peuvent même être amplifiées jusqu’à cinquante fois par rapport au niveau de l’ADN sauvage et causer un phénotype de variégation. L’étude des mutants des gènes Whirly a mené à la mise au point d’un test de sensibilité à un antibiotique, la ciprofloxacine, qui cause des bris double brin spécifiquement au niveau de l’ADN des organelles. Le mutant d’Arabidopsis ne contenant plus de protéines Whirly dans les plastides est plus sensible à ce stress que la plante sauvage. L’agent chimique induit en effet une augmentation du nombre de réarrangements dans le génome du plastide. Bien qu’un autre mutant ne possédant plus de protéines Whirly dans les mitochondries ne soit pas plus sensible à la ciprofloxacine, on retrouve néanmoins plus de réarrangements dans son ADN mitochondrial que dans celui de la plante sauvage. Ces résultats suggèrent donc une implication pour les protéines Whirly dans la réparation des bris double brin de l’ADN des organelles de plantes. Notre étude de la stabilité des génomes des organelles a ensuite conduit à la famille des protéines homologues des polymérases de l’ADN de type I bactérienne. Plusieurs groupes ont en effet suggéré que ces enzymes étaient responsables de la synthèse de l’ADN dans les plastides et les mitochondries. Nous avons apporté la preuve génétique de ce lien grâce à des mutants des deux gènes PolI d’Arabidopsis, qui encodent des protéines hautement similaires. La mutation simultanée des deux gènes est létale et les simples mutants possèdent moins d’ADN dans les organelles des plantes en bas âge, confirmant leur implication dans la réplication de l’ADN. De plus, les mutants du gène PolIB, mais non ceux de PolIA, sont hypersensibles à la ciprofloxacine, suggérant une fonction dans la réparation des bris de l’ADN. En accord avec ce résultat, la mutation combinée du gène PolIB et des gènes des protéines Whirly du plastide produit des plantes avec un phénotype très sévère. En définitive, l’identification de deux nouveaux facteurs impliqués dans le métabolisme de l’ADN des organelles nous permet de proposer un modèle simple pour le maintien de ces deux génomes.