Spinal cerebrospinal fluid leak as the cause of chronic subdural hematomas in nongeriatric patients

OBJECT The etiology of chronic subdural hematoma (CSDH) in nongeriatric patients (≤ 60 years old) often remains unclear. The primary objective of this study was to identify spinal CSF leaks in young patients, after formulating the hypothesis that spinal CSF leaks are causally related to CSDH. METHODS All consecutive patients 60 years of age or younger who underwent operations for CSDH between September 2009 and April 2011 at Bern University Hospital were included in this prospective cohort study. The patient workup included an extended search for a spinal CSF leak using a systematic algorithm: MRI of the spinal axis with or without intrathecal contrast application, myelography/fluoroscopy, and postmyelography CT. Spinal pathologies were classified according to direct proof of CSF outflow from the intrathecal to the extrathecal space, presence of extrathecal fluid accumulation, presence of spinal meningeal cysts, or no pathological findings. The primary outcome was proof of a CSF leak. RESULTS Twenty-seven patients, with a mean age of 49.6 ± 9.2 years, underwent operations for CSDH. Hematomas were unilateral in 20 patients and bilateral in 7 patients. In 7 (25.9%) of 27 patients, spinal CSF leakage was proven, in 9 patients (33.3%) spinal meningeal cysts in the cervicothoracic region were found, and 3 patients (11.1%) had spinal cysts in the sacral region. The remaining 8 patients (29.6%) showed no pathological findings. CONCLUSIONS The direct proof of spinal CSF leakage in 25.9% of patients suggests that spinal CSF leaks may be a frequent cause of nongeriatric CSDH.

Development of a method for analysis of ketamine and norketamine enantiomers in equine brain and cerebrospinal fluid by capillary electrophoresis

Ketamine and norketamine are being transported across the blood brain barrier and are also entering from blood into cerebrospinal fluid (CSF). Enantioselective distributions of these compounds in brain and CSF have never been determined. The enantioselective CE based assay previously developed for equine plasma was adapted to the analysis of these compounds in equine brain via use of an acidic pre-extraction of interferences prior to liquid/liquid extraction at alkaline pH. CSF can be treated as plasma. With 100 mg of brain tissue and 0.5 mL of CSF or plasma, assay conditions for up to 30 nmol/g and 6 μM, respectively, of each enantiomer with LOQs of 0.5 nmol/g and 0.1 μM, respectively, were established and the assays were applied to equine samples. CSF and plasma samples analyzed stemmed from anesthetized patient horses and brain, CSF and plasma were obtained from anesthetized horses that were euthanized with an overdose of pentobarbital. Data obtained indicate that ketamine and norketamine enantiomers are penetrating into brain and CSF with those of ketamine being more favorably transported than norketamine, whereas metabolites of norketamine are hindered. More work is required to properly investigate possible stereoselectivities of the ketamine metabolism and transport of metabolites from blood into brain tissue and CSF.

Modeling immune functions of the mouse blood-cerebrospinal fluid barrier in vitro: primary rather than immortalized mouse choroid plexus epithelial cells are suited to study immune cell migration across this brain barrier.

BACKGROUND The blood-cerebrospinal fluid barrier (BCSFB) established by the choroid plexus (CP) epithelium has been recognized as a potential entry site of immune cells into the central nervous system during immunosurveillance and neuroinflammation. The location of the choroid plexus impedes in vivo analysis of immune cell trafficking across the BCSFB. Thus, research on cellular and molecular mechanisms of immune cell migration across the BCSFB is largely limited to in vitro models. In addition to forming contact-inhibited epithelial monolayers that express adhesion molecules, the optimal in vitro model must establish a tight permeability barrier as this influences immune cell diapedesis. METHODS We compared cell line models of the mouse BCSFB derived from the Immortomouse(®) and the ECPC4 line to primary mouse choroid plexus epithelial cell (pmCPEC) cultures for their ability to establish differentiated and tight in vitro models of the BCSFB. RESULTS We found that inducible cell line models established from the Immortomouse(®) or the ECPC4 tumor cell line did not express characteristic epithelial proteins such as cytokeratin and E-cadherin and failed to reproducibly establish contact-inhibited epithelial monolayers that formed a tight permeability barrier. In contrast, cultures of highly-purified pmCPECs expressed cytokeratin and displayed mature BCSFB characteristic junctional complexes as visualized by the junctional localization of E-cadherin, β-catenin and claudins-1, -2, -3 and -11. pmCPECs formed a tight barrier with low permeability and high electrical resistance. When grown in inverted filter cultures, pmCPECs were suitable to study T cell migration from the basolateral to the apical side of the BCSFB, thus correctly modelling in vivo migration of immune cells from the blood to the CSF. CONCLUSIONS Our study excludes inducible and tumor cell line mouse models as suitable to study immune functions of the BCSFB in vitro. Rather, we introduce here an in vitro inverted filter model of the primary mouse BCSFB suited to study the cellular and molecular mechanisms mediating immune cell migration across the BCSFB during immunosurveillance and neuroinflammation.

