Circulation patterns and processes in Barkley Sound, Vancouver, BC

Senior thesis written for Oceanography 444

Finite Element Analysis (FEA) applied to heat transfer optimization process of pultrusion die systems

The aim of this study is to optimize the heat flow through the pultrusion die assembly system on the manufacturing process of a specific glass-fiber reinforced polymer (GFRP) pultrusion profile. The control of heat flow and its distribution through whole die assembly system is of vital importance in optimizing the actual GFRP pultrusion process. Through mathematical modeling of heating-die process, by means of Finite Element Analysis (FEA) program, an optimum heater selection, die position and temperature control was achieved. The thermal environment within the die was critically modeled relative not only to the applied heat sources, but also to the conductive and convective losses, as well as the thermal contribution arising from the exothermic reaction of resin matrix as it cures or polymerizes from the liquid to solid condition. Numerical simulation was validated with basis on thermographic measurements carried out on key points along the die during pultrusion process.

Seasonal changes in behavioural and thermoregulatory responses to hypoxia in the Eastern Chipmunk (Tamias striatus) /

Mammalian heterotherms, such as hibemators, are known to be more tolerant of low oxygen tensions than their homeothermic counterparts. It has been suggested that this relative hypoxia tolerance is related to their ability to deal with dramatic changes in body temperature during entry to and arousal from torpor. However, hibemators demonstrate dramatic seasonality in both daily heterothermy and overall torpor expression. It was of interest to test if seasonal comparisons of normothermic individuals within a single species with the capacity to hibernate produce changes in the response to hypoxia that would reflect a seasonal change in tolerance to low oxygen. In particular, the species studied, the Eastern chipmunk {Tamias striatus), is known to enter into torpor exclusively in the winter. To test for seasonal differences in the metabolic and thermoregulatory responses to hypoxia, flow-through respirometry was used to compare metabolic rate, minimum thermal conductance, body temperature, and a thermal gradient used to assess selected ambient temperature in response to hypoxia in both summer and winter acclimated animals. Although the animals periodically expressed torpor throughout the winter, no differences between season in resting metabolic rate, body temperature or minimum thermal conductance were observed in normoxia. The metabolic trials indicated that chipmunks are less responsive to hypoxia in the winter than they are in the summer. Although body temperature dropped in response to hypoxia in both seasons, the decrease was less in the winter, and there was no corresponding decrease in metabolic rate. Providing the animals with a choice of ambient temperatures in hypoxia resulted in a blunting of the drop in body temperature in both seasons, suggesting that the reported fall in body temperature set point in hypoxia is not fully manifested in the behavioural pathways responsible for thermoregulation in chipmunks. Instead, body temperature in hypoxia appears to be highly dependent on ambient temperature and oxygen concentration. The results of this study suggest that the season in which the responses to hypoxia are measured is important, especially in a heterotherm where seasonality can affect the degree to 1 which the animal is tolerant of hypoxia. Winter-acclimated chipmunks appear more capable of defending metabolic heat production in hypoxia, a response consistent with the increased thermogenic capacity observed in animals that must periodically enter and arouse from torpor during hibernation.

Investigation into the determination of arsenic by direct current plasma atomic emission spectrometer

Improvements have been made on the currently available hydride generator system manufactured by SpectraMetrics Incorporated, because the system was found to be unsatisfactory with respect to the following: 1. the drying agent, anhydrous calcium chloride, 2. the special sample tube, 3. the direction of argon flow through the Buchner funnel when it came to dealing with real sample, that is, with reference only to aqueous extracts of soil samples. Changes that were made on the system included the replacement of anhydrous calcium chloride with anhydrous calcium sulphate and the replacement of the special sample tube with a modified one made from silica. Re-directing the flow of argon through the top of the Buchner funnel appeared to make the system compatible with aqueous extracts of soil samples. The interferences from 1000 ~g/mL of nickel(II) , cobalt(II), iron(III), copper(II) have been eliminated with the aid of 1.4 M hydrochloric acid and 1% (weight/volume) L-cystine. Greater than 90% recovery of 0.3 ~g/mL arsenic signal was achieved in each case. Furthermore, 103% of arsenic signal was accomplished in the presence of 1000 ~g/mL cadmium with 5 M Hel. tVhen each of the interferents was present in solution at 1000 ppm, a recovery of 85% was achieved by using 5 M hydrochloric acid and 3% (weight/volume) L-cystine. Without L-cystine and when 1.4 M hydrochloric acid was used, the recoveries were 0% (Ni), 0% (Co), 88% (Fe), 15% (Cu), 18% (Cd). Similarly, a solution containing 1000 ppm of each interferent gave a zero percent recovery of arsenic. The reduction of trivalent and pentavalent arsenic at a pH less than one has also been investigated and shown to be quantitative if peak areas are measured. The reproducibility determination of a 0.3 Vg/mL standard arsenic solution by hydride generation shows a relative standard deviation of 3.4%. The detection limits with and without Porapak Q have been found to be 0.6 ng/mL and 1.0 ng/mL, respectively.

