Carbon nanotubes in nanostructured films: Potential application as amperometric and potentiometric field-effect (bio-)chemical sensors

The assembly of carbon nanotubes (CNTs) into nanostructured films is attractive for producing functionalized hybrid materials and (bio-)chemical sensors, but this requires experimental methods that allow for control of molecular architecturcs. In this study, we exploit the layer-by-layer (LbL) technique to obtain two types of sensors incorporating CNTs. In the first, LbL films of alternating layers of multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) dispersed in polyarninoamide (PAMAM) dendrimers and nickel phthalocyanine (NiTsPc) were used in amperometric detection of the neurotransmitter dopamine (DA). The electrochemical properties evaluated with cyclic voltammetry indicated that the incorporation of MWNTs in the PAMAM-NT/NiTsPc LbL films led to a 3-fold increase in the peak current, in addition to a decrease of 50 mV in the oxidation potential of DA. The latter allowed detection of DA even in the presence of ascorbic acid (AA), a typical interferent for DA. Another LbL film was obtained with layers of PAMAM and single-walled carbon nanotubes (SWNTs) employed in field-effect-devices using a capacitive electrolyte-insulator-semiconductor structure (EIS). The adsorption of the film components was monitored by measuring the flat-band voltage shift in capacitance-voltage (C-P) curves, caused by the charges from the components. Constant capacitance (ConCap) measurements showed that the EISPAMAM/SWNT film displayed a high pH sensitivity (ca. 54.5 mV/pH), being capable of detecting penicillin G between 10(-4) mol L(-1) and 10(-2) mol L-1, when a layer of penicillinase was adsorbed atop the PAMAM/SWNT film. (C) 2009 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Low-Frequency Noise in Field-Effect Devices Functionalized With Dendrimer/Carbon-Nanotube Multilayers

Low-frequency noise in an electrolyte-insulator- semiconductor (EIS) structure functionalized with multilayers of polyamidoamine (PAMAM) dendrimer and single-walled carbon nanotubes (SWNT) is studied. The noise spectral density exhibits 1/f(gamma) dependence with the power factor of gamma approximate to 0.8 and gamma = 0.8-1.8 for the bare and functionalized EIS sensor, respectively. The gate-voltage noise spectral density is practically independent of the pH value of the solution and increases with increasing gate voltage or gate-leakage current. It has been revealed that functionalization of an EIS structure with a PAMAM/SWNTs multilayer leads to an essential reduction of the 1/f noise. To interpret the noise behavior in bare and functionalized EIS devices, a gate-current noise model for capacitive EIS structures based on an equivalent flatband-voltage fluctuation concept has been developed.

Single-wall carbon nanotubes modified with organic dyes: Synthesis, characterization and potential cytotoxic effects

This work deals with the covalent functionalization of single-wall carbon nanotubes (SWNTs) with phenosafranine (PS) and Nile Blue (NB) dyes. These dyes can act as photosensitizers in energy and electron transfer reactions, with a potential to be applied in photodynamic therapy. Several changes in the characteristic Raman vibrational features of the dyes suggest that a covalent modification of the nanotubes with the organic dyes occurs. Specifically, the vibrational modes assigned to the NH(2) moieties of the dyes are seen to disappear in the SWNT-dye nanocomposites, corroborating the bond formation between amine groups in the dyes and carboxyl groups in the oxidized nanotubes. The X-ray absorption (XANES) data also show, that the intense band at 398.6 eV attributed to 1s -> 2p pi* transition of the nitrogen of the aromatic PS ring, is shifted due to the bonding with the carbonic structure of the SWNTs. The cytotoxicity data of dyes-modified SWNT composites in the presence and absence of light shows that the SWNT-NB (4 mu g/mL) composite presents a good photodynamic effect, namely a low toxicity in the dark, higher toxicity in the presence of light and also a reduced dye photobleaching by auto-oxidation. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermal behavior and stability of biodegradable spray-dried microparticles containing triamcinolone

