代微積拾級Dai wei ji shi ji.Loomis' Analytical Geometry and Differential and Integral Calculus.

Traduction de Wylie, rédigée par Li Shan lan ; préfaces Chinoises des deux traducteurs (1859) ; préface anglaise, écrite à Shang hai par A. Wylie (juillet 1859). Liste de termes techniques en anglais et en Chinois. Gravé à la maison Mo hai (1859).18 livres.

Développement de techniques analytiques pour la détermination des agents anti-infectieux dans les eaux environnementales

Les agents anti-infectieux sont utilisés pour traiter ou prévenir les infections chez les humains, les animaux, les insectes et les plantes. L’apparition de traces de ces substances dans les eaux usées, les eaux naturelles et même l’eau potable dans plusieurs pays du monde soulève l’inquiétude de la communauté scientifique surtout à cause de leur activité biologique. Le but de ces travaux de recherche a été d’étudier la présence d’anti-infectieux dans les eaux environnementales contaminées (c.-à-d. eaux usées, eaux naturelles et eau potable) ainsi que de développer de nouvelles méthodes analytiques capables de quantifier et confirmer leur présence dans ces matrices. Une méta-analyse sur l’occurrence des anti-infectieux dans les eaux environnementales contaminées a démontré qu’au moins 68 composés et 10 de leurs produits de transformation ont été quantifiés à ce jour. Les concentrations environnementales varient entre 0.1 ng/L et 1 mg/L, selon le composé, la matrice et la source de contamination. D’après cette étude, les effets nuisibles des anti-infectieux sur le biote aquatique sont possibles et ces substances peuvent aussi avoir un effet indirect sur la santé humaine à cause de sa possible contribution à la dissémination de la résistance aux anti-infecteiux chez les bactéries. Les premiers tests préliminaires de développement d’une méthode de détermination des anti-infectieux dans les eaux usées ont montré les difficultés à surmonter lors de l’extraction sur phase solide (SPE) ainsi que l’importance de la sélectivité du détecteur. On a décrit une nouvelle méthode de quantification des anti-infectieux utilisant la SPE en tandem dans le mode manuel et la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS). Les six anti-infectieux ciblés (sulfaméthoxazole, triméthoprime, ciprofloxacin, levofloxacin, clarithromycin et azithromycin) ont été quantifiés à des concentrations entre 39 et 276 ng/L dans les échantillons d’affluent et d’effluent provenant d’une station d’épuration appliquant un traitement primaire et physico- chimique. Les concentrations retrouvées dans les effluents indiquent que la masse moyenne totale de ces substances, déversées hebdomadairement dans le fleuve St. Laurent, était de ~ 2 kg. En vue de réduire le temps total d’analyse et simplifier les manipulations, on a travaillé sur une nouvelle méthode de SPE couplée-LC-MS/MS. Cette méthode a utilisé une technique de permutation de colonnes pour préconcentrer 1.00 mL d’échantillon dans une colonne de SPE couplée. La performance analytique de la méthode a permis la quantification des six anti-infectieux dans les eaux usées municipales et les limites de détection étaient du même ordre de grandeur (13-60 ng/L) que les méthodes basées sur la SPE manuelle. Ensuite, l’application des colonnes de SPE couplée de chromatographie à débit turbulent pour la préconcentration de six anti-infectieux dans les eaux usées a été explorée pour diminuer les effets de matrice. Les résultats obtenus ont indiqué que ces colonnes sont une solution de réchange intéressante aux colonnes de SPE couplée traditionnelles. Finalement, en vue de permettre l’analyse des anti-infectieux dans les eaux de surface et l’eau potable, une méthode SPE couplée-LC-MS/MS utilisant des injections de grand volume (10 mL) a été développée. Le volume de fuite de plusieurs colonnes de SPE couplée a été estimé et la colonne ayant la meilleure rétention a été choisie. Les limites de détection et de confirmation de la méthode ont été entre 1 à 6 ng/L. L’analyse des échantillons réels a démontré que la concentration des trois anti-infectieux ciblés (sulfaméthoxazole, triméthoprime et clarithromycine) était au dessous de la limite de détection de la méthode. La mesure des masses exactes par spectrométrie de masse à temps d’envol et les spectres des ions produits utilisant une pente d’énergie de collision inverse dans un spectromètre de masse à triple quadripôle ont été explorés comme des méthodes de confirmation possibles.