Sobre la educación en un mundo líquido : Conversaciones con Ricardo Mazzeo. Bauman, Zygmunt. Buenos Aires, Paidós, 2013

Fil: Di Piero, María Emilia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación; Argentina.

Sobre la educación en un mundo líquido : Conversaciones con Ricardo Mazzeo. Bauman, Zygmunt. Buenos Aires, Paidós, 2013

Fil: Di Piero, María Emilia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación; Argentina.

Diseño y fabricación de dispositivos basados en cristal líquido polimérico

Esta tesis se centra en el estudio y desarrollo de dispositivos de aplicación basados en cristal líquido polimérico. Las propiedades de los cristales líquidos los hacen interesantes para su uso en el desarrollo de dispositivos de seguridad para autenticación de productos y marcas, y detección y prevención de falsificaciones. Asimismo, pueden ser muy útiles para fabricar dispositivos basados en CLs dispersos en polímero, los cuales tienen a su vez múltiples aplicaciones. La orientación de las moléculas de cristal líquido y la birrefringencia son las dos características principales que afectan a las propiedades de estos dispositivos. Un dispositivo de cristal líquido estándar consiste en un sándwich formado por dos sustratos de vidrio transparente, dotados con electrodo de ITO (Indium Tin Oxide) en su superficie interna, que confinan el cristal líquido en su interior. En la primera parte de esta tesis se describen las características más importantes que describen una célula de cristal líquido. Esta introducción básica en necesaria para la correcta comprensión de los capítulos posteriores en los que se detalla el desarrollo concreto de los dispositivos desarrollados en la investigación llevada a cabo. Por ejemplo, en el caso de los dispositivos de seguridad se han eliminado los sustratos de vidrio (en la última fase de su desarrollo) para conseguir dispositivos flexibles. En la segunda parte de la tesis se incluye la descripción completa de los dispositivos fabricados, así como de los protocolos de fabricación seguidos y diseñados específicamente para ello. También se detallan en esta parte los resultados obtenidos, así como las propiedades ópticas y electroópticas en cada caso, y el/los equipos de caracterización utilizados. Utilizando cristal líquido nemático y colorante dicroico, se han desarrollado dispositivos que contienen múltiples imágenes latentes en cada cara del mismo. Utilizando distintas técnicas de alineamiento se consigue crear cualquier tipo de motivo latente, ya sean símbolos sencillos, figuras, logotipos o incluso imágenes con escala de gris. Cuanto más complejo es el dispositivo, mayor es la dificultad para reproducirlo en una eventual falsificación. Para visualizar e identificar los motivos es necesario emplear luz polarizada, por ejemplo, con la ayuda de un sencillo polarizador lineal. Dependiendo de si el polarizador está colocado delante del dispositivo o detrás del él, se mostrarán las imágenes generadas en una u otra cara. Este efecto es posible gracias al colorante dicroico añadido al CL, a la orientación inducida sobre las moléculas, y a la estructura de twist utilizada en los dispositivos. En realidad, para ver el efecto de los dispositivos no es necesario el uso de un polarizador, basta con el reflejo de una superficie dielétrica (percialmente polarizado), o la luz emitida por la pantalla de dispositivos de consumo comunes como un televisor LCD, un monitor de ordenador o un “smartphone”. Por otro lado, utilizando una mezcla entre un CL nemático polimérico y un CL nemático no polimérico es posible fabricar dispositivos LCPC (Liquid Crystal Polymer Composite) con propiedades electroópticas muy interesantes, que funcionan a tensiones de conmutación bajas. El CL polimérico conforma una estructura de red en el interior del sándwich que mantiene confinado al CL nemático en pequeños microdominios. Se han fabricado dispositivos LCPC con conmutación inversa utilizando tanto alineamiento homogéneo como homeotrópico. Debido a que tanto la estructura de CL polimérico como el CL nemático que rellena los microdominios están orientados en una misma dirección de alineamiento preinducida, la luz dispersada por el dispositivo se encuentra polarizada. La dirección de polarización coincide con la dirección de alineamiento. La innovación aportada por esta investigación: un nuevo dispositivo LCPC inverso de respuesta ultrarápida y polarizada basado en la mezcla de dos CL nemáticos y, un dispositivo de seguridad y autenticación, patentado internacionalmente, basado en CL nemáticos dopados con colorante dicroico. Abstract This thesis is centered on the availability to use polymerizable liquid crystals to develop non-display application LC devices. Liquid crystal properties make them useful for the development of security devices in applications of authentication and detection of fakes, and also to achieve polymer dispersed LC devices to be used for different applications that will be studied here. Induced orientation of liquid crystal molecules and birefringence are the two main properties used in these devices. A standard liquid crystal device is a sandwich consisting of two parallel glass substrates carrying a thin transparent ITO (Indium‐Tin‐Oxide) electrode on their inner surfaces with the liquid crystal in the middle. The first part of this thesis will describe the most important parameters describing a liquid crystal cell. This basis is necessary for the understanding of later chapters where models of the liquid crystal devices will be discussed and developed. In the case of security devices the standard structure of an LC device has been modified by eliminating the glass substrates in order to achieve plastic and flexible devices. The second part of the thesis includes a detailed description of the devices achieved and the manufacturing protocols that have been developed ad-hoc. The optical and electrooptical properties and the characterization equipment are described here as well. Employing nematic liquid crystal and dichroic colorants, we have developed devices that show, with the aid of a polarizer, multiple images on each side of the device. By different alignment techniques it is possible to create any kind of symbols, drawings or motifs with a grayscale; the more complex the created device is, the more difficult is to fake it. To identify the motifs it is necessary to use polarized light. Depending on whether the polarizer is located in front of the LC cell or behind it, different motifs from one or the other substrate are shown. The effect arises from the dopant color dye added to the liquid crystal, the induced orientation and the twist structure. In practice, a grazing reflection on a dielectric surface is polarized enough to see the effect. Any LC flat panel display (LCD TV, computer, mobile phone) can obviously be used as backlight as well. On the other hand, by using a mixture of polymerizable and non-polymerizable nematics liquid crystals it is also possible to achieve LCPC (Liquid Crystal Polymer Composite) devices that show really interesting electrooptical characteristics using low switching voltages. Polymerizable LC creates a hollow structure inside the sandwich glass cell that keep nematics liquid crystal confined creating microdomains. Homogeneous and homeotropic alignments have been used to develop inverse switching mode LCPCs. Due to the double LC oriented structure, the outgoing scattered light from these devices is already polarized. The polarization axis coincides with LC molecules director, the alignment direction promoted. The novelties derived from the investigation presented here, new ultrafast inverse LCPC with polarized outgoing scattered light based on oriented nematic LC mixture, and an internationally patented security and authentication device based on nematics (doped with dichroic dye) oriented polymerizable LC.