Thermal analysis has been widely used for obtaining information about drug-polymer interactions and for pre-formulation studies of pharmaceutical dosage forms. In this work, biodegradable microparticles Of Poly (D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) containing triamcinolone (TR) in various drug:polymer ratios were produced by spray drying. The main purpose of this study was to study the effect of the spray-drying process not only on the drug-polymer interactions but also on the stability of microparticles using differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and derivative thermogravimetry (DTG), X-ray analysis (XRD), and infrared spectroscopy (IR). The evaluation of drug-polymer interactions and the pre-formulation studies were assessed using the DSC, TG and DTG, and IR. The quantitative analysis of drugs entrapped in PLGA microparticles was performed by the HPLC method. The results showed high levels of drug-loading efficiency for all used drug: polymer ratio, and the polymorph used for preparing the microparticles was the form B. The DSC and TG/DTG profiles for drug-loaded microparticles were very similar to those for the physical mixtures of the components. Therefore, a correlation between drug content and the structural and thermal properties of drug-loaded PLGA microparticles was established. These data indicate that the spray-drying technique does not affect the physico-chemical stability of the microparticle components. These results are in agreement with the IR analysis demonstrating that no significant chemical interaction occurs between TR and PLGA in both physical mixtures and microparticles. The results of the X-ray analysis are in agreement with the thermal analysis data showing that the amorphous form of TR prevails over a small fraction of crystalline phase of the drug also present in the TR-loaded microparticles. From the pre-formulation studies, we have found that the spray-drying methodology is an efficient process for obtaining TR-loaded PLGA microparticles. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermal analysis of biodegradable microparticles containing ciprofloxacin hydrochloride obtained by spray drying technique

Thermal analysis has been extensively used to obtain information about drug-polymer interactions and to perform pre-formulation studies of pharmaceutical dosage forms. In this work, biodegradable microparticles of poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) containing ciprofloxacin hydrochloride (CP) in various drug:polymer ratios were obtained by spray drying. The main purpose of this study was to investigate the effect of the spray drying process on the drug-polymer interactions and on the stability of microparticles using differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and derivative thermogravimetry (DTG) and infrared spectroscopy (IR). The results showed that the high levels of encapsulation efficiency were dependant on drug:polymer ratio. DSC and TG/DTG analyses showed that for physical mixtures of the microparticles components the thermal profiles were different from those signals obtained with the pure substances. Thermal analysis data disclosed that physical interaction between CP and PLGA in high temperatures had occurred. The DSC and TG profiles for drug-loaded microparticles were very similar to the physical mixtures of components and it was possible to characterize the thermal properties of microparticles according to drug content. These data indicated that the spray dryer technique does not affect the physicochemical properties of the microparticles. In addition, the results are in agreement with IR data analysis demonstrating that no significant chemical interaction occurs between CP and PLGA in both physical mixtures and microparticles. In conclusion, we have found that the spray drying procedure used in this work can be a secure methodology to produce CP-loaded microparticles. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Malnutrition hos barn med cancer; Nutritionsstöd och omvårdnad

Syftet med denna systematiska litteraturstudie som inkluderar 18 artiklar, har varit att belysa vilka nutritionsstöd som kan förebygga och behandla malnutrition hos barn med cancer samt vilka omvårdnadsbehov som finns i samband med nutritionsbehandling. Resultatet visade att barn med cancer som behandlas med strålning och/eller cytostatika ofta drabbas av olika biverkningar som påverkar nutritionen. Cirka 46 % av barnen utvecklade malnutrition. Näringsintaget försämrades ofta på grund av biverkningarna vilket fick till följd att behandlingen försämrades samt tillväxt och utveckling påverkades negativt. Olika sätt fanns för att upprätthålla gott nutritionsstatus. Oralt intag förordades för att upprätthålla mag- tarmkanalens struktur och funktion. Alternativ för kostbehandling när barnet inte klarade att inta oral kost var nasogastrisk sond (NS), Perkutan Endoskopisk Gastrostomi (PEG) och Total Parenteral Nutrition (TPN). NS visade sig vara relativt biverkningsfritt och ett alternativ att tillgå under kortare nutritionsbehandlingar. PEG var ett gott alternativ med relativt få biverkningar då barnet behöver nutritionsstöd under längre tid. TPN var ett alternativ enbart då barnet inte kunde äta relaterat till bristande upptag i mag- tarmkanalen. Försämrat näringsintag påverkade barnets livskvalitet. Familjen påverkades genom att ätandet var en stark källa till konflikt mellan barnet och föräldrarna. Det var viktigt att barnet och familjen fick stöd i barnets förmåga att kunna äta samt att erbjudas näringsrik kost. Bedömning av nutritionsstatus och dokumentation av oralt intag, parenteralt intag och effekter av nutritionsbehandlingen var av stor vikt för att kunna ge barnet optimal omvårdnad.

