Optimization of Off-Null Ellipsometry for Optical Biosensor Applications

The optimization of off-null ellipsometry is described with emphasis on the improvement of resolution for visualizing biomolecule layers. For optical biosensor with layer thickness below 6.5 nm, a numerical simulation for the dependence of resolution on the azimuth settings of polarizer and analyzer is presented first. For comparison, three different resolutions are given at three azimuth settings which are near null and far away from null condition, respectively. Furthermore, the square or linear approximation relationship between the intensity and the layer thickness are also given at these settings. The difference among their accuracy is up to 100 times or so. Experimental results of the biosensor sample verify the optimization.

Growth of Silicon Carbide Bulk Crystals by Physical Vapor Transport Method and Modeling Efforts in the Process Optimization

Silicon carbide bulk crystals were grown in an induction-heating furnace using the physical vapor transport method. Crystal growth modeling was performed to obtain the required inert gas pressure and temperatures for sufficiently large growth rates. The SiC crystals were expanded by designing a growth chamber having a positive temperature gradient along the growth interface. The obtained 6H-SiC crystals were cut into wafers and characterized by Raman scattering spectroscopy and X-ray diffraction, and the results showed that most parts of the crystals had good crystallographic structures.

Generating cluster submodels from a multistage stochastic mixed integer optimization model using break stage

We present a scheme to generate clusters submodels with stage ordering from a (symmetric or a nonsymmetric one) multistage stochastic mixed integer optimization model using break stage. We consider a stochastic model in compact representation and MPS format with a known scenario tree. The cluster submodels are built by storing first the 0-1 the variables, stage by stage, and then the continuous ones, also stage by stage. A C++ experimental code has been implemented for reordering the stochastic model as well as the cluster decomposition after the relaxation of the non-anticipativiy constraints until the so-called breakstage. The computational experience shows better performance of the stage ordering in terms of elapsed time in a randomly generated testbed of multistage stochastic mixed integer problems.

Assessment of phytostabilization of Pb/Zn mine soils with organic amendments and a native metallicolous ecotype of Festuca Rubra l.: implications for amendment selection and recovery of soil health

La contaminación del suelo es una de las principales amenazas para los ecosistemas y la salud humana. Actualmente, desde un punto de vista tanto económico como ambiental, la fitoestabilización es la mejor tecnología para remediar suelos contaminados con elevadas concentraciones de metales como son los suelos mineros. La fitoestabilización asistida consiste en el empleo de plantas y enmiendas orgánicas y/o inorgánicas con el fin de reducir la movilidad y la biodisponibilidad de los contaminantes y recuperar la salud de suelo. En este trabajo se han realizado ensayos en microcosmos y en campo centrándonos en la salud del suelo minero contaminado con Pb y Zn durante un proceso de fitoestabilización empleando enmiendas orgánicas (purines vacunos, gallinaza, estiércol de oveja y lodos de papelera mezclados con gallinaza) y/o la especie metalífera Festuca rubra con el objetivo de (i) estudiar las interacciones suelo-enmienda responsables de los cambios inducidos por el proceso de quimioestabilización en las propiedades físicoquímicas y biológicas del suelo, (ii) evaluar la efectividad del proceso de fitoestabilización sobre suelos vegetados y de la revegetación sobre suelos desnudos (iii) valorar la idoneidad de distintos indicadores químicos y biológicos (parámetros microbianos y de la vegetación) para monitorizar la efectividad de la fitoestabilización asistida en términos de reducción de la biodisponibilidad de metales en el suelo, mejora de la vegetación y de la recuperación de la salud del suelo. La aplicación de enmiendas al suelo minero supone una entrada de materia orgánica y nutrientes que conduce a una disminución de la biodisponibilidad de metales, facilitando la colonización de las plantas y el crecimiento de la vegetación nativa, además de estimular la actividad microbiana del suelo. El pH del suelo es un factor crítico que condiciona la movilidad de los metales y la toxicidad del suelo. Las poblaciones microbianas de las enmiendas no modificaron la diversidad funcional de las comunidades microbianas nativas de la mina. Los purines vacunos y los lodos de papelera mezclados con gallinaza son los tratamientos más efectivos en el proceso de fitoestabilización asistida bajo condiciones de campo. La gallinaza fue el tratamiento que más estimuló el crecimiento de la vegetación nativa y la colonización en los suelos desnudos. El bioensayo de elongación radical de lechuga es un test sensible, sencillo y barato para evaluar la biodisponibilidad de metal y la ecotoxicidad del suelo. Los tocoferoles son biomarcadores de exposición a metales con potencial para su implementación en bioensayos de toxicidad. Este trabajo permite concluir que la población metalífera de F. rubra, combinada con enmiendas orgánicas, es una excelente candidata para los proyectos de fitoestabilización asistida. Además, la monitorización simultánea de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del suelo y de su ecotoxicidad permite una evaluación adecuada de la salud del suelo, así como la selección de enmiendas apropiadas para el desarrollo de un proceso fitoestabilizador.

Colonization and development of Oribatida mite communities (Acari: Oribatida) in the forest reclaimed limestone mine dumps

In order to study the colonization and development of moss mites (Oribatida) communities in a Scots pine forest of a reclaimed limestone mine dump in Northern Poland, 3 plots from the dump were chosen. The selected plots differed in age, 5 years old, 35 and 50 years old. From a total of 30 samples 499 mites (Acari) were extracted in Tullgren funnel from which 262 were Oribatida. Abundance (N) was analyzed in all mites and after determining the species of both, juvenile and adult stages of oribatids, the following indices were analyzed: Abundance (N), Dominance (D), Species diversity (S), Species richness (s) and Shannon’s diversity index (H). Regarding to the results obtained; oribatid mites were dominant with the highest abundance in all assemblages (Plot 1: 139 Oribatida /299 Acari. Plot 2: 40/55 and Plot 3: 83/145). Tectocepheus velatus showed a very high dominance (45,99%) in plot 1; the highest value for Shannon’s diversity index belonged to plot 3. On the other hand, juvenile’s percentage was significantly higher than adult’s percentage, especially at plot 2 (95,02%). These results made us to conclude that the high abundance of oribatids in the youngest forest is due to T. velatus’s high abundance and that plot 3 is the best habitat for mites. Finally, the high occurrence of juvenile stages requires keeping on studying the area.

Design,optimization and in vivo evaluation of non-viral vectors for gene therapy. Applications in ocular disorders

227 págs.