Strength reliability and in vitro degradation of three-dimensional powder printed strontium-substituted magnesium phosphate scaffolds

Strontium ions (Sr2+) are known to prevent osteoporosis and also encourage bone formation. Such twin requirements have motivated researchers to develop Sr-substituted biomaterials for orthopaedic applications. The present study demonstrates a new concept of developing Sr-substituted Mg-3(PO4)(2) - based biodegradable scaffolds. In particular, this work reports the fabrication, mechanical properties with an emphasis on strength reliability as well as in vitro degradation of highly biodegradable strontium-incorporated magnesium phosphate cements. These implantable scaffolds were fabricated using three-dimensional powder printing, followed by high temperature sintering and/or chemical conversion, a technique adaptable to develop patient-specific implants. A moderate combination of strength properties of 36.7 MPa (compression), 242 MPa (bending) and 10.7 MPa (tension) were measured. A reasonably modest Weibull modulus of up to 8.8 was recorded after uniaxial compression or diametral tensile tests on 3D printed scaffolds. A comparison among scaffolds with varying compositions or among sintered or chemically hardened scaffolds reveals that the strength reliability is not compromised in Sr-substituted scaffolds compared to baseline Mg-3(PO4)(2). The micro-computed tomography analysis reveals the presence of highly interconnected porous architecture in three-dimension with lognormal pore size distribution having median in the range of 17.74-26.29 mu m for the investigated scaffolds. The results of extensive in vitro ion release study revealed passive degradation with a reduced Mg2+ release and slow but sustained release of Sr2+ from strontium-substituted magnesium phosphate scaffolds. Taken together, the present study unequivocally illustrates that the newly designed Sr-substituted magnesium phosphate scaffolds with good strength reliability could be used for biomedical applications requiring consistent Sr2+-release, while the scaffold degrades in physiological medium. Statement of significance The study investigates the additive manufacturing of scaffolds based on different strontium-substituted magnesium phosphate bone cements by means of three-dimensional powder printing technique (3DPP). Magnesium phosphates were chosen due to their higher biodegradability compared to calcium phosphates, which is due to both a higher solubility as well as the absence of phase changes (to low soluble hydroxyapatite) in vivo. Since strontium ions are known to promote bone formation by stimulating osteoblast growth, we aimed to establish such a highly degradable magnesium phosphate ceramic with an enhanced bioactivity for new bone ingrowth. After post-processing, mechanical strengths of up to 36.7 MPa (compression), 24.2 MPa (bending) and 10.7 MPa (tension) could be achieved. Simultaneously, the failure reliability of those bioceramic implant materials, measured by Weibull modulus calculations, were in the range of 4.3-8.8. Passive dissolution studies in vitro proved an ion release of Mg2+ and PO43- as well as Sr2+, which is fundamental for in vivo degradation and a bone growth promoting effect. In our opinion, this work broadens the range of bioceramic bone replacement materials suitable for additive manufacturing processing. The high biodegradability of MPC ceramics together with the anticipated promoting effect on osseointegration opens up the way for a patient-specific treatment with the prospect of a fast and complete healing of bone fractures. (C) 2015 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudio preliminar del comportamiento productivo y reproductivo de un hato criollo reyna bajo condiciones de confinamiento en Masatepe, Nicaragua