O modelo econômico brasileiro dos anos 90

A crise brasileira dos anos 80 encerrou o ciclo desenvolvimentista, que prevaleceu no país por mais de 30 anos, e abriu as portas para uma série de *transformações importantes na economia brasileira. Nos anos 90 iniciou-se a reforma do Estado e a liberalização comercial e financeira, que seria ampliada e consolidada com o Plano Real. O objetivo deste trabalho é avaliar a natureza e a magnitude dessas transformações na política econômica brasileira, verificando em que medida elas lançam as bases para um novo modelo econômico no Brasil. Até que ponto a turbulência financeira internacional e a crise cambial de 1998/99 comprometeram esse modelo? Quais são as conseqüências do abandono da âncora cambial e a adoção do ajuste imposto pelo FMI?

A logística militar e o serviço de intendência: uma análise do programa excelência gerencial do Exército Brasileiro

This study has the purpose to analyze some of the programs and measures adopted by the Brazilian Army, as well as eventual contributions, for the modernization of its Logistics. Thus, focus one of the main devices of logistic support of the Forces, the Quartermaster, approaching some roles performed by this Service that comprises the current conception of the Army Logistics. This modernization process is mainly developed through a excellence program implemented for the whole Army aiming, amongst other factors, the adoption of managerial practices leading to a better operational performance and to the improvement of the Institution' services and products quality: the Managerial Excellence Program of the Brazilian Army (PEG-EB). Here, the Logistics is deemed as key part for the organizational success and one of the main factors of competitive differential of companies, directly related to costs reduction and increase in the level of services provided for the customers. For the Army, the improvement and update of logistic doctrine emerge as priority for achieving the goals, especially focusing the need to integrated the logistics activities, in order to optimize the resources available, reduce costs and prioritize its actions. While searching for an integrated approach for its logistics, the Army created a central body with the responsibility to coordinate all the supply chain of its Units: the Logistic Department (D Log). This body centrally coordinates a major segment of logistics functions in the Forces. The conclusion states that the development of this mentality about the internal integration of activities will allow a rationalization of the management process, increasing the indexes of availability of material from military organizations, and consequently a serviceability gain for the Brazilian Army.

Substituição de moedas, restrição orcamentária do setor público e o câmbio

Discorre sobre a instabilidade do câmbio e o colapso do regime cambial do tipo crawling peg, provocado pelo desequilíbrio não sustentável do orçamento do setor público e pelo grau de substituirão de moedas. Enfatiza as condições de sustentabilidade do Desequilíbrio orçamentário do governo, bem como, o seu efeito, através das expectativas, sobre os argumentos da demanda relativa de moedas. Finalmente, a partir de dados da economia boliviana correspondentes ao período pós-hiperinflacionário, 1988-1991, se analisa e discute a estabilidade do câmbio.

