Development of an enzyme immobilization platform based on microencapsulation for paper-based biosensors

Un papier bioactif est obtenu par la modification d’un papier en y immobilisant une ou plusieurs biomolécules. La recherche et le développement de papiers bioactifs est en plein essor car le papier est un substrat peu dispendieux qui est déjà d’usage très répandu à travers le monde. Bien que les papiers bioactifs n’aient pas connus de succès commercial depuis la mise en marche de bandelettes mesurant le taux de glucose dans les années cinquante, de nombreux groupes de recherche travaillent à immobiliser des biomolécules sur le papier pour obtenir un papier bioactif qui est abordable et possède une bonne durée de vie. Contrairement à la glucose oxidase, l’enzyme utilisée sur ces bandelettes, la majorité des biomolécules sont très fragiles et perdent leur activité très rapidement lorsqu’immobilisées sur des papiers. Le développement de nouveaux papiers bioactifs pouvant détecter des substances d’intérêt ou même désactiver des pathogènes dépend donc de découverte de nouvelles techniques d’immobilisation des biomolécules permettant de maintenir leur activité tout en étant applicable dans la chaîne de production actuelle des papiers fins. Le but de cette thèse est de développer une technique d’immobilisation efficace et versatile, permettant de protéger l’activité de biomolécules incorporées sur des papiers. La microencapsulation a été choisie comme technique d’immobilisation car elle permet d’enfermer de grandes quantités de biomolécules à l’intérieur d’une sphère poreuse permettant leur protection. Pour cette étude, le polymère poly(éthylènediimine) a été choisi afin de générer la paroi des microcapsules. Les enzymes laccase et glucose oxidase, dont les propriétés sont bien établies, seront utilisées comme biomolécules test. Dans un premier temps, deux procédures d’encapsulation ont été développées puis étudiées. La méthode par émulsion produit des microcapsules de plus petits diamètres que la méthode par encapsulation utilisant un encapsulateur, bien que cette dernière offre une meilleure efficacité d’encapsulation. Par la suite, l’effet de la procédure d’encapsulation sur l’activité enzymatique et la stabilité thermique des enzymes a été étudié à cause de l’importance du maintien de l’activité sur le développement d’une plateforme d’immobilisation. L’effet de la nature du polymère utilisé pour la fabrication des capsules sur la conformation de l’enzyme a été étudié pour la première fois. Finalement, l’applicabilité des microcapsules de poly(éthylèneimine) dans la confection de papiers bioactifs a été démontré par le biais de trois prototypes. Un papier réagissant au glucose a été obtenu en immobilisant des microcapsules contenant l’enzyme glucose oxidase. Un papier sensible à l’enzyme neuraminidase