The effects of gramicidin on the structure of phospholipid assemblies /

Gramicidin is an antibiotic peptide that can be incorporated into the monolayers of cell membranes. Dimerization through hydrogen bonding between gramicidin monomers in opposing leaflets of the membrane results in the formation of an iontophoretic channel. Surrounding phospholipids, with various associated mechanical properties, have been shown to influence the gating properties of this channel. Conversely, gramicidin incorporation has been shown to affect the structure of spontaneously formed lipid assemblies. Using small-angle x-ray diffraction and model systems composed of phospholipids and gramicidin, the physical effects incurred by gramicidin incorporation were measured. The reverse hexagonal (H^) phase composed of dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE) monolayers decreased in lattice dimension with increasing incorporation of gramicidin. This indicated that gramicidin was adding negative curvature to the monolayers. In this system, gramicidin was measured to have an apparent intrinsic radius of curvature (Rop*™") of -7. 1 A. The addition of up to 4 mol% gramicidin in mixtures with DOPE did not result in the monolayers becoming stiffer, as indicated by unaltered bending moduli for each composition. Dioleoylphosphatidylcholine (DOPC) alone forms the lamellar (LJ phase when hydrated, but undergoes a transition into the H^ phase when mixed with gramicidin. The lattice repeat dimension decreases systematically with increased gramicidin content. Again, this indicated that gramicidin was adding negative curvature to the monolayers. At 12 mol% gramicidin in mixtures with DOPC, the apparent radius of intrinsic curvature of gramicidin (Rop*"^) was measured to be -7.4 A. This mixture formed monolayers that were very resistant to bending under osmotic pressure, with a measured bending modulus of 1 15 kT. The measurements made in this study demonstrate that peptides are able to modulate the spontaneous curvature and other mechanical properties of phospholipid assemblies.

Fluorescence Studies of Photosystem II Fluorescence Quenching During Desiccation

Poikilohydric organisms have developed mechanisms to protect their photosynthetic machinery during times of desiccation. In hydrated conditions nonphotochemical quenching (NPQ) mechanisms are able to safely dissipate excess excitation energy as heat, but mechanisms of NPQ associated with desiccation tolerance are still largely unclear. In the lichen Parmelia sulcata, photosystem protection has been associated with an energy quenching energetically coupled to PSII and characterized by a fast-fluorescence decay lifetime, and long-wavelength emission. The present study compares the relative ability of green algae and lichens to recover photosynthetic activity after periods of desiccation using steady state fluorescence emission spectroscopy, and picosecond time-resolved fluorescence decay measurements. It was determined that desiccation induced quenching involves an antenna quenching mechanism with similar characteristics appearing in both P. sulcata and green algae. Algae isolated from lichens suggest symbiosis in the lichen appears to enhance this naturally occurring phenomenon and provide greater protection during desiccation.