Validação da triagem de macroprolactinemia utilizando precipitação com polietilenoglicol e ensaio quimioluminescente

A prolactina(PRL) humana circula em múltiplas formas de diferentes tamanhos moleculares, das quais três são detectadas na cromatografia por filtração em gel(CFG): Little ou monomérica(mPRL), Big( bPRL) e Big-Big ou macroprolactina( bbPRL ou macroPRL). Em pessoas normais, a principal forma é a mPRL(85 a 90% do total) com uma pequena proporção de macroPRL. Em algumas pessoas, porém, ocorre uma maior quantidade de macroPRL, um fenômeno denominado Macroprolactinemia, que se sabe estar presente entre 10-25% dos soros hiperprolactinêmicos. É importante a sua identificação para evitar investigação e tratamento desnecessário. O método padrão para sua detecção é a cromatografia por filtração em gel( CFG); porém, a precipitação com polietilenoglicol( PEG) é um método de triagem simples, confiável e de baixo custo. Os testes com PEG originais foram feitos com o ensaio imunofluorimétrico( IFMA) Delfia para PRL. Objetivo: Validar um teste sensível e específico para a triagem de macroPRL baseado no ensaio de PRL quimioluminescente Immulite DPC. Resultados e métodos: Analisamos amostras séricas de 142 pessoas de ambos sexos. Baseado nessas amostras de rotina, dosamos a PRL seguida da precipitação com PEG e cálculo da recuperação de PRL( %R de PRL). Destes soros, 88 foram submetidos a cromatografia com filtração em Gel. Foi definido um ponto-de-corte para a presença de macroPRL, baseado numa curva ROC, ao comparar-se os resultados do teste de precipitação com PEG e os da CFG. O ponto-de-corte foi definido em 60%, com o achado de um teste com sensibilidade de 88,9% e especificidade de 98,6%. Correlacionou-se a dosagem de mPRL com a presença de macroPRL na cromatografia. Conclusão: Validamos um teste de triagem para macroPRL baseado no ensaio quimioluminescente DPC Immulite com sensibilidade de 88,9% e especificidade de 98,6 % para a porcentagem de recuperação PRL de 60%. O achado de uma valor de mPRL menor ou igual a 20 depois da precipitação com PEG vai suportar este diagnóstico. A prevalência( 20,4%) de macroPRL encontrada em nosso estudo, utilizando a metodologia proposta, é semelhante à encontrada na literatura.

Macroprolactinemia numa coorte de mulheres com hiperprolactinemia : associações com variáveis clínicas, hormonais e exames de imagem da hipófise

A prolactina (PRL) é um hormônio peptídico sintetizado e secretado, principalmente, pelas células lactotróficas da glândula hipófise anterior, tendo como principal função a indução e manutenção da lactação. Existem três formas moleculares de PRL na circulação: PRL monomérica (little prolactin) com massa molecular de cerca de 23KDa, PRL dimérica (big prolactin) com 45 a 50KDa, e macroprolactina (big big prolactin) maior do que 150KDa. Esta última está geralmente ligada a imunoglobulinas G. Em condições normais, ou em pacientes com hiperprolactinemia sintomática, predomina em circulação a forma monomérica. A hiperprolactinemia é