Développement d’outils analytiques pour la détection de biomolécules directement dans des fluides sanguins

Cette thèse porte sur le développement de biocapteurs basés sur la technique de résonance des plasmons de surface (SPR) pour effectuer des analyses directement dans un fluide sanguin n’ayant subi aucune purification ou dilution. L’ensemble des biocapteurs discutés exploiteront un instrument SPR portable développé dans le groupe du professeur Masson. Le premier volet de la thèse portera sur le processus d’interférence lié à l’adsorption non spécifique du sérum à la surface du capteur. L’analyse des biomolécules adsorbées sera effectuée en combinant la SPR à la spectrométrie de masse. Les informations obtenues seront exploitées pour la construction de biocapteurs adaptés à l’analyse en milieu sanguin. Un premier biocapteur développé ciblera la protéine antigène prostatique spécifique (APS) contenue dans le sérum servant de biomarqueur pour dépister le cancer de la prostate. Pour détecter les faibles concentrations de cette protéine directement dans le sérum, un matériel plasmonique microstructuré sera utilisé pour amplifier les signaux obtenus et sera recouvert d’une monocouche peptidique minimisant l’adsorption non spécifique du sérum. L’instrument SPR aura été adapté pour permettre également la détection simultanée de fluorescence. Un test ELISA sera ainsi effectué en parallèle du test SPR. Chacune des techniques fournira un contrôle pour la deuxième, tout en permettant de détecter le biomarqueur au niveau requis pour dépister la maladie. La combinaison des deux méthodes permettra aussi d’élargir la gamme dynamique du test de dépistage. Pour terminer, l’instrument SPR portable sera utilisé dans le cadre de détection de petites biomolécules ayant un potentiel thérapeutique directement dans un échantillon de sang. Des peptides ayant une activité anti-athérosclérotique pourront ainsi être détectés à même un échantillon de sang ni purifié ni dilué, et ce à des concentrations de l’ordre du micromolaire. Une modification de la microfluidique via l’introduction d’une membrane poreuse au cœur de celle-ci sera la clé permettant d’effectuer de telles analyses. La présente thèse met de l’avant de nouvelles stratégies et des modifications instrumentales permettant d’analyser des protéines et des petites molécules directement dans un échantillon non purifié de sérum ou de sang. Les modifications apportées au système fluidique, à l’instrument SPR et au niveau du biocapteur employé permettront d’effectuer des biodétections dans des matrices aussi complexes que les fluides sanguins. Les présents travaux mettent en lumière la capacité d’un instrument SPR/fluorescence portable à faire en 12 minutes la biodétection d’un marqueur du cancer de la prostate directement dans un échantillon de sérum. Finalement, on rapporte ici un des premiers articles où un biocapteur SPR est utilisé à même un échantillon de sang non-purifié pour faire des biodétections.

On-line analytical processing with conceptual information systems

A conceptual information system consists of a database together with conceptual hierarchies. The management system TOSCANA visualizes arbitrary combinations of conceptual hierarchies by nested line diagrams and allows an on-line interaction with a database to analyze data conceptually. The paper describes the conception of conceptual information systems and discusses the use of their visualization techniques for on-line analytical processing (OLAP).

Non-linear mechanical behavior of the elastomer polydimethylsiloxane (PDMS) used in the manufacture of microfluidic devices

Polydimethylsiloxane (PDMS) is the elastomer of choice to create a variety of microfluidic devices by soft lithography techniques (eg., [1], [2], [3], [4]). Accurate and reliable design, manufacture, and operation of microfluidic devices made from PDMS, require a detailed characterization of the deformation and failure behavior of the material. This paper discusses progress in a recently-initiated research project towards this goal. We have conducted large-deformation tension and compression experiments on traditional macroscale specimens, as well as microscale tension experiments on thin-film (≈ 50µm thickness) specimens of PDMS with varying ratios of monomer:curing agent (5:1, 10:1, 20:1). We find that the stress-stretch response of these materials shows significant variability, even for nominally identically prepared specimens. A non-linear, large-deformation rubber-elasticity model [5], [6] is applied to represent the behavior of PDMS. The constitutive model has been implemented in a finite-element program [7] to aid the design of microfluidic devices made from this material. As a first attempt towards the goal of estimating the non-linear material parameters for PDMS from indentation experiments, we have conducted micro-indentation experiments using a spherical indenter-tip, and carried out corresponding numerical simulations to verify how well the numerically-predicted P(load-h(depth of indentation) curves compare with the corresponding experimental measurements. The results are encouraging, and show the possibility of estimating the material parameters for PDMS from relatively simple micro-indentation experiments, and corresponding numerical simulations.