Sedimentology of the Sixteen Mile Creek Lagoon, Niagara Peninsula, Ontario, Canada

The effec s of relative water level changes in Lake Ontario were detected in the ysical, chemical and biological characteristics of the sediments of the Fifteen, Sixteen and Twenty Mile Creek lagoonal complexes. Regional environmental changes have occurred resulting in the following sequence of sediments in the three lagoons and marsh. From the base up they are; (I) Till,(2) Pink Clay, (3) Bottom Sand, (4) Gyttja, (5) Orange Sandy Silt, (6) Brown Clay and (7) Gray Clay. The till was only encountered in the marsh and channel; however, it is presumed to occur throughout the entire area. The presence of diatoms and sponge spicules, the vertical and ongitudinal uniformity of the sediment and the stratigr ic position of the Pink Clay indicate that it has a glacial or post-glacial lacustrine origin. Overl ng the Pink Clay or Till is a clayey, silty sand to gravel. The downstream fining and unsorted nature of this material indicate that it has a fluvial/deltaic origin. Water levels began rising in the lagoon 3,250 years ago resulting in the deposition of the Gyttja, a brown, organic-rich silty clay probably deposited in a shallow, stagnant environment as shown by the presence of pyrite in the organic material and relatively high proportions of benthic diatoms and grass pollen. Increase in the rate of deposition of the Gyttja on Twenty Mile Creek and a decrease in the same unit on Sixteen Mile Creek is possibly the result of a capture of the Sixteen Mile Creek by the Twenty Mile Creek. The rise in lake level responsible for the onset and transgression of this III unit may have been produced by isostatic rebound; however, the deposition also corresponds closely to a drop in the level of Lake Huron and increased flow through the lower lakes. The o ange Sandy Silt, present only in the marsh, appears to be a buried soil horizon as shown by oxidized roots, and may be the upland equivalant to the Gyttja. Additional deepening resulted in the deposition of Brown Clay, a unit which only occurs at the lakeward end of the three lagoons. The decrease in grass pollen and the relatively high proportion of pelagic diatoms are evidence for this. The deepening may be the result of isostatic rebound; however, the onset of its deposition at 1640 years B.P. is synchronous in the three lagoons and corresponds to the end of the subAtlantic climatic episode. The effects of the climatic change in southern Ontario is uncertain. Average deposition rates of the Brown Clay are similar to those in the upper Gyttja on Sixteen Mile Creek; however, Twenty Mile Creek shows lower rates of the Brown Clay than those in the upper Gyttja. The Gray Clay covers the present bottom of the three lagoons and also occurs in the marsh It is inter1aminated wi sand in the channels. Increases in the rates of deposi ion, high concentrations of Ca and Zn, an Ambrosia rise, and an increase in bioturbation possibly due to the activities of the carp, indicate th this unit is a recent deposit resulting from the activities of man.