uma das disfunções endócrinas hipotálamo-hipofisárias mais comuns em mulheres em idade reprodutiva. Ocorre mais freqüentemente por adenomas hipofisários (prolactinomas) e secundária ao uso de drogas com ação central. Na ausência de causas conhecidas, a hiperprolactinemia é considerada como idiopática. Finalmente, pode estar associada ao predomínio de macroprolactina no soro, sendo denominada macroprolactinemia. A suspeita de macroprolactinemia ocorre quando um paciente com hiperprolactinemia não apresenta os sintomas típicos e/ou não tem evidências radiográficas de tumor na hipófise, embora a macroprolactinemia possa estar ocasionalmente associada a prolactinomas. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a freqüência de macroprolactinemia, através da precipitação com PEG, numa amostra de mulheres com hiperprolactinemia; descrever associações da macroprolactinemia com variáveis clínicas, hormonais e de imagem da hipófise; e caracterizar a evolução clínica e dos níveis de prolactina durante o seguimento desta coorte. Realizou-se um estudo descritivo, onde foi estudada uma coorte de pacientes do sexo feminino (n = 32), consultando no HCPA de 1989 a 2005, com diagnóstico de hiperprolactinemia (>26ng/mL) e seguimento com agonistas da dopamina. Após um período de 3 meses sem tratamento (washout), as pacientes dosaram prolactina para investigação dos níveis séricos e presença de macroprolactina, e foram classificadas como aquelas que normalizaram os níveis séricos de prolactina durante estes anos de seguimento (Grupo Hprl prévia) e as que continuaram hiperprolactinêmicas. Estas foram reclassificadas como grupo de hiperprolactinêmicas cuja forma circulante predominante é a prolactina monomérica (Grupo Hprl mono) e o grupo de hiperprolactinêmicas com predominância de macroprolactina (Grupo Hprl macro). O percentual de macroprolactina foi calculado através dos valores de PRL totais obtidos das amostras íntegras em comparação com os níveis de PRL encontrados nas amostras precipitadas com PEG. Recuperações de prolactina monomérica > 50% classificaram a amostra como tendo predomínio de formas monoméricas, o percentual de recuperação  40% foi considerado como predomínio de formas de alto peso molecular (macroprolactinemia), e recuperação entre 40 e 50% indicou indefinição da forma predominante de PRL. A freqüência de macroprolactina foi de 28,1% (n = 32). Pacientes hiperprolactinêmicas com macroprolactinemia são significativamente mais jovens do que as hiperprolactinêmicas com a forma monomérica. Como esperado, tanto as pacientes do grupo Hprl macro como Hprl mono apresentam níveis de prolactina significativamente mais elevados que as pacientes Hprl prévia. Através do método de precipitação com PEG, identificou-se a forma predominante de prolactina na circulação em 71,8% dos casos (n = 32). Verificamos ainda que as pacientes com predominância de macroprolactina não apresentam os sintomas da síndrome hiperprolactinêmica, e na maioria dos casos, possuem exames de imagem por TC normal.