Étude des propriétés de transport dans les hydrogels de curdlan

Les hydrogels de polysaccharide sont des biomatériaux utilisés comme matrices à libération contrôlée de médicaments et comme structures modèles pour l’étude de nombreux systèmes biologiques dont les biofilms bactériens et les mucus. Dans tous les cas, le transport de médicaments ou de nutriments à l’intérieur d’une matrice d’hydrogel joue un rôle de premier plan. Ainsi, l’étude des propriétés de transport dans les hydrogels s’avère un enjeu très important au niveau de plusieurs applications. Dans cet ouvrage, le curdlan, un polysaccharide neutre d’origine bactérienne et formé d’unités répétitives β-D-(1→3) glucose, est utilisé comme hydrogel modèle. Le curdlan a la propriété de former des thermogels de différentes conformations selon la température à laquelle une suspension aqueuse est incubée. La caractérisation in situ de la formation des hydrogels de curdlan thermoréversibles et thermo-irréversibles a tout d’abord été réalisée par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) en mode réflexion totale atténuée à température variable. Les résultats ont permis d’optimiser les conditions de gélation, menant ainsi à la formation reproductible des hydrogels. Les caractérisations structurales des hydrogels hydratés, réalisées par imagerie FT-IR, par microscopie électronique à balayage en mode environnemental (eSEM) et par microscopie à force atomique (AFM), ont permis de visualiser les différentes morphologies susceptibles d’influencer la diffusion d’analytes dans les gels. Nos résultats montrent que les deux types d’hydrogels de curdlan ont des architectures distinctes à l’échelle microscopique. La combinaison de la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) à gradients pulsés et de l’imagerie RMN a permis d’étudier l’autodiffusion et la diffusion mutuelle sur un même système dans des conditions expérimentales similaires. Nous avons observé que la diffusion des molécules dans les gels est ralentie par rapport à celle mesurée en solution aqueuse. Les mesures d’autodiffusion, effectuées sur une série d’analytes de diverses tailles dans les deux types d’hydrogels de curdlan, montrent que le coefficient d’autodiffusion relatif décroit en fonction de la taille de l’analyte. De plus, nos résultats suggèrent que l’équivalence entre les coefficients d’autodiffusion et de diffusion mutuelle dans les hydrogels de curdlan thermo-irréversibles est principalement due au fait que l’environnement sondé par les analytes durant une expérience d’autodiffusion est représentatif de celui exploré durant une expérience de diffusion mutuelle. Dans de telles conditions, nos résultats montrent que la RMN à gradients pulsés peut s’avérer une approche très avantageuse afin de caractériser des systèmes à libération contrôlée de médicaments. D’autres expériences de diffusion mutuelle, menées sur une macromolécule de dextran, montrent un coefficient de diffusion mutuelle inférieur au coefficient d’autodiffusion sur un même gel de curdlan. L’écart mesuré entre les deux modes de transport est attribué au volume différent de l’environnement sondé durant les deux mesures. Les coefficients d’autodiffusion et de diffusion mutuelle similaires, mesurés dans les deux types de gels de curdlan pour les différents analytes étudiés, suggèrent une influence limitée de l’architecture microscopique de ces gels sur leurs propriétés de transport. Il est conclu que les interactions affectant la diffusion des analytes étudiés dans les hydrogels de curdlan se situent à l’échelle moléculaire.

Investigation of femtosecond laser technology for the fabrication of drug nanocrystals in suspension

La technique du laser femtoseconde (fs) a été précédemment utilisée pour la production de nanoparticules d'or dans un environnement aqueux biologiquement compatible. Au cours de ce travail de maîtrise, cette méthode a été investiguée en vue d'une application pour la fabrication de nanocristaux de médicament en utilisant le paclitaxel comme modèle. Deux procédés distincts de cette technologie à savoir l'ablation et la fragmentation ont été étudiés. L'influence de la puissance du laser, de point de focalisation, et de la durée du traitement sur la distribution de taille des particules obtenues ainsi que leur intégrité chimique a été évaluée. Les paramètres ont ainsi été optimisés pour la fabrication des nanoparticules. L’évaluation morphologique et chimique a été réalisée par microscopie électronique et spectroscopie infrarouge respectivement. L'état cristallin des nanoparticules de paclitaxel a été caractérisé par calorimétrie differentielle et diffraction des rayons X. L'optimisation du procédé de production de nanoparticules par laser fs a permis d'obtenir des nanocristaux de taille moyenne (400 nm, polydispersité ≤ 0,3). Cependant une dégradation non négligeable a été observée. La cristallinité du médicament a été maintenue durant la procédure de réduction de taille, mais le paclitaxel anhydre a été transformé en une forme hydratée. Les résultats de cette étude suggèrent que le laser fs peut générer des nanocristaux de principe actif. Cependant cette technique peut se révéler problématique pour des médicaments sensibles à la dégradation. Grâce à sa facilité d'utilisation et la possibilité de travailler avec des quantités restreintes de produit, le laser fs pourrait représenter une alternative valable pour la production de nanoparticules de médicaments peu solubles lors des phases initiales de développement préclinique. Mots-clés: paclitaxel, nanocristaux, laser femtoseconde, ablation, fragmentation

Comparaison de la force d'adhésion de deux types de résines de collage appliquées sur des surfaces métalliques traitées de différentes façons : une étude in vitro