Robust fault detection using consistency techniques for uncertainty handling

Often practical performance of analytical redundancy for fault detection and diagnosis is decreased by uncertainties prevailing not only in the system model, but also in the measurements. In this paper, the problem of fault detection is stated as a constraint satisfaction problem over continuous domains with a big number of variables and constraints. This problem can be solved using modal interval analysis and consistency techniques. Consistency techniques are then shown to be particularly efficient to check the consistency of the analytical redundancy relations (ARRs), dealing with uncertain measurements and parameters. Through the work presented in this paper, it can be observed that consistency techniques can be used to increase the performance of a robust fault detection tool, which is based on interval arithmetic. The proposed method is illustrated using a nonlinear dynamic model of a hydraulic system

Development of molecular-based techniques for the detection, identification and quantification of food-borne pathogens

La presencia de microorganismos patógenos en alimentos es uno de los problemas esenciales en salud pública, y las enfermedades producidas por los mismos es una de las causas más importantes de enfermedad. Por tanto, la aplicación de controles microbiológicos dentro de los programas de aseguramiento de la calidad es una premisa para minimizar el riesgo de infección de los consumidores. Los métodos microbiológicos clásicos requieren, en general, el uso de pre-enriquecimientos no-selectivos, enriquecimientos selectivos, aislamiento en medios selectivos y la confirmación posterior usando pruebas basadas en la morfología, bioquímica y serología propias de cada uno de los microorganismos objeto de estudio. Por lo tanto, estos métodos son laboriosos, requieren un largo proceso para obtener resultados definitivos y, además, no siempre pueden realizarse. Para solucionar estos inconvenientes se han desarrollado diversas metodologías alternativas para la detección identificación y cuantificación de microorganismos patógenos de origen alimentario, entre las que destacan los métodos inmunológicos y moleculares. En esta última categoría, la técnica basada en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se ha convertido en la técnica diagnóstica más popular en microbiología, y recientemente, la introducción de una mejora de ésta, la PCR a tiempo real, ha producido una segunda revolución en la metodología diagnóstica molecular, como pude observarse por el número creciente de publicaciones científicas y la aparición continua de nuevos kits comerciales. La PCR a tiempo real es una técnica altamente sensible -detección de hasta una molécula- que permite la cuantificación exacta de secuencias de ADN específicas de microorganismos patógenos de origen alimentario. Además, otras ventajas que favorecen su implantación potencial en laboratorios de análisis de alimentos son su rapidez, sencillez y el formato en tubo cerrado que puede evitar contaminaciones post-PCR y favorece la automatización y un alto rendimiento. En este trabajo se han desarrollado técnicas moleculares (PCR y NASBA) sensibles y fiables para la detección, identificación y cuantificación de bacterias patogénicas de origen alimentario (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis y Salmonella spp.). En concreto, se han diseñado y optimizado métodos basados en la técnica de PCR a tiempo real para cada uno de estos agentes: L. monocytogenes, L. innocua, Listeria spp. M. avium subsp. paratuberculosis, y también se ha optimizado y evaluado en diferentes centros un método previamente desarrollado para Salmonella spp. Además, se ha diseñado y optimizado un método basado en la técnica NASBA para la detección específica de M. avium subsp. paratuberculosis. También se evaluó la aplicación potencial de la técnica NASBA para la detección específica de formas viables de este microorganismo. Todos los métodos presentaron una especificidad del 100 % con una sensibilidad adecuada para su aplicación potencial a muestras reales de alimentos. Además, se han desarrollado y evaluado procedimientos de preparación de las muestras en productos cárnicos, productos pesqueros, leche y agua. De esta manera se han desarrollado métodos basados en la PCR a tiempo real totalmente específicos y altamente sensibles para la determinación cuantitativa de L. monocytogenes en productos cárnicos y en salmón y productos derivados como el salmón ahumado y de M. avium subsp. paratuberculosis en muestras de agua y leche. Además este último método ha sido también aplicado para evaluar la presencia de este microorganismo en el intestino de pacientes con la enfermedad de Crohn's, a partir de biopsias obtenidas de colonoscopia de voluntarios afectados. En conclusión, este estudio presenta ensayos moleculares selectivos y sensibles para la detección de patógenos en alimentos (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis) y para una rápida e inambigua identificación de Salmonella spp. La exactitud relativa de los ensayos ha sido excelente, si se comparan con los métodos microbiológicos de referencia y pueden serusados para la cuantificación de tanto ADN genómico como de suspensiones celulares. Por otro lado, la combinación con tratamientos de preamplificación ha resultado ser de gran eficiencia para el análisis de las bacterias objeto de estudio. Por tanto, pueden constituir una estrategia útil para la detección rápida y sensible de patógenos en alimentos y deberían ser una herramienta adicional al rango de herramientas diagnósticas disponibles para el estudio de patógenos de origen alimentario.