Desenvolvimento de redes de polímeros interpenetrantes (IPN) para a aplicação como eletrólito polimérico

Uma nova rede de polímeros interpenetrantes (IPN) baseada em poliuretana de óleo de mamona e poli(etileno glicol) e poli(metacrilato de metila) foi preparada para ser utilizada como eletrólito polimérico. Os seguintes parâmetros de polimerização foram avaliados: massa molecular do poli(etileno glicol) (PEG), concentração de PEG e concentração de metacrilato de metila. As membranas de IPN foram caracterizadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR). Os eletrólitos de redes de polímeros interpenetrantes (IPNE) foram preparados a partir da dopagem com sal de lítio através do inchamento numa solução de 10% em massa de LiClO4 na mistura de carbonato de etileno e carbonato de propileno na razão mássica de 50:50. As IPNEs foram caracterizadas por espectroscopia de impedância eletroquímica e Raman. As IPNEs foram testadas como eletrólito polimérico em supercapacitores. As células capacitivas foram preparadas utilizando eletrodos de polipirrol (PPy). Os valores de capacitância e eficiência foram calculados por impedância eletroquímica, voltametria cíclica e ciclos galvonostáticos de carga e descarga. Os valores de capacitância obtidos foram em torno de 90 F.g-1 e eficiência variou no intervalo de 88 a 99%. Os valores de densidade de potência foram superiores a 250 W.kg-1 enquanto que a densidade de energia variou de 10 a 33 W.h.kg-1, dependendo da composição da IPNE. As características eletroquímicas do eletrólito formado pela IPN-LiClO4 (IPNE) foram comparadas aos eletrólitos poliméricos convencionais, tais como poli(difluoreto de vinilideno)-(hexafluorpropileno) ((PVDF-HFP/LiClO4) e poliuretana comercial (Bayer desmopan 385) (PU385/LiClO4). As condutividades na temperatura ambiente foram da ordem de 10-3 S.cm-1. A capacitância da célula utilizando eletrodos de PPy com eletrólito de PVDFHFP foi de 115 F.g-1 (30 mF.cm-2) e 110 F.g-1 (25 mF.cm-2) para a célula com PU385 comparadas a 90 F.g-1 (20 mF.cm-2) para a IPNE. Os capacitores preparados com eletrólito de IPNE apresentaram valores de capacitância inferior aos demais, entretanto provaram ser mais estáveis e mais resistentes aos ciclos de carga/descarga. A interpenetração de duas redes poliméricas, PU e PMMA produziu um eletrólito com boa estabilidade mecânica e elétrica. Um protótipo de supercapacitor de estado sólido foi produzindo utilizando eletrodos impressos de carbono ativado (PCE) e o eletrólito polimérico de IPNE. A técnica de impressão de carbono possui várias vantagens em relação aos outros métodos de manufatura de eletrodos de carbono, pois a área do eletrodo, espessura e composição são variáveis que podem ser controladas experimentalmente. As células apresentaram uma larga janela eletroquímica (4V) e valores da capacitância da ordem de 113 mF.cm-2 (16 F.g-1). Métodos alternativos de preparação do PCE investigados incluem o uso de IPNE como polímero de ligação ao carbono ativado, estes eletrodos apresentaram valores de capacitância similares aos produzidos com PVDF. A influência do número de camadas de carbono usadas na produção do PCE também foi alvo de estudo. Em relação ao eletrólito polimérico, o plastificante e o sal de lítio foram adicionados durante a síntese, formando a IPNGel. As células apresentaram alta capacitância e boa estabilidade após 4000 ciclos de carga e descarga. As membranas de IPN foram testadas também como reservatório de medicamento em sistemas de transporte transdérmico por iontoforese. Os filmes, mecanicamente estáveis, formaram géis quando inchado em soluções saturadas de lidocaina.HCl, anestésico local, em propileno glicol (PG), poli(etileno glicol) (PEG400) e suas misturas. O grau de inchamento em PG foi de 15% e 35% em PEG400. Agentes químicos de penetração foram utilizados para diminuir a resistência da barreira causada pela pele, dentre eles o próprio PG, a 2-pirrolidinona (E1) e a 1-dodecil-2-pirrolidinona (E2). Os géis foram caracterizados por espectroscopia de impedância eletroquímica e transporte passivo e por iontoforese através de uma membrana artificial (celofane). O sistema IPN/ lidocaina.HCl apresentou uma correlação linear entre medicamento liberado e a corrente aplicada. Os melhores resultados de transporte de medicamento foram obtidos utilizando o PG como solvente.