L’objectif de cette étude était d’évaluer et de comparer la force d’adhésion de deux résines de collage: le ClearfilTM Esthetic Cement & DC Bond Kit (C) et le RelyXTM Unicem (R), sur trois adhérents différents : une surface d’émail, un alliage de métaux non précieux (Np) et un alliage de métaux semi-précieux (Sp). La surface des échantillons des alliages métalliques a subi différents traitements de surface. Sur l’émail (n=15) ainsi que sur les plaquettes d’alliages Np et Sp (n=15), des cylindres de résine étaient appliqués et polymérisés. Suite au processus de collage, les échantillons ont été incubés à 37°C pendant 24 heures, puis ont subi 500 cycles de thermocyclage. Des tests de cisaillement ont été effectués, suivi par l’analyse de la surface des échantillons au microscope à balayage électronique. Une comparaison de type T-test et des comparaisons multiples post hoc, ont été effectuées pour l’analyse statistique (p 0,05). Sur l’émail, les résultats ont démontré que la résine C présentait une force d'adhésion moyenne statistiquement supérieure (33,97±17,18 MPa) à la résine R (10,48±11,23 MPa) (p 0,05). Le type d’alliage utilisé n’influençait pas la force d’adhésion, et ce, peu importe le type de résine de collage (p>0,05). Pour le groupe Sp, la résine C a démontré une adhésion statistiquement supérieure à la résine R, et ce, pour tous les traitements de surface (p 0,05). En conclusion, la résine C a démontré des résultats d’adhésion significativement supérieurs à la résine R sur l’émail ainsi que sur presque toutes les surfaces traitées des alliages de métaux.

The hypotensive effect of exercise on IOP : an interaction of physical fitness and parasympathetic efficacy

RÉSUMÉ Suite à une centaine de publications sur la réduction de la PIO post-exercice, il est connu que parmi un grand nombre de programme d'exercices de différentes durées et intensités, les effets hypotenseurs de l'exercice sur la PIO sont atténués chez les sujets en bonne condition physique. Le mécanisme proposé est l'augmentation potentielle de l'efficacité du système parasympathique avec l'activité physique. Le principal objectif de cette thèse est d'identifier les facteurs contribuants à la réduction de la PIO post-exercice et d'élucider les différents mécanismes possibles. L'étude 1, une méta-analyse, a été menée afin de quantifier les contributions relatives de l'intensité et de la durée de l'effet de l'exercice sur la PIO et la mesure dans laquelle ces variables affectent les sujets sédentaires et normalement actifs. La tendance ressortant des résultats est que la diminution de la PIO suite à de l'exercice aérobie est plus élevée chez les sujets sédentaires que les sujets en bonne condition physique. (ES = -4.198 mm Hg et -2.340 mm Hg, respectivement). L'absence d'un contrôle des liquides ingérés avant l'activité physique est à souligné dans cette étude. L'hyperosmolarité (un effet secondaire de la déshydratation) est l'un des mécanismes proposés influant l'effet hypotenseur de l'exercice. L'étude 2 comparait la réduction de la PIO dans deux conditions, soit hypohydraté et hyperhydraté, avant, pendant et après un effort de 90 minutes sur un ergocycle. Après une diminution initiale pour les deux conditions, la PIO revient aux valeurs de départ pour la condition hypohydratée malgré une perte de poids significative et elle augmente pour la condition hyperhydratée (résultat du protocole d'hydratation). Étant donné le niveau élevé de participants en bonne condition physique dans l'étude 2, la troisième étude a été conçue afin de etude la relation entre la PIO et la condition physique. À l'aide d'analyses corrélationnelles il a été possible d'observer la relation entre le test de vo2max et la moyenne des mesures de PIO prises sur un intervalle de huit semaines. Une relation significative n'existait que pour les participants se situant dans la portion supérieure du continuum de la condition physique. Conclusion: Les résultats de la présente étude suggèrent que l'effet hypotenseur de l'exercice sur la PIO est probablement une réponse homéostatique à la dérégulation de l'humeur aqueuse causée par l'initiation de l'exercice et le protocole d'ingestion de fluides pré-exercice.