The effects of static and diurnally-cycling temperature acclimations on thermal tolerances of rainbow trout, Salmo gairdneri

:ofiedian lethal temperatures ( LT50' s ) were determined for rainbow trout, Salmo gairdnerii, acclimated for a minimum of 21 days at 5 c onstant temperatures between 4 and 20 0 C. and 2 diel temperature fluctuations ( sinewave curves of amplitudes ± 4 and ± 7 0 C. about a mean temperature of 12 0 C. ) . Twenty-four-, 48-, and 96-hour LT50 estimates were c alculated f ollowing standard flow-through aquatic bioassay techniques and probi t transformation of mortality data. The phenomenon of delayed thermal mortality was also investigated. Shifts in upper incipient lethal temperature occurred as a result of previous thermal conditioning. It was shown that increases in constant acclimation temperature result in proportional l inear increases in thermal tolerances. The increase i n estimated 96-hour LT50's was approximately 0.13 0 c. X 1 0 C:1 between 8 and 20 0 C. The effect of acclimation to both cyclic temperature regimes was an increase in LT50 to values between the mean and maximum constant equivalent daily temperatures of the cycles. Twenty-four-, 48-, and 96-hour LT50 estimates of both cycles corresponded approximately to the LT50 values of the 16 0 C. c onstant temperature equivalent . This increase i n thermal tolerance was further demonstrated by the delayed thermal mortality experiments . Cycle amplitudes appeared to i nfluence thermal resistance through alterations in initi al mortality since mortality patterns characteristic of base temperature acclimations re-appeared after approximately 68 hours exposure to test temperatures for the 12 + 4 0 C. group, whereas mortality patterns stabilized and remained constant for a period greater than 192 hours with the larger therma l cycle ( 12 + 7 0 C. ). NO s ignificant corre lations between s pecimen weight and time-to-death was apparent. Data are discussed in relation to the establishment of thermal criteria for important commercial and sport fishes , such as the salmonids , as is the question whether previously reported values on lethal temperature s may have been under estimated.

Identification de biomarqueurs protéiques prédictifs et diagnostiques des maladies coronariennes pour une population de souche canadienne-française

Les biomarqueurs plasmatiques constituent des outils essentiels, mais rares, utilisés pour diagnostiquer les maladies, comme les maladies cardiovasculaires (MCV), et stratifier le niveau de risque associé. L’identification de nouveaux biomarqueurs plasmatiques susceptibles d’améliorer le dépistage et le suivi des MCV représente ainsi un enjeu majeur en termes d’économie et de santé publique. Le projet vise à identifier de nouveaux biomarqueurs plasmatiques prédictifs ou diagnostiques des MCV, à déterminer le profil protéomique plasmatique de patients atteints de MCV et à développer des méthodes innovantes d’analyse d’échantillon plasmatique. L’étude a été effectuée sur une large banque de plasma provenant de 1006 individus de souche Canadienne-Française recrutés à différents stades de la MCV et qui ont été suivis sur une période de 5 ans. Des séries de déplétions ont été réalisées afin de dépléter les 14 protéines majoritaires (colonne IgY14TM) de l’échantillon avant son analyse par trois approches effectuées en parallèle: 1) Une chromatographie liquide (LC) en 2 dimensions qui fractionne les protéines selon le point isoélectrique puis selon le degré d’hydrophobicité, via le système PF2D, suivie par une chromatographie liquide couplée avec une spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS). 2) Une séparation classique sur gel 1D-SDS-PAGE suivie d’une LC-MS/MS; 3) Par une déplétion plus poussée du plasma avec l’utilisation en tandem avec la colonne IgY14TM d’une colonne SupermixTM permettant de dépléter également les protéines de moyenne abondance, suivie d’une séparation sur gel 1D-SDS-PAGE et d’une analyse LC-MS/MS de la portion déplétée (3a) et de la portion liée à la SupermixTM (3b). Les résultats montrent que le système PF2D permet d’identifier plusieurs profils protéiques spécifiques au groupe MCV. Sur un total de 1156 fractions (équivalent à 1172 pics protéiques pour le groupe contrôle et 926 pics pour le groupe MCV) recueillies, 15 fractions (23 pics protéiques) présentaient des différences quantitativement significatives (p<0,05) entre les 2 groupes. De plus, 6 fractions (9 pics) sont uniquement présentes dans un groupe, représentant d’autres signatures protéomiques et biomarqueurs potentiellement intéressants. Les méthodes 2, 3a et 3b ont permis l’identification de 108, 125 et 91 protéines respectivement avec des chevauchements partiels (31% entre la méthode 2 et 3a, 61% entre 2 et 3b et 19% entre 3a et 3b). Les méthodes 2 et 3 ont permis l’identification de 12 protéines qui présentaient des différences quantitatives significatives entre les 2 groupes. L’utilisation de plusieurs approches protéomiques complémentaires nous ont d’ores et déjà permis d’identifier des candidats biomarqueurs des angines instables avec récidive d’infarctus du myocarde (IM).