El presente trabajo se realizó con el objetivo de estudiar el comportamiento productivo y reproductivo de un hato criollo lechero Reyna, bajo condiciones de explotación en confinamiento, en la finca San José ubicada en Masatepe, Masaya, Nicaragua. Se analizaron 148 registros productivos y reproductivos correspondientes al período 1982 a 1989. Las características estudiadas fueron producción de leche total por lactancia (PLTOT), producción de leche ajustada a 305 días (PL305), duración de la lactancia (DL), intervalo entre partos (IEP) y edad al primer parto (EPP), además se evaluó el comportamiento de la curva de lactancia y se estimaron los parámetros que la caracterizan (a) parámetro que regula la producción inicial, (b) parámetro que regula el ascenso al pico y (c) parámetro que regula la declinación post pico, a partir de pico (RP), análisis se éstos se calcularon las variables rendimiento al tiempo al pico (TP) y la persistencia (S). En los utilizaron los métodos 1) Mínimos cuadrados (Harvey, 1987), 2) Iterativo de estimación no lineal (Mardquardt, 1968), 3) Modelo y ecuaciones propuestas por Wood, (1967) a través de procedimientos computarizados (Harvey, 1987 y SAS, 1987). Mediante análisis de varianza se estudió el efecto de los factores ambientales año de parto, época, número de partos y las interacciones año de parto por época y época por número de partos sobre PLT, PL305, DL, e IEP. Las medias de mínimos cuadrados obtenidas en este estudio fueron 1,577.65 ± 92.06 Kg, 1,560.64 ± 89.65 Kg, 264.23 ± 9.5 días, 425.96 ± 11.4 días y 1,401.08 ± 120 días para PLTOT, PL305, DL, IEP y EPP respectivamente. Los valores de a, b, c, RP, TP, y S fueron 4.19006 ± 0.5381, 0.221751 ± 0.0402, 0.005152 ± 0.00051, 7,73 Kg, 43.3 días y 6.43 % respectivamente. En el ANDEVA se encontró un efecto altamente significativo (P<0.01) del año de parto sobre las características estudiadas, resultando NS las otras fuentes de variación. Los valores y efectos antes señalados hacen notar que el criollo lechero no responde muy satisfactoriamente a condiciones de confinamiento, aunque es observable su ventaja productiva, respecto al promedio del hato nacional. Al caracterizar la curva de lactancia estimada para el hato y por número de partos ésta presentó valores sobre estimados de producción, respecto a la producción real, sin embargo no presentó atipicidad en su forma.

Caracteristicas fisico-quimica de la leche y su variacion. Estudio de caso, Empresa de lacteos El colonial, Leon, Nicaragua

Con el propósito de evaluar características físico-químicas de la leche, y variación, en el periodo Enero a Julio del 2006, en la empresa El Colonial, en León, Un total de datos 2188 de composición de leche para evaluarse: acidez, grasa, proteína, densidad, sólidos no grasos y punto de congelación. Para lo cual se usó un modelo de tipo No experimental, Expo-Facto de corte Transversal, La acidez para Junio y Julio mostró valores de 0.17 y 0.18%, en Enero, Febrero y Mayo un valor constante de 0.16%, Abril con 0.14%, encontrándose en el rango aceptable de 0.14 a 0.20%, exceptuando Marzo que bajo a 0.11%. En grasa presentó tendencias mínimas de 3.9% para Febrero Marzo y Abril, y máxima en Enero de 4.0%, Mayo a Julio 4.1 a 4.3%. Para lactosa el valor máximo es de 4.28% en Mayo y un mínimo de 4.16% en Enero. La proteína en el mes de Mayo presentó excel ente calidad alcanzando 3.55%, 3.53% en el mes de Julio, 3.54% en Abril, 3.40% en de Marzo, mostrando un valor constante de 3.39% en los meses de Febrero y Enero. En los sólidos no grasos en Mayo presenta mayor valor de 6.96%, en Julio 5.87% y un valor constante de 5.69% en los meses de Abril, Marzo y Enero, 5.54% en Febrero. La densidad en Mayo presenta mayor valor de 1.028 kgl-1, en Julio 1.028 kgl-1, en Abril 1.027 kgl-1, en Febrero 1.026 kgl-1, en Marzo 1.026 kgl-1, en el mes de Enero 1.026 kgl-1. En cuanto al punto de congelación los resultados que obtuvimos fueron los siguientes: en los meses de Abril, Febrero, Marzo y Enero la media se mantuvo en un rango de -0.401 a -0.492ºC quedando los meses de Mayo y Julio con una media de -0.518 y -0.546 ºC. Estas variaciones son el estudio principal de este trabajo, que obedecen a diferentes causas como manejo del animal y adulteración con agua.

