Exogenous DNA uptake by bovine spermatozoa does not induce DNA fragmentation

Sperm-mediated gene transfer (SMGT) is a fast and low-cost method used to produce transgenic animals. The objective of this study was to evaluate the effects of the concentration of exogenous DNA and the duration of incubation on DNA uptake by bovine spermatozoa and subsequently the integrity of sperm DNA and sperm apoptosis. Spermatozoa (5 X 10(6) cells/mL) were incubated with 100, 300, or 500 ng of exogenous DNA (pEYFP-Nuc plasmid) for 60 or 120 min at 39 degrees C. The amount of exogenous DNA associated with spermatozoa was quantified by real-time PCR, and the percentages of DNA fragmentation in spermatozoa were evaluated using SCSA and a TUNEL assay, coupled with flow cytometry. Uptake of exogenous DNA increased significantly as incubation increased from 60 to 120 min (0.0091 and 0.028 ng, respectively), but only when the highest exogenous DNA concentration (500 ng) was used (P < 0.05). Based on SCSA and TUNEL assays, there was no effect of exogenous DNA uptake or incubation period on sperm DNA integrity. In conclusion, exogenous DNA uptake by bovine spermatozoa was increased with the highest exogenous DNA concentration and longest incubation period, but fragmentation of endogenous DNA was apparently not induced. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

A direct composite resin stratification technique for restoration of the smile

Composite resins can be used to improve the esthetics of the smile at a low cost and with relatively high clinical performance, The aim of this article was to describe an approach to restore and enhance the esthetic appearance of the anterior dentition through vital tooth whitening and the direct layering of composite resin during predictable esthetic procedures, (Quintessence lot 2011;42205-211)

What constitutes success in telehealth?

Before telehealth applications can be judged, there must be some general understanding about what constitutes success. At first sight it seems that defining success in a telehealth application should be relatively easy: a successful application is one that produces high-quality care at low cost. However, the calculation of cost requires some care, since it depends on assuming a particular financial perspective (the patient's, the health-care provider's, or society's) and is meaningless without a statement of the workload being handled. Other factors include the context in which the service is being delivered. Ultimately, the political imperative may override any rational judgement of success.

An automated multi-unit composting facility for biodegradability evaluations

A system has been developed for studying the biodegradation of natural and synthetic polymeric material. The system is based on standard methods developed by the European Committee for Standardisation (CEN TC 261) (ISO/DIS 14855) and the American Society of Testing Materials, 'ASTM. Standard Test Method for Determining Aerobic. Biodegradation of Plastic Materials under Controlled Composting Conditions' (ASTM D 5338-92). A new low-cost compost facility has been used which satisfies the requirements of these standards. The system has been automated for data collection and has been run under the conditions specified by the standards. In the system, cellulose, newspaper and two starch-based polymers were treated with compost in a series of 3dm(3) vessels at 52 degreesC and under conditions of optimum moisture and pH. The degradation was followed over time by measuring the amount of carbon released as carbon dioxide. (C) 2001 Society of Chemical Industry.

Transformation of Lotus japonicus using the herbicide resistance bar gene as a selectable marker

Transgenic plants of the model legume Lotus japonicus were regenerated by hypocotyl transformation using a bar gene as a selectable marker. The bar encodes for Phosphinothricin Acetyl Transferase that detoxifies phosphinothricin (PPT), the active ingredient of herbicides such as Ignite (AgrEvo) and Basta (Hoechst). Transgenic L. japonicus plants resistant to PPT were positive upon PCR by bar gene-specific primers. In 5 out of 7 independent lines tested, PPT resistance segregated as a single dominant allele indicating a single T-DNA insertion into the plant genome. All regenerated plants were fertile and void of visible somaclonal abnormalities contrary to 14% infertility when antibiotic selectable markers were used. The lack of somaclonal variation, ease of PPT application and low cost of PPT makes this protocol an attractive alternative for the regeneration of transgenic L. japonicus. The production of PPT herbicide-resistant L. japonicus plants may have significant commercial applications in crop production.

Using MF-PCR to diagnose multiple defects from single cells: implications for PGD

Single cell genetic analysis is generally performed using PCR and FISH. Until recently, FISH has been the method of choice. FISH however is expensive, has significant misdiagnosis rates, can result in interpretation difficulties and is labour intensive making it unsuitable for high throughput processing. Recently fluorescent PCR reliability has increased to levels at or surpassing FISH whilst maintaining low cost. However, PCR accuracy has been a concern due to allelic dropout. Multiplex PCR can now increase accuracy by using multiple markers for each chromosome to firstly provide diagnosis if markers fail and,or secondly confirm diagnosis. We compare a variety of diagnostic methods and demonstrate for the first time a multiplex PCR system providing simultaneous diagnosis and confirmation of the major aneuploidy chromosomes (21, 18, 13) and sex as well as DNA fingerprint in single cells. We also discuss the implications of using PCR for aneuploidy screening in preimplantation genetic diagnosis. (C) 2001 Elsevier Science Ireland Ltd. All rights reserved.