Régions de susceptibilité dans les remaniements du chromosome Y et mosaïcisme : facteurs de risque du développement sexuel anormal

Le développement sexuel est un processus complexe qui dépend de nombreux gènes, une mutation pouvant entraîner un développement sexuel anormal. Par ailleurs, des anomalies chromosomiques peuvent avoir des répercussions importantes sur la détermination gonadique, surtout lorsqu'il s'agit du chromosome Y puisqu'il porte le gène clé du développement sexuel masculin. Premièrement, nous avons identifié par cytogénétique moléculaire le point de cassure chez 5 patients avec une translocation X;Y et 10 patients avec un chromosome Y isodicentrique. Nous avons ainsi démontré que certaines régions sont plus à risque d'être remaniées, notamment lorsqu'elles contiennent des palindromes ou d'autres séquences répétées. Nous avons également établi une relation entre la distance séparant le centromère et le point de cassure et l'instabilité des chromosomes Y isodicentriques lors des divisions cellulaires. Deuxièmement, nous avons étudié en cytogénétique les gonades de 22 patients avec un chromosome Y normal ou remanié et présentant un développement sexuel anormal. Nous avons mis en évidence la perte du chromosome Y remanié dans une majorité de cellules gonadiques des 10 patients étudiés, expliquant leur phénotype sexuel anormal. Cependant, chez 11 des 12 patients avec un chromosome Y normal, aucun mosaïcisme expliquant clairement leur détermination gonadique anormale n'a été retrouvé. Finalement, nous avons analysé par immunohistochimie les gonades dysgénésiques de 30 patients avec une anomalie du développement sexuel et un chromosome Y normal ou remanié. Nos travaux ont montré la présence de cellules germinales immatures au sein de cordons sexuels primitifs sous forme de tissu gonadique indifférencié dans 15 gonades, dont 9 ont évolué en tumeur gonadique. Dans 13 autres gonades, ces cellules germinales immatures avaient disparues par apoptose. Dans l'ensemble, notre recherche met en évidence la susceptibilité du chromosome Y à subir des remaniements et à être instable lors des divisions cellulaires, et indique que le mosaïcisme peut avoir des répercussions sur la détermination gonadique. Nos travaux montrent également que le tissu gonadique indifférencié peut évoluer vers deux entités, une tumeur gonadique ou une bandelette suite à l'apoptose des cellules germinales, mettant en lumière la nécessité d'analyser le tissu gonadique des patients XY avec dysgénésie gonadique dont les gonades sont laissées en place.

Effets de la perfusion pulsatile durant une circulation extra-corporelle

INTRODUCTION : L’utilisation de la circulation extracorporelle durant la chirurgie cardiaque est associée à des problèmes pulmonaires chez certains patients. L’utilisation d’une pression pulsatile induite par un ballon intra-aortique (BIA) pourrait diminuer la dysfonction endothéliale et la survenue de tels événements. MATÉRIEL ET MÉTHODE : 12 porcs Landrace-Yorkshire ont subi une circulation extracorporelle et ont été divisés en deux groupes et 4 porcs ont servi de contrôles sans CEC. Le premier groupe (n=6) a bénéficié d’un flot pulsatile créé par un BIA en mode interne à 80 battements par minute durant les 90 minutes de l’opération alors que le second groupe (n=6) a subi une CEC standard. Après 60 minutes de reperfusion suivant la CEC, les valeurs hémodynamiques ont été évaluées dont les pressions artérielles, les pressions pulmonaires, l’index cardiaque et la concentration de glucose et de lactate. Les artères pulmonaires sont ensuite montées en chambre d’organe pour évaluer la fonction endothéliale. RÉSULTATS : Les porcs avec pression pulsatile ont tendance à produire moins de lactate sanguin après 60 minutes de reperfusion. Les autres valeurs hémodynamiques sont semblables. Finalement, la relaxation à la bradykinine est significativement meilleure dans le groupe pression pulsatile alors que la relaxation à l’acétylcholine n’est pas significativement différente. CONCLUSION : Ces résultats démontrent que la perfusion pulsatile produite par un BIA protège l’endothélium pulmonaire lors d'une CEC. Cet effet pourrait être dû à une augmentation du flot bronchique qui diminuerait l’ischémie pulmonaire ou à une diminution de la libération de cytokines et de bradykinine qui réduirait les dommages de reperfusion.