Estudio de cinco leguminosas en la fertilización y métodos de manejo de malezas en el cultivo de la Pitahaya (Hylocereus undatus Britt y Rose)

En el mes de junio de 1996, se estableció un experimento de campo en la empresa Frutas Tropicales Ltda, localizada en la comarca de Guanacastillo, departamento de Masaya, con el propósito de evaluar la influencia de cinco leguminosas de cobertura asociadas con el cultivo de la pitahaya (Hylocereus undatus Britt & Rose), como manejo de las malas hierbas y aporte de nutrientes a partir de la materia orgánica incorporada. Al estudio se le aplicó el diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones.Los tratamientos evaluados fueron: Vigna radiata (L.) Wilczek, Mucuna pruriens (L.) DC., Vigna unguiculata (L.) Walp., Canavalia ensiformis (L.) DC., Lablab purpureus (L.) Sweet y el tratamiento Testigo, el cual representa el manejo tradicional en el control de las malezas de parte del productor. Los resultados indican que el mayor peso seco acumulado lo presentó C. ensiformis al registrar 7 401 kg/ha. En tanto, V. radiata con 2 331.66 kg/ha presentó el menor valor de peso seco. En el comportamiento del peso seco de las malezas se registró mas alto en M. pruriens con 1 600 kg/ha. En tanto, L. purpureus con 545 kg/ha fue el más bajo.Para medir el aporte de nutrientes a partir de la materia orgánica se hizo un análisis de suelo previo a la siembra de las leguminosas. Un segundo y tercer análisis de suelo se efectuaron 3 meses y 11 meses después de realizado el primer análisis. En nitrógeno el mejor resultado se obtuvo en V. unguiculata al ubicarse como mejor aportador en el primer análisis con 149.60 kg/ha y segundo mejor aportador en el segundo análisis con 113.28 kg/ha.Superado levemente en este caso por el tratamiento testigo con 113.40 kg/ha. En ambos análisis el menor aportador de nitrógeno fue C. ensiformis con 122.40 kg/ha y 103.32 kg/ha para el primer y segundo análisis respectivamente.En cuanto a fósforo, V. radiata se ubicó como mejor aportador en el primer análisis con 16.80 kg/ha, mientras que en el segundo análisis se ubicó como tercero con 26.49 kg/ha, superado por C. ensiformis y V. unguiculata con 40.66 kg/ha y 31.32 kg/ha respectivamente. En cambio M. pruriens se ubicó como el aportador más bajo de fósforo con 6.60 kg/ha en el primer análisis y 3.98 kg/ha en el segundo.En relación al potasio, el mejor resultado se obtuvo en M. pruriens con 567.73 kg/ha y 694.42 hg/ha en el primer y segundo muestreo respectivamente. Mientras que L. purpureus fue el menor aportador con 384.74 kg/ha y 273.70 kg/ha en el primer y segundo muestreo respectivamente.Con respecto a la influencia sobre la dinámica de las malezas el mejor resultado se presentó en M. pruriens, al eliminar por completo la presencia de malezas a los 95 días de establecido el ensayo. Similar comportamiento tuvo C. ensiformis con la diferencia que fue en un período más prolongado. Mayor abundancia de malezas presentaron los tratamiento L. purpureus, V. radiata y V. unguiculata, en los cuales hubo necesidad de acompañarlos con controles mecánicos. Por último, se ubicó el tratamiento Testigo el cual siempre necesito de control mecánico. En relación al mayor número de brotes por planta, los tratamientos implementados no tuvieron diferencias significativas entre ellos, pero en términos numéricos los que presentaron mayor número de brotes fueron V. radiata y Testigo con 4,856 y 4,417 respectivamente, seguidos de V. unguiculata y C. ensiformis con 3,933 y 3,922 respectivamente. Por último se ubicaron M. pruriens y L. purpureus con 3,267 y 3,034 respetivamente.De acuerdo a los resultados obtenidos en cobertura de suelo, diversidad y abundancia de malezas, biomasa y aporte de nutrientes a partir de residuos vegetales, excepto en fósforo, se recomienda el uso de la leguminosa Mucuna pruriens (L.) DC. En asocio con el cultivo de la pitahaya.