On-line analysis of froth surface in coal and mineral flotation using JKFrothCam

The personal computer revolution has resulted in the widespread availability of low-cost image analysis hardware. At the same time, new graphic file formats have made it possible to handle and display images at resolutions beyond the capability of the human eye. Consequently, there has been a significant research effort in recent years aimed at making use of these hardware and software technologies for flotation plant monitoring. Computer-based vision technology is now moving out of the research laboratory and into the plant to become a useful means of monitoring and controlling flotation performance at the cell level. This paper discusses the metallurgical parameters that influence surface froth appearance and examines the progress that has been made in image analysis of flotation froths. The texture spectrum and pixel tracing techniques developed at the Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre are described in detail. The commercial implementation, JKFrothCam, is one of a number of froth image analysis systems now reaching maturity. In plants where it is installed, JKFrothCam has shown a number of performance benefits. Flotation runs more consistently, meeting product specifications while maintaining high recoveries. The system has also shown secondary benefits in that reagent costs have been significantly reduced as a result of improved flotation control. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Turbulent flow around a rotating stepped cylinder

Direct numerical simulation (DNS) of turbulent flow around a rotating cylinder with two backward-facing steps axisymmetrically mounted in the circumferential direction was performed and compared with DNS of plane backward-facing step flow (PBSF) of Le [J. Fluid Mech. 330, 349 (1997)]. The original motivation of this work stemmed from the efforts to design a simple device which can generate flows of high turbulence intensity at low cost for corrosion researchers. It turned out that the current flow shows flow structures quite similar to those of PBSF downstream of the step, even though configurations of the two flows are totally different from one another. The stepped cylinder appears to be a cost-effective tool in the generation of flow structures similar to those of PBSF. (C) 2002 American Institute of Physics.

Desenvolvimento e padronização de um método para determinação da sensibilidade do mycobacterium tuberculosis a fármacos contra tuberculose

A resistência a fármacos antituberculose tem constituído uma grande ameaça ao controle da tuberculose em âmbito mundial. A sua detecção precoce permite ao médico instituir um esquema de tratamento mais adequado ao paciente e consequentemente quebrar a cadeia de transmissão dos bacilos. Os testes de sensibilidade a antimicrobianos atuais, embora eficientes, são caros e/ou demorados e/ou trabalhosos. Com base nesta premissa, nos propusemos a desenvolver e padronizar um método fenotípico direto para determinação da sensibilidade do Mycobacterium tuberculosis a antimicrobianos de primeira linha do tratamento da tuberculose. Para o desenvolvimento deste novo teste, utilizaram-se os princípios do método das proporções e do exame de cultura pelo método de Ogawa–Kudoh. O estudo foi dividido em duas fases. A primeira, caracterizada pelo desenvolvimento e padronização do método proposto e a segunda, pela análise da concordância entre o método desenvolvido e o método do MGIT (padrão-ouro). Na primeira fase, foram realizados diversos ensaios para definir: os volumes de absorção e de liberação de líquidos de diferentes tipos de swab, o meio de cultura, as concentrações dos antimicrobianos e o tempo de leitura/interpretação das culturas. Além disso, foi verificado se a amostra deveria ou não ser diluída. Com base nos resultados destes ensaios, padronizou-se o método com: swab comercial, em meio de cultura Ogawa- Kudoh contendo separadamente 0,2 μg/mL de isoniazida, 40,0 μg/mL de rifampicina, 10,0 μg/mL de estreptomicina e 500,0 μg/mL de ácido para-nitrobenzóico. Padronizou-se ainda a inoculação da amostra de escarro de forma direta, ou seja, sem diluir e a leitura/interpretação do resultado do teste no período entre 21 e 28 dias. A análise comparativa entre este método e o teste de sensibilidade a antimicrobianos no sistema MGIT realizada na segunda fase do projeto indicou um índice kappa igual a 1,000, ou seja, uma concordância muito boa em relação ao padrão-ouro. Diante desses resultados promissores, acreditamos que o método desenvolvido apresente um grande potencial para ser utilizado em laboratórios com pouca infra-estrutura, por ser de baixo custo, fácil execução e relativamente rápido.