Buy-or-sell auctions

This paper develops a game theoretic model of a "Buy-or-Sell" auction. Participants have to submit both a bid and an offer price for up to one of the many units of the good being auctioned. The bid-ask spread is set in advance by the auctioneer. Such an auction was used by the Central Bank of Brazil to intervene in the foreign exchange market during the exchange rate crawling-peg regime (1995-1999). I investigate whether such mechanism is more effective than standard intervention auctions to prevent speculative attacks in the context of managed exchange rate regimes.

Effectiveness of high-throughput miniaturized sorbent- and solid phase microextraction techniques combined with gas chromatography–mass spectrometry analysis for a rapid screening of volatile and semi-volatile composition of wines: a comparative study

In this study the feasibility of different extraction procedures was evaluated in order to test their potential for the extraction of the volatile (VOCs) and semi-volatile constituents (SVOCs) from wines. In this sense, and before they could be analysed by gas chromatography–quadrupole first stage masss spectrometry (GC–qMS), three different high-throughput miniaturized (ad)sorptive extraction techniques, based on solid phase extraction (SPE), microextraction by packed sorbents (MEPS) and solid phase microextraction (SPME), were studied for the first time together, for the extraction step. To achieve the most complete volatile and semi-volatile signature, distinct SPE (LiChrolut EN, Poropak Q, Styrene-Divinylbenzene and Amberlite XAD-2) and MEPS (C2, C8, C18, Silica and M1 (mixed C8-SCX)) sorbent materials, and different SPME fibre coatings (PA, PDMS, PEG, DVB/CAR/PDMS, PDMS/DVB, and CAR/PDMS), were tested and compared. All the extraction techniques were followed by GC–qMS analysis, which allowed the identification of up to 103 VOCs and SVOCs, distributed by distinct chemical families: higher alcohols, esters, fatty acids, carbonyl compounds and furan compounds. Mass spectra, standard compounds and retention index were used for identification purposes. SPE technique, using LiChrolut EN as sorbent (SPELiChrolut EN), was the most efficient method allowing for the identification of 78 VOCs and SVOCs, 63 and 19 more than MEPS and SPME techniques, respectively. In MEPS technique the best results in terms of number of extractable/identified compounds and total peak areas of volatile and semi-volatile fraction, were obtained by using C8 resin whereas DVB/CAR/PDMS was revealed the most efficient SPME coating to extract VOCs and SVOCs from Bual wine. Diethyl malate (18.8 ± 3.2%) was the main component found in wine SPELiChrolut EN extracts followed by ethyl succinate (13.5 ± 5.3%), 3-methyl-1-butanol (13.2 ± 1.7%), and 2-phenylethanol (11.2 ± 9.9%), while in SPMEDVB/CAR/PDMS technique 3-methyl-1-butanol (43.3 ± 0.6%) followed by diethyl succinate (18.9 ± 1.6%), and 2-furfural (10.4 ± 0.4%), are the major compounds. The major VOCs and SVOCs isolated by MEPSC8 were 3-methyl-1-butanol (26.8 ± 0.6%, from wine total volatile fraction), diethyl succinate (24.9 ± 0.8%), and diethyl malate (16.3 ± 0.9%). Regardless of the extraction technique, the highest extraction efficiency corresponds to esters and higher alcohols and the lowest to fatty acids. Despite some drawbacks associated with the SPE procedure such as the use of organic solvents, the time-consuming and tedious sampling procedure, it was observed that SPELiChrolut EN, revealed to be the most effective technique allowing the extraction of a higher number of compounds (78) rather than the other extraction techniques studied.

PEGylated polyethyleneimine-entrapped gold nanoparticles for enhanced and targeted gene delivery applications

Gene therapy, which involves the transfer of nucleic acid into target cells in patients, has become one of the most important and widely explored strategies to treat a variety of diseases, such as cancer, infectious diseases and genetic disorders. Relative to viral vectors that have high immunogenicity, toxicity and oncogenicity, non-viral vectors have gained a lot of interest in recent years. This is largely due to their ability to mimic viral vector features including the capacity to overcome extra- and intra-cellular barriers and to enhance transfection efficiency. Polyethyleneimine (PEI) has been extensively investigated as a non-viral vector. This cationic polymer, which is able to compact nucleic acid through electrostatic interactions and to transport it across the negatively charged cell membranes, has been shown to effectively transfect nucleic acid into different cell lines. Moreover, entrapment of gold nanoparticles (Au NPs) into such an amine-terminated polymer template has been shown to significantly enhance gene transfection efficiency. In this work, a novel non-viral nucleic acid vector system for enhanced and targeted nucleic acid delivery applications was developed. The system was based on the functionalization of PEI with folic acid (FA; for targeted delivery to cancer cells overexpressing FA receptors on their surface) using polyethylene glycol (PEG) as a linker molecule. This was followed by the preparation of PEI-entrapped Au NPs (Au PENPs; for enhancement of transfection efficiency). In the synthesis process, the primary amines of PEI were first partially modified with fluorescein isothiocyanate (FI) using a molar ratio of 1:7. The formed PEI-FI conjugate was then further modified with either PEG or PEGylated FA using a molar ratio of 1:1. This process was finally followed by entrapment of Au NPs into the modified polymers. The resulting conjugates and Au PENPs were characterized by several techniques, namely Nuclear Magnetic Resonance, Dynamic Light Scattering and Ultraviolet-Visible Spectroscopy, to assess their physicochemical properties. In the cell biology studies, the synthesized conjugates and their respective Au PENPs were shown to be non-toxic towards A2780 human ovarian carcinoma cells. The role of these materials as gene delivery agents was lastly evaluated. In the gene delivery studies, the A2780 cells were successfully transfected with plasmid DNA using the different vector systems. However, FA-modification and Au NPs entrapment were not determinant factors for improved transfection efficiency. In the gene silencing studies, on the other hand, the Au PENPs were shown to effectively deliver small interfering RNA, thereby reducing the expression of the B-cell lymphoma 2 protein. Based on these results, we can say that the systems synthesized in this work show potential for enhanced and targeted gene therapy applications.