Characterisation of soils containing naturally occurring radioactive material (NORM) using in situ and rapid laboratory techniques. Case study: South Terras, Cornwall

In situ analysis has become increasingly important for contaminated land investigation and remediation. At present, portable techniques are used mainly as scanning tools to assess the spread and magnitude of the contamination, and are an adjunct to conventional laboratory analyses. A site in Cornwall, containing naturally occurring radioactive material (NORM), provided an opportunity for Reading University PhD student Anna Kutner to compare analytical data collected in situ with data generated by laboratory-based methods. The preliminary results in this paper extend the author‟s poster presentation at last September‟s GeoSpec2010 conference held in Lancaster.

Techniques for image analysis of movement of juveniles of root-knot nematodes encumbered with Pasteuria penetrans spores

Root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) are the most significant plant-parasitic nematodes that damage many crops all over the world. The free-living second stage juvenile (J2) is the infective stage that enters plants. The J2s move in the soil water films to reach the root zone. The bacterium Pasteuria penetrans is an obligate parasite of root-knot nematodes, is cosmopolitan, frequently encountered in many climates and environmental conditions and is considered promising for the control of Meloidogyne spp. The infection potential of P. penetrans to nematodes is well studied but not the attachment effects on the movement of root-knot nematode juveniles, image analysis techniques were used to characterize movement of individual juveniles with or without P. penetrans spores attached to their cuticles. Methods include the study of nematode locomotion based on (a) the centroid body point, (b) shape analysis and (c) image stack analysis. All methods proved that individual J2s without P. penetrans spores attached have a sinusoidal forward movement compared with those encumbered with spores. From these separate analytical studies of encumbered and unencumbered nematodes, it was possible to demonstrate how the presence of P. penetrans spores on a nematode body disrupted the normal movement of the nematode.

An analytical framework for appraising Integrated Arable Farming Systems

Integrated Arable Farming Systems are examined from the perspective of the farmer considering the use of such techniques, and data are presented which suggest that the uptake of the approach may expose the manager to a greater degree of risk. Observations are made about the possible uptake of such systems in the UK and the implications this may have for agricultural and environmental policy in general.

A multi-level analytical approach for detection and visualization of intracellular NO production and nitrosation events using diaminofluoresceins

Diaminofluoresceins are widely used probes for detection and intracellular localization of NO formation in cultured/isolated cells and intact tissues. The fluorinated derivative, 4-amino-5-methylamino-2′,7′-difluorofluorescein (DAF-FM), has gained increasing popularity in recent years due to its improved NO-sensitivity, pH-stability, and resistance to photo-bleaching compared to the first-generation compound, DAF-2. Detection of NO production by either reagent relies on conversion of the parent compound into a fluorescent triazole, DAF-FM-T and DAF-2-T, respectively. While this reaction is specific for NO and/or reactive nitrosating species, it is also affected by the presence of oxidants/antioxidants. Moreover, the reaction with other molecules can lead to the formation of fluorescent products other than the expected triazole. Thus additional controls and structural confirmation of the reaction products are essential. Using human red blood cells as an exemplary cellular system we here describe robust protocols for the analysis of intracellular DAF-FM-T formation using an array of fluorescence-based methods (laser-scanning fluorescence microscopy, flow cytometry and fluorimetry) and analytical separation techniques (reversed-phase HPLC and LC-MS/MS). When used in combination, these assays afford unequivocal identification of the fluorescent signal as being derived from NO and are applicable to most other cellular systems without or with only minor modifications.