Studies on the curing of short polyester fiber-polyurethane elastomer composite with different interfacial bonding agents

The cure characteristics of short fiber-polyurethane elastomer were studied with respect to different fiber-matrix bonding agents. A hexamethylenetetramine- resorcinol -hydrated silica based bonding agent was found to affect the stability of the composite. A new bonding agent, TP resin, based on polymeric toluenediisocyanate and polypropylene glycol has been developed. Cure characteristics of the composite with and without TP resin at different fiber loadings were also compared. Minimum torque, scorch time and optimum cure time increased with fiber content. Maximum torque was consistently higher with TP resin at all fiber loadings.

“Studies on short polyester fiber - polyurethane elastomer composite with different interfacial bonding agents”

The work presented in this thesis is regarding the development and evaluation of new bonding agents for short polyester fiber - polyurethane elastomer composites. The conventional bonding system based on hexamethylenetetramine, resorcinol and hydrated silica was not effective as a bonding agent for the composite, as the water eliminated during the formation of the RF resin hydrolysed the urethane linkages. Four bonding agents based on MDI/'I‘DI and polypropyleneglycol, propyleneglycol and glycerol were prepared and the composite recipe was optimised with respect to the cure characteristics and mechanical properties. The flow properties, stress relaxation pattern and the thermal degradation characteristics of the composites containing different bonding agents were then studied in detail to evaluate the new bonding systems. The optimum loading of resin was 5 phr and the ratio of the -01 to isocyanate was 1:1. The cure characteristics showed that the optimum combination of cure rate and processability was given by the composite with the resin based on polypropyleneglycol/ glycerol/ 4,4’diphenylmethanediisocynate (PPG/GL/MDI). From the rheological studies of the composites with and without bonding agents it was observed that all the composites showed pseudoplastic nature and the activation energy of flow of the composite was not altered by the presence of bonding agents. Mechanical properties such as tensile strength, modulus, tear resistance and abrasion resistance were improved in the presence of bonding agents and the effect was more pronounced in the case of abrasion resistance. The composites based on MDI/GL showed better initial properties while composites with resins based on MDI/PPG showed better aging resistance. Stress relaxation showed a multistage relaxation behaviour for the composite. Within the-strain levels studied, the initial rate of relaxation was higher and the cross over time was lesser for the composite containing bonding agents. The bonding agent based on MDI/PPG/GL was found to be a better choice for improving stress relaxation characteristics with better interfacial bonding. Thennogravimetirc analysis showed that the presence of fiber and bonding agents improved the thennal stability of the polyurethane elastomer marginally and it was maximum in the case of MDI / GL based bonding agents. The kinetics of degradation was not altered by the presence of bonding agents

Analytical Characterization, Thermal And Ftir Studies Of Urinary Calculi

Urolithiasis is identified to be a major urological disorder affecting people all over the world irrespective of their age, sex and race. Urinary stone samples resected from the urinary bladders of two patients belonging to tropical region, Kollam District of Kerala State, India are investigated by using XRD,SEM, EDAX, TGA, DSC and FTIR to understand its chemical structure. Uric acid shows exothermic peak around 432°C is due to the decomposition with the evolution of CO and cracking of the remaining products. Results of analytical studies reveal that samples under investigation consist mainly in uric acid and hydrated uric acid. Hydrogen bonding exists in hydrated uric acid samples

Temperature dependent polarized Raman spectra of nonaaqualanthanoid (Pr) single crystal

Polarized Raman spectral changes with respect to temperature were investigated for Pr(BrO3)3·9H2O single crystals. FTIR spectra of hydrated and deuterated analogues were also recorded and analysed. Temperature dependent Raman spectral variation have been explained with the help of the thermograms recorded for the crystal. Factor group analysis could propose the appearance ofBrO3 ions at sites corresponding to C3v (4) and D3h (2). Analysis of the vibrational bands at room temperature confirms a distorted C3v symmetry for the BrO3 ion in the crystal. From the vibrations of water molecules, hydrogen bonds of varying strengths have also been identified in the crystal. The appearance υ1 mode of BrO3− anion at lower wavenumber region is attributed to the attachment of hydrogen atoms to the BrO3− anion. At high temperatures, structural rearrangement is taking place for bothH2Omolecule and BrO3 ions leading to the loss ofwater molecules and structural reorientation of bromate ions causing phase transition of the crystal at the temperature of 447 K.