Desenvolvimento e avaliação da acurácia do sistema de filtração (BacFil 6.0) na detecção de bacilos álcool-ácido resistentes em amostras de lavado broncoalveolar de pacientes com suspeita de tuberculose

A baciloscopia é o principal método diagnóstico da tuberculose (TB) em razão do seu baixo custo, rapidez e facilidade de execução. Porém sua sensibilidade é baixa, principalmente nas formas paucibacilares da doença. Nesse sentido, novas metodologias que resultem no aumento da sensibilidade da baciloscopia tornam-se absolutamente necessárias. Neste estudo, nos propusemos a aprimorar e padronizar o sistema de filtração BacFil e avaliar sua performance e acurácia em amostras paucibacilares (lavado broncoalveolar). Para alcançar esses objetivos desenvolvemos o estudo em duas fases. Na primeira fase, foram realizados ensaios para definir: 1) utilização de membranas brancas para visualização de BAAR corados por Auramina-O; 2) aumento do volume de NALC, utilização de pérolas de vidro no processo de digestão das amostras e mudança no sistema do suporte do pré-filtro; 3) meios de fixação da membrana de filtração na lâmina de microscopia; 4) limite de detecção da técnica; 5) aumento do volume de NaOCl e a influência desse aumento na visualização de BAAR na membrana. Verificou-se que: a membrana de policarbonato branca tem a mesma eficiência da membrana de policarbonato preta na visualização de BAAR fluorescentes; o método modificado utilizando maior concentração de NALC, pérolas de vidro e sistema de pré-filtro baseado em orifícios obteve 98% de passagem das amostras pelo sistema; a melhor forma de fixação da membrana na lâmina foi obtida por intermédio da utilização de fita dupla face; o limite de detecção da técnica de filtração utilizando o sistema BacFil versão 6.0 foi de 2 a 9 BAAR por mililitro de suspensão bacteriana com D.O de 0,250 ± 0,01 a 625nm; o aumento da concentração de NaOCl para 10% ajuda na passagem de um maior volume de amostra pelo sistema, porém ocasiona a diminuição da quantidade BAAR na membrana de filtração após o período necessário para todo o processo. Na segunda fase foi avaliado acurácia da técnica padronizada em 101 amostras de lavado broncoalveolar (LBA) de pacientes com suspeita de TB provenientes do Hospital Universitário Cassiano Antônio de Moraes. Observou-se que a sensibilidade da técnica de filtração (BacFil versão 6.0) foi de 76% e especificidade de 95%. A sensibilidade obtida foi significativamente maior do que a observada na baciloscopia após centrifugação que foi de 59% (p = 0,001). No entanto, constatou-se uma diminuição de especificidade na técnica de filtração (95%) em relação a técnica de 8 centrifugação (99%). Concluímos que as modificações realizadas nos sistema de filtração permitiu sanar os problemas técnicos apresentados nas versões anteriores e aumentar a sensibilidade da baciloscopia de amostras paucibacilares (lavado broncoalveolar) para o diagnóstico da TB pulmonar.

Análise do nível de estresse baseada em sinais de eletroencefalografia e de condutância da pele

O estresse pode afetar qualquer pessoa, independente de idade, sexo ou etnia. O organismo humano o utiliza como uma resposta adaptativa frente a situações diversas, as quais requeiram alguma adaptação do organismo para que possa enfrentar tal situação. Dependendo do estímulo estressor, pode ser gerado no indivíduo desgastes físico, mental ou emocional, no entanto, o estresse não representa necessariamente algo ruim ou patológico; este é um mecanismo de adaptação vital para a sobrevivência da espécie humana. Porém, o número de pessoas que são afetadas de forma negativa pelo estresse tem crescido imensamente nas últimas décadas. Pesquisas destacam que nos Estados Unidos cerca de 60% a 90% dos atendimentos médicos estão relacionados de alguma maneira com o estresse, enquanto que no Brasil aproximadamente 80% da população sofre de estresse, sendo que desses, 30% encontram-se na fase mais crítica, a chamada fase de exaustão. Tendo em vista que a principal forma de identificação de estresse ainda é realizada através do uso de questionário de autorrelato. O presente estudo apresenta como contribuição uma metodologia de análise do nível de estresse baseada na variação da condutância galvânica da pele e de sinais de eletroencefalografia, sendo utilizados como parâmetros a assimetria do ritmo alfa, assim como a razão entre os ritmos beta e alfa no córtex frontal e pré-frontal. Para a gravação dos sinais de EEG foi utilizado um dispositivo portátil, com eletrodos especificamente situados nas posições aF3, F3, F4 e aF4, de acordo com o Sistema Internacional 10/20 de posicionamento de eletrodos. Os participantes deste estudo são Bombeiros Militares da 1ª Cia de Vitória-ES. Foram utilizadas três classes de estímulos emocionais positivos, calmos e negativos, através da utilização de imagens pertencentes ao banco de dados IAPS (International Affective Picture System). Os resultados de acurácia obtidos através de um classificador SVM (Support Vector Machine) chegam a 88,24% para classe de estímulos positivos, 84,09% para classe calma e de 92,86% para os estímulos negativos. Deste modo, esta pesquisa apresenta uma combinação de parâmetros que podem ser aferidos com equipamentos de baixo custo, e fornecem condições de diferenciar estímulos estressantes, podendo assim, ser utilizada para auxiliar no treinamento de profissionais da área de urgência e emergência.