Influence de la fibrose hépatique sur le développement du carcinome hépatocellulaire

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est un cancer au pronostic sombre, car il est souvent diagnostiqué trop tardivement pour entreprendre un traitement curatif. Il se développe dans 80-90% des cas sur fond de cirrhose. On connait mal comment la fibrose, étape préliminaire à la cirrhose, et son principal constituant, le collagène de type 1 (COL1), peuvent jouer un rôle dans le processus du CHC. Nous avons tout d’abord étudié le développement de la fibrose dans un modèle utilisant la souris nue. Nous avons déterminé qu’après 16 semaines d’administration de thioacétamide dans l’eau de boisson, il est possible d’obtenir une fibrose suffisante pour induire une hépatoprotection en présence de différents hépatotoxiques (AST dans le sérum de souris fibrotiques vs non-fibrotiques : Anti-Fas JO2 (4665 ± 2596 vs. 13953 ± 2260 U/L; P<0.05), acétaminophène (292 ± 66 vs. 4087 ± 2205 U/L; P<0.01) et CCL4 (888 ± 268 vs. 15673 ± 2782 U/L; P<0.001)). Ces résultats confirment que la présence de COL1 et de fibrose favorise la survie des hépatocytes normaux tel qu’observé précédemment au laboratoire. Par la suite, nous avons sélectionné in vivo, par injection intrasplénique de la lignée de CHC Hepa1-6, une lignée à forte tumorigénicité nommée dt-Hepa1-6 (28±12 lésions vs. 0±0 lésions à 21 jours). Cette lignée était composée d’une sous-population cellulaire arborant la protéine de surface EpCAM (34.0±0.1%). Par tri cellulaire, nous avons démontré que ces cellules étaient partiellement responsables de la tumorigénicité accrue (EpCAM + (86.7±2.3%) :1093±74 lésions vs. EpCAM- (15.3±1.0%) :473±100 lésions; P<0.01). Nous avons alors démontré que la présence de fibrose favorise le développement de la lignée dt-Hepa1-6 in vivo (604±242 vs 22±9 lésions; P<0.05). De plus, la présence de fibrose réduit l’efficacité du traitement au cisplatin in vivo (44.5±4.9 vs. 78.7±6.9%; P<0.01) confirmant les résultats obtenus in vitro (Apoptose : COL1 13.75±0.44% vs. plastique 31.45±1.37%; P<0.001). En conclusion, la présence de fibrose et de son principal constituant, le COL1, favorise la survie et la progression du CHC.

Mosquito larvae borne viruses from the central travancore region of kerala: isolation and characterization

The present study was initiated when several massive outbreaks of Chikungunya, Dengue and Japanese Encephalitis were frequently reported across the State of Kerala. Multiple symptoms persisted among the affected individuals and the public health officials were in search of aetiological agents responsible for the out breaks and, other than clinical samples no resources were available. In this context, a study was undertaken to focus on mosquito larvae to investigate the viruses borne by them which remain silently prevalent in the environment. The study was not a group specific investigation limited to either arbovirus or enterovirus, but had a broad spectrum approach. The study encompassed the viral pathogens that could be isolated, their impact when passaged through cell lines, growth kinetics, titer of the working stocks in specific cell line, the structure by means of transmission electron microscopy(TEM), the one step growth and molecular characterization using molecular tools.

Comparación de indicador “demanda no atendida” en urgencias, antes y después del especialista en emergencias

El presente estudio evalúa si hay cambios importantes en el indicador DNA, sin pretender demostrar causalidad, durante dos años antes y tres años después de la participación del EE, mediante un análisis comparativo pareado entre grupos con recolección retrospectiva. Durante el desarrollo de la formación de la primera cohorte de residentes del programa de especialización en Medicina de Emergencias en Bogotá, el hospital base del posgrado contrató un especialista en emergencias graduado en Medellín del Instituto de Ciencias de la Salud (CES), como Jefe del SU, lo que fue visto como una oportunidad única para notar los cambios posteriores a su participación, si bien el estudio no se diseñó para evaluar causalidad directa, pues los múltiples factores que intervendrían y el riesgo de modificación del factor a estudiar eran muy altos como para proponerse un análisis multivariado prospectivo.