High Royds: an integrated, analytical approach for mapping the unmarked burials of a pauper cemetery

Applying geophysical techniques to detect and map the physical extent of individual unmarked graves proves difficult in many cases. The success of individual geophysical techniques for detecting unmarked graves may be due to a poor understanding of the nature of the graves themselves, the context in which they lie in, and temporal changes to the burial state. Given the unpredictability of these variables, it is surprising that grave prospection is often undertaken using only a single method. This paper presents a multi-methodological survey strategy for detecting unmarked burials and utilises an analytical approach for visualising and evaluating survey results.

Still searching for graves: an analytical strategy for interpreting geophysical data used in the search for “unmarked” graves

Searching for and mapping the physical extent of unmarked graves using geophysical techniques has proven difficult in many cases. The success of individual geophysical techniques for detecting graves depends on a site-by-site basis. Significantly, detection of graves often results from measured contrasts that are linked to the background soils rather than the type of archaeological feature associated with the grave. It is evident that investigation of buried remains should be considered within a 3D space as the variation in burial environment can be extremely varied through the grave. Within this paper, we demonstrate the need for a multi-method survey strategy to investigate unmarked graves, as applied at a “planned” but unmarked pauper’s cemetery. The outcome from this case study provides new insights into the strategy that is required at such sites. Perhaps the most significant conclusion is that unmarked graves are best understood in terms of characterization rather than identification. In this paper, we argue for a methodological approach that, while following the current trends to use multiple techniques, is fundamentally dependent on a structured approach to the analysis of the data. The ramifications of this case study illustrate the necessity of an integrated strategy to provide a more holistic understanding of unmarked graves that may help aid in management of these unseen but important aspects of our heritage. It is concluded that the search for graves is still a current debate and one that will be solved by methodological rather than technique-based arguments.

Approaches for multicopper oxidases in the design of electrochemical sensors for analytical applications

We report an effective approach for the construction of a biomimetic sensor of multicopper oxidases by immobilizing a cyclic-tetrameric copper(II) species, containing the ligand (4-imidazolyl)ethylene-2-amino-1-ethylpyridine (apyhist), in the Nafion (R) membrane on a vitreous carbon electrode surface. This complex provides a tetranuclear arrangement of copper ions that allows an effective reduction of oxygen to water, in a catalytic cycle involving four electrons. The electrochemical reduction of oxygen was studied at pH 9.0 buffer solution by using cyclic voltammetry, chronoamperometry, rotating disk electrode voltammetry and scanning electrochemical microscopy techniques. The mediator shows good electrocatalytic ability for the reduction of O(2) at pH 9.0, with reduction of overpotential (350 mV) and increased current response in comparison with results obtained with a bare glassy carbon electrode. The heterogeneous rate constant (k(ME)`) for the reduction of O(2) at the modified electrode was determined by using a Koutecky-Levich plot. In addition, the charge transport rate through the coating and the apparent diffusion coefficient of O(2) into the modifier film were also evaluated. The overall process was found to be governed by the charge transport through the coating, occurring at the interface or at a finite layer at the electrode/coating interface. The proposed study opens up the way for the development of bioelectronic devices based on molecular recognition and self-organization. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Stability and compatibility study on enalapril maleate using thermoanalytical techniques

This paper demonstrates the application of thermal analysis in compatibility and stability studies between it ACE inhibitor (enalapril maleate) and excipients. The results have helped to elucidate the reason of a stability problem observed (luring the storage of enalapril maleate tablets. Incompatibility between enalapril maleate and colloidal silicon dioxide was detected. Besides, it was confirmed that the reaction between enalapril maleate and NaHCO3 increases the thermal stability of the drug. This Study Supports the importance of using thermoanalytical methods in the development of pharmaceuticals.