Avaliação do impacto do tamanho dos trens e do comprimento das seções de bloqueio na capacidade de um trecho ferroviário de linha dupla

É inegável a importância da infraestrutura de transporte para as empresas, para a economia e para os países no momento atual. Entretanto, a oferta de infraestrutura de transporte deve estar disponível a custos razoáveis e de modo a viabilizar o atendimento desta crescente demanda vista ao redor do mundo, não diferente no Brasil. Sobre tal contexto, desponta-se o segmento ferroviário, o qual proporciona o transporte de elevados volumes a custos relativamente baixos. Para suportar esta condição, é fundamental conhecer os parâmetros presentes em um sistema ferroviário e saber quais são seus impactos na capacidade de transporte, visando direcionar ações com foco na melhoria operacional e na correta alocação de investimentos de capital. Para quantificar estes impactos, buscou-se desenvolver um modelo de simulação capaz de identificar os impactos na capacidade de um trecho ferroviário de linha dupla frente à variação de dois parâmetros: o tamanho dos trens, que poderá sofrer alteração diante da comercialização da capacidade excedente das ferrovias nacional, diretriz esta presente no novo marco regulatório, e o comprimento das seções de bloqueio, diante dos baixos níveis de investimento realizados até o momento pelas concessões ferroviárias em atividade e do grande potencial de novos investimentos que serão destinados ao segmento ferroviário para atender as demandas futuras. Após a definição de vários cenários, realizou-se a análise dos resultados e pode-se identificar que tanto a variação no tamanho dos trens quando no comprimento das seções de bloqueio geram variações na capacidade de transportes em um trecho ferroviário, ficando estes caracterizados como importantes parâmetros que devem fazer parte de qualquer análise de capacidade ou investimentos de um segmento ferroviário

Avaliação da adsorção do herbicida 2,4-D em carvão ativado em pó utilizando água com diferentes qualidades

O 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é um dos herbicidas mais consumidos no Brasil e é preferencialmente usado devido a sua boa seletividade e baixo custo. Possui alta toxidade e baixa biodegradabilidade, oferecendo risco à saúde humana e ao meio ambiente, podendo ser encontrado em solos, águas superficiais e subterrâneas. Estudos mostram que o tratamento convencional da água possui baixa eficácia na remoção de microcontaminantes, com isso várias técnicas têm sido utilizadas na remoção de compostos em água, como a adsorção por carvão ativado. Apresenta-se a adsorção em carvão ativado tem se demonstrado como tecnologia eficiente na remoção de diversos contaminantes, dentre eles os agrotóxicos. Assim, o presente trabalho objetivou avaliar a adsorção do 2,4-D por três carvões ativados em pó (CAP) em água ultrapura e em água bruta do Rio Santa Maria da Vitória. A quantificação do herbicida foi analisada por cromatografia líquida de alta eficiência, após concentração da amostra pelo método de extração em fase sólida. Os ensaios de adsorção foram realizados com carvões ativados derivados da casca de coco (CAP-01), pinus (CAP-02) e palha de café (CAP-03), que foram caracterizados e avaliados na sua capacidade de remoção do 2,4-D nas duas matrizes de água. Dois modelos de isoterma de adsorção, Langmuir e Freundlich, foram aplicados para descrever os dados de adsorção, que indicaram o CAP-02 como o carvão que apresentou a melhor capacidade de adsorção do 2,4-D entre os carvões estudados, tanto em água ultrapura quanto em água bruta. Nos ensaios realizados em água bruta, houve redução da adsorção do 2,4-D para as três amostras de CAP, quando comparado com os ensaios realizados em água ultrapura, indicando interferência de compostos, como a matéria orgânica, no processo de adsorção.

A laparoscopic surgery training interface

Laparoscopy is a surgical procedure on which operations in the abdomen are performed through small incisions using several specialized instruments. The laparoscopic surgery success greatly depends on surgeon skills and training. To achieve these technical high-standards, different apprenticeship methods have been developed, many based on in vivo training, an approach that involves high costs and complex setup procedures. This paper explores Virtual Reality (VR) simulation as an alternative for novice surgeons training. Even though several simulators are available on the market claiming successful training experiences, their use is extremely limited due to the economic costs involved. In this work, we present a low-cost laparoscopy simulator able to monitor and assist the trainee’s surgical movements. The developed prototype consists of a set of inexpensive sensors, namely an accelerometer, a gyroscope, a magnetometer and a flex sensor, attached to specific laparoscopic instruments. Our approach allows repeated assisted training of an exercise, without time constraints or additional costs, since no human artificial model is needed. A case study of our simulator applied to instrument manipulation practice (hand-eye coordination) is also presented.