Uso de la matriz extracelular como material para ingeniería de tejidos

Introducción: La evaluación de injertos vasculares de submucosa de intestino delgado para la regeneración de vasos sanguíneos ha producido una permeabilidad variable (0-100%) que ha sido concurrente con la variabilidad en las técnicas de fabricación. Metodología: Investigamos los efectos de fabricación en permeabilidad y regeneración en un diseño experimental de 22factorial que combino: 1) preservación (P) o remoción (R) de la capa estratum compactum del intestino, y 2) deshidratada (D) o hidratada (H), dentro de cuatro grupos de estudio (PD, RD, PH, RH). Los injertos fueron implantados en las Arterias Carótidas de porcinos (ID 4.5mm, N=4, 7d). Permeabilidad, trombogenicidad, reacción inflamatoria, vascularización, infiltración de fibroblastos, perfil de polarización de macrófagos y fuerza tensil biaxial fueron evaluadas. Resultados: Todos los injertos PD permanecieron permeables (4/4), pero tuvieron escasa vascularización e infiltración de fibroblastos. El grupo RD permaneció permeable (4/4), presentó una extensa vascularización e infiltración de fibroblastos, y el mayor número del fenotipo de macrófagos (M2) asociado a regeneración. El grupo RH presentó menor permeabilidad (3/4), una extensa vascularización e infiltración de fibroblastos, y un perfil dominante de M2. El grupo PH presentó el menor grado de permeabilidad, y a pesar de mayor infiltración celular que PD, exhibió un fenotipo de macrófagos dominante adverso. La elasticidad de los injertos R evolucionó de una manera similar a las Carótidas nativas (particularmente RD, mientras que los injertos P mantuvieron su rigidez inicial. Discusión: Concluimos que los parámetros de fabricación afectan drásticamente los resultados, siendo los injertos RD los que arrojaron mejores resultados.

Quantifying time scales of pedogenic calcrete formation using U-series disequilibria

Time scales of pedogenic calcrete development are quantified by subsampling carbonate from within a mature (stage V) pedogenic calcrete profile from southeast Spain and dating the material by U-series disequilibria. The location of the earliest and latest cements can be estimated by comparing previous studies of calcrete morphological development with micromorphological analysis of the study profile. Carbonate was sampled and dated from three locations within the profile: (1) below the lower surface of clasts within the hardpan (representing the earliest cement present-207 +/- 11 ka), (2) from the centre of cement filled pores within the hardpan (reflecting the final plugging of the calcrete hardpan-155 +/- 9 ka) and (3) from the laminar calcrete overlying the hardpan (representing the latest cement-112 +/- 15 ka). These results show that the hardpan took between 73 and 31 ka to form, whilst the mature stage V profile took between 121 and 69 ka to form. This is the first time that rates of mature calcrete development have been established by direct radiometric dating of the authigenic carbonate. The technique is appropriate for dating mature calcretes in dryland regions worldwide and offers the opportunity of increasing our understanding of the spatial and temporal variability in rates of pedogenic calcrete development. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Remediation of soils contaminated with petrol and diesel with lime

Lime treatment of hydrocarbon-contaminated soils offers the potential to stabilize and solidify these materials, with a consequent reduction in the risks associated with the leachate emanating from them. This can aid the disposal of contaminated soils or enable their on-site treatment. In this study, the addition of hydrated lime and quicklime significantly reduced the leaching of total petroleum hydrocarbons (TPH) from soils polluted with a 50:50 petrol/diesel mixture. Treatment with quicklime was slightly more effective, but hydrated lime may be better in the field because of its ease of handling. It is proposed that this occurs as a consequence of pozzolanic reactions retaining the hydrocarbons within the soil matrix. There was some evidence that this may be a temporary effect, as leaching increased between seven and 21 days after treatment, but the TPH concentrations in the leachate of treated soils were still one order of magnitude below those of the control soil, offering significant protection to groundwater. The reduction in leaching following treatment was observed in both aliphatic and aromatic fractions, but the latter were more affected because of their higher solubilty. The results are discussed in the context of risk assessment, and recommendations for future research are made.