Asociación de los eventos adversos con medicamentos biológicos registrados en el Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos INVIMA 2014

La función de Farmacovigilancia permite el seguimiento postcomercialización de los medicamentos y productos biológicos ingresados, recibiendo registros de eventos adversos y generando cambios, alertas, señales, que permiten la modificación de la información farmacológica, administración, e incluso la suspensión la comercialización de los medicamentos y productos biológicos autorizados a circulación. A través de este proceso de registro y de estudios clínicos previos a la postcomercialización, se realizan análisis cualitativos y cuantitativos, se generan señales y alertas, así como el perfil de seguridad, herramienta importante en el manejo de cualquier medicamento, para el personal de salud, incluso para el paciente. Las señales se crean de la posible asociación de la reacción adversa con el medicamento, generando cambios en la comercialización y dependen de la calidad en el registro, mejorando la seguridad y calidad de vida de los pacientes. Los productos biológicos, una parte de los medicamentos de reciente introducción y de interés comercial merecen especial atención, dado su potencial y manufactura. En este trabajo se analizó la posible asociación entre las principales reacciones adversas registradas en INVIMA, creando posibles señales en relación con los primeros cinco productos biológicos, y realizando la comparación con los perfiles de seguridad de las principales agencias de referencia internacional. Se encontró similaridad con los perfiles de seguridad de referencia a nivel internacional, y se crearon posibles señales que, aunque no cuentan con causalidad, y se evidencian en su mayoría posibles, sirven de punto de partida de próximas investigaciones.

Potential predictability of rapid changes in the Atlantic meridional overturning circulation

We explore the potential predictability of rapid changes in the Atlantic meridional overturning circulation (MOC) using a coupled global climate model (HadCM3). Rapid changes in the temperature and salinity of surface water in the Nordic Seas, and the flow of dense water through Denmark Strait, are found to be precursors to rapid changes in the model's MOC, with a lead time of around 10 years. The mechanism proposed to explain this potential predictability relies on the development of density anomalies in the Nordic Seas which propagate through Denmark Strait and along the deep western boundary current, affecting the overturning. These rapid changes in the MOC have significant, and widespread, climate impacts which are potentially predictable a few years ahead. Whilst the flow through Denmark Strait is too strong in HadCM3, the presence of such potential predictability motivates the monitoring of water properties in the Nordic Seas and Denmark Strait.

The influence of Fe-rich coatings on the dissolution of anorthite at pH 2.6

Surface coatings are very common on mineral grains in soils but most laboratory dissolution experiments are carried out on pristine, uncoated mineral grains. An experiment designed to unambiguously isolate the effect of surface coatings on mineral dissolution from any influence of solution saturation state is reported. Two aliquots of 53 to 63 mum anorthite feldspar powder were used. One was dissolved in pH 2.6 HCl, the other in pH 2.6 FeCl3 solution, both for similar to6000 h in flow-through reactors. An amorphous Fe-rich, Al-, Ca- and Si-free orange precipitate coated the anorthite dissolved in the FeCl3 solution. BET surface area of the anorthite increased from 0.16 to 1.65 m(2) g(-1) in the HCl experiment and to 3.89 m(2) g(-1) in the FeCl3 experiment. The increase in surface area in the HCl experiment was due to the formation of etch pits on the anorthite grain surface whilst the additional increase in the FeCl3 experiment was due to the micro- and meso-porous nature of the orange precipitate. This precipitate did not inhibit or slow the dissolution of the anorthite. Steady state dissolution rates for the anorthite dissolved in the HCl and FeCl3 were similar to2.5 and 3.2 X 10(-10) mol(feldspar) m(-2) s(-1) respectively. These rates are not significantly different after the cumulative uncertainty of 17% in their value due to uncertainty in the inputs parameters used in their calculation is taken into account. Results from this experiment support previous theoretical and inference-based conclusions that porous coatings should not inhibit mineral dissolution. Copyright (C) 2003 Elsevier Ltd.