Diagnóstico del estado de aplicación y manual de recomendaciones buenas prácticas agrícolas en seis unidades de producción; Tres de yuca y tres de quequisque en el municipio de Nueva Guinea RAAS, Nicaragua

Entre los meses de mayo 2006 a febrero 20 07, s e realizó un diagnóstico sobre la aplicación de Buenas Prácticas Agrícolas (BPA) en seis Unidades de Producción (U/P): 3 U/P del cultivo Yuca ( Manihot esculenta Crantz. L ) y 3 U/P del cultivo de Quequisque ( Xanthosoma s sp ) en el Municipio de Nueva Gui nea RAAS, Nicaragua. Para realizar este estudio se utilizó el formato oficial que el Ministerio Agropecuario y Forestal (MAGFOR) emplea para este tipo de diagnostico en finca. Dicho instrumento contiene 15 secciones, cada sección cuanta con un número varia ble de preguntas con su respectiva puntuación que suman un total de 401 puntos , lo que corresponde al (100 %). Este instrumento esta diseñado para determinar la situación actual en que se encuentran cada una de las U/P . E n lo relativo al cumplimiento de los requisitos mínimos obligatorios establec idos por el estado Nicaragüense, para otorgar una certificación de sistema BPA de producción en campo, las U/P a evaluar deben de alcanzar como mínimo un (80%) de aprobación que corresponde a los requerimientos míni mos para la obtención de certificación de U/P e implementación y aprobación del sistema BPA. Una vez levantada la información se hizo una verifi cación in situ de las mismas para observar directamente las condiciones en las U/P. Posteriormente realizado el diagnostico y verificada la información, se procedió a procesar la información, tabulando la misma y estableciendo el grado de cumplimiento en porcentaje (%) y promedio de aplicación por cada sección y productor en las U/P evaluadas. En todos los casos de las diferentes U/P evaluadas no hubo el mínimo cumplimiento (80 %) del total de la puntuación establecido para otorgar la certificación BPA. En general, los sistemas de producció n de yuca y q uequisque empleados en las U/P en estudio, son poc o tecnificados, los agricultores y agricultoras tienen poca o nula capacitación técnica y conocimientos para la implementación de las BPA, así como los escasos recursos para implementar los planes de mejora que el diagnóstico indica. Se recomienda capacitar a lo s agricult ores en los temas: Buenas Prácticas Agrícolas, Agrotecnia del cultivo de yuca, quequisque y Manejo Integrado de Plagas o Cultivo con énfasis en los cultivos en estudio. Los agricultores deben realizar y cumplir a medidas de las posibilidades con las recome ndaciones de la guía manual elaborada en base a las condiciones en que se encontraron las U/P, que enmarca las medidas correctivas para iniciar y alcanzar la certificación BPA definido en relación a las medidas a aplicar y los períodos de tiempo para su cu mplimiento. También se recomienda que los agricultores gestionen financiamiento para implementar las medidas correctivas necesarias

Designing Of Partial Similarity Models And Evaluation Method In Polymer Flooding Experiment

Based on the scaling criteria of polymer flooding reservoir obtained in our previous work in which the gravity and capillary forces, compressibility, non-Newtonian behavior, absorption, dispersion, and diffusion are considered, eight partial similarity models are designed. A new numerical approach of sensitivity analysis is suggested to quantify the dominance degree of relaxed dimensionless parameters for partial similarity model. The sensitivity factor quantifying the dominance degree of relaxed dimensionless parameter is defined. By solving the dimensionless governing equations including all dimensionless parameters, the sensitivity factor of each relaxed dimensionless parameter is calculated for each partial similarity model; thus, the dominance degree of the relaxed one is quantitatively determined. Based on the sensitivity analysis, the effect coefficient of partial similarity model is defined as the summation of product of sensitivity factor of relaxed dimensionless parameter and its relative relaxation quantity. The effect coefficient is used as a criterion to evaluate each partial similarity model. Then the partial similarity model with the smallest effect coefficient can be singled out to approximate to the prototype. Results show that the precision of partial similarity model is not only determined by the number of satisfied dimensionless parameters but also the relative relaxation quantity of the relaxed ones.