Hiatal surfaces from the Miocene Globigerina Limestone Formation of Malta: Biostratigraphy, sedimentology, trace fossils and early diagenesis

The Miocene Globigerina Limestone of the Maltese islands contains widespread omission surfaces with very different characteristics and origins. The terminal Lower Globigerina Limestone hardground (TLGLHg) formed during a period of falling sea level. Coccolith assemblages suggest shallowness. Sedimentary structures and trace fossil assemblages, indicate increasing frequency of storm events and erosional episodes, towards the surface. Calcite cementation which took place around Thalassinoides burrows and formed irregular nodules was followed by dissolution of aragonite. It is suggested that lithification was linked to microbial reactions involving organic matter. In contrast two later surfaces, the terminal Middle Globigerina Limestone omissionground (TMGLOg), which marks the Lower to Middle Miocene boundary, and the Fomm-ir-Rih local hardground (FiRLHg) both contain early diagenetic dolomite. Lithification took place in two phases. The dolomite is interpreted to have formed beneath the sea floor: it was subsequently exhumed and partially corroded as the precipitation of calcitic and phosphatic cements took place around burrows open to the circulation of sea water. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mineral and geochemical characterization of a leptic aluandic soil and a thapto aluandic-ferralsol developed on trachytes in Mount Bambouto (Cameroon volcanic line)

Mineral and geochemical investigations were carried out on soil samples and fresh rock (trachytes) from two selected soil profiles (TM profile on leptic aluandic soils and TL profile on thapto aluandic-ferralsols) from Mount Bambouto to better understand geochemical processes and mineral paragenesis involved in the development of soils in this environment. In TM profile, the hydrated halloysites and goethite occur in the weathered saprolite boulders of BC horizon while dehydrated halloysite, gibbsite and goethite dominate the soils matrices of BC and A horizons. In TL profile, the dehydrated halloysites and goethite are the most abundant secondary minerals in the weathered saprolites of C and BC horizons while gibbsite, hematite and kaolinite occur in the soil matrices of BC, B and A horizons. The highest gibbsite content is in the platy nodules of B horizon. In both soil profiles, organo-metal complexes (most likely of AI and Fe) are present in the surface A horizon. Geochemically, between the fresh rock and the weathered saprolites in both soils, SiO2, K2O, CaO, Na2O and MgO contents decrease strongly while Fe2O3 and Al2O3 tend to accumulate. The molar ratio of SiO2/Al2O3 (Ki) and the sum of Ca, Mg, K and Na ions (TRB) also decreases abruptly between fresh rocks and the weathered saprolites, but increases significantly at the soil surface. The TM profile shows intense Al enrichment whereas the TL profile highlights enrichment in both AI and Fe as the weathering progresses upwards. Both soil profiles are enriched in Ni, Cu, Ba and Co and depleted in U, Th, Ta, Hf, Y, Sr, Pb, Zr and Zn relative to fresh rock. They also show a relatively low fractionation of the rare earth elements (REE: La, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu), except for Ce which tends to be enriched in soils compared to CI chondrite. All these results give evidence of intense hydrolysis at soil deep in Mount Bambouto resulting in the formation of halloysite which progressively transforms into gibbsite and/or dehydrated halloysite. At the soil surface, the prominent pedogenetic process refers to andosolization with formation of organo-metal complexes. In TL profile, the presence of kaolinite in soil matrices BC and B horizons is consistent with ferralitization at soil deep. In conclusion, soil forming processes in Mount Bambouto are strongly influenced by local climate: (i) in the upper mountain (>2000 m), the fresh, misty and humid climate favors andosolization; whereas (ii) in the middle lands (1700-2000 m) with a relatively dry climate, both andosolization at the soil surface and ferralitization at soil deep act together. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.