Array de microlentes de cristal líquido con control gradual de índice de refracción

Se ha diseñado y construido un array de microlentes cilíndricas de cristal líquido (CL) y se ha llevado a cabo un estudio sobre su comportamiento electroóptico. El array lenticular es novedoso en cuanto a los materiales empleados en su fabricación. Se ha utilizado Níquel como material clave para la implementación de un electrodo de alta resistividad. La combinación del electrodo de alta resistividad junto al CL (cuya impedancia paralelo es elevada) da lugar a un divisor reactivo que proporciona un gradiente de tensión hiperbólico del centro al extremo de cada lente. Este efecto, unido al alineamiento homogéneo de las moléculas de CL, permite la generación de un gradiente de índice de refracción, comportándose el dispositivo como una lente GRIN (GRadient Refraction INdex). Para la caracterización de su funcionamiento se ha analizado su perfil de fase empleando métodos interferométricos y procesamiento de imágenes. Además se han efectuado también diferentes medidas de contraste angular.

Implementación de un interferómetro de difracción puntual con un monopíxel de cristal líquido

En este trabajo se presenta la implementación de un interferómetro por difracción puntual construido con un monopíxel de cristal líquido. En primer lugar se ha fabricado un monopíxel de cristal líquido con alineamiento paralelo de unas dimensiones de 3x3 cm2, en el que el electrodo cubre toda la superficie excepto en un orificio central de unas 50 ?m. Este orificio es el que actuará como punto difractor. Aplicando diferentes tensiones se puede cambiar la fase de la onda que llega al píxel en relación al punto central. Se ha construido un interferómetro con este elemento. Se captan 4 interferogramas con lo que se puede obtener la distribución de amplitud y fase de la onda. Se aplica este sistema para obtener un holograma digital y enfocar digitalmente diferentes planos de un objeto tridimensional.