Effect of Fe content on the thermal stability and dynamic mechanical behavior of NdAlNiCu bulk metallic glasses

The dependence of microstructure and thermal stability on Fe content of bulk Nd60Al10Ni10Cu20-xFex (0 less than or equal to x less than or equal to 20) metallic glasses is investigated by means of differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and high-resolution transmission electron micrograph (HRTEM). All samples exhibit typical amorphous feature under the detect limit of XRD, however, HRTEM results show that the microstructure of Nd60Al10Ni10Cu20-xFex alloys changes from a homogeneous amorphous phase to a composite structure consisting of clusters dispersed in amorphous matrix by increasing Fe content. Dynamic mechanical properties of these alloys with controllable microstructure are studied, expressed via storage modulus, the loss modulus and the mechanical damping. The results reveal that the storage modulus of the alloy without Fe added shows a distinct decrease due to the main a relaxation. This decrease weakens and begins at a higher temperature with increasing Fe content. The mechanism of the effect of Fe addition on the microstructure and thermal stability in this system is discussed in terms of thermodynamics viewpoints. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Critical serrated flow features during nanoindentation in La-based bulk metallic glasses

La57.6Al17.5(Cu,Ni)(24.9) and La64Al14(Cu,Ni)(22) bulk metallic glasses (BMGs) were prepared by copper-mould casting method. Plastic deformation behavior of the two BMGs at various loading rates was studied by nanoindentation. The results showed that the La57.6Al17.5(Cu,Ni)(24.9) BMG with a glass transition temperature of 423 K exhibited prominent serrated flow at low loading rates, whereas less pronounced serrated flow at high rates during nanoindentation. In contrast, the La64Al14(Cu,Ni)(22) BMG with a glass transition temperature of 401 K exhibited prominent serrated flow at high loading rates. The different rate dependency of serrated flow in the two La-based BMGs is related to the different glass transition temperature, and consequently the degree of viscous flow during indentation at room temperature. A smoother flow occurs in the alloy with relatively lower glass transition temperature, due to the relaxation of stress concentration.

Fuentes proteicas no tradicionales para la alimentación de cerdos en crecimiento en Nicaragua

Se realizó un experimento de 20 cerdos en crecimiento en la granja del ISCA, Ubicada en el Km 12 ½ carretera Norte: Managua, con el objetivo de evaluar dos raciones alimenticias en términos de ganancia de peso: los cerdos fueron asignados aleatoriamente. En grupos de 5 machos castrados y 5 hembras cada uno conforme un arreglo en diseño de Bloques al azar. Las dietas estaban constituidas por 401 de sorgo en ambas raciones: El resto de ingredientes fue dieta A: melaza 30%, 21% gallinaza y harina de desechos de mataderos de aves de corral 9%; dieta B: 40% melaza de gallinaza y 14% harina de desechos de mataderos de aves de corral: Los cerdos fueron alimentados durante 56 días: Los pesos se tomaron al inicio, cada 14 días y al termino del experimento: No se observó diferencia significativa (P 0.05) en las ganancias de peso promedio que fueron de 16.6 y 16 kg. Durante el periodo experimental para los tratamientos B y A respectivamente: Aunque en ambos tratamientos el balance económico resultó desfavorable, se observó un mejor comportamiento en la dieta A. se concluye que se pueden formular raciones para la alimentación de cerdos en crecimiento con desperdicios avícolas sin que estos alteren la salud de los animales.

激光激发-碰撞传能诱导的荧光的动力学

被多光子吸收所激发而处于高激发态的分子通过碰撞传能将原子激发至电子激发态,产生波长远较激励激光短的荧光.对这种激光激发-碰撞传能诱导的荧光的动力学进行了分析.

物质喷射流日冕瞬变的机制

本文归纳了物质喷射流日冕瞬变的观测特性,求解二维不定常气体动力学方程组,对于一类典型的流场求出了相似解,这类相似解的流动特征和热力学参数的剖面定性地与物质喷射流日冕瞬变的观测特征相吻合。最后还讨论了稠密等离子体喷射人不同磁场位形时所给出的不同瞬变形态。并用以解释日冕瞬变的分类特征。

圆管内流场显示法

本文对圆管内流场的显示研究提出了一种近似光学补偿法,在超音速风洞中纪录到了管内超音速流场的冲击波形象。

Turismo em debate

Audiências públicas realizadas pela Comissão de Turismo e Desporto para debater matérias pertinentes ao turismo brasileiro. Foram temas dos debates a atividade dos agentes de viagem, a concessão de vistos para turistas estrangeiros, e a crescente atividade dos cruzeiros marítimos na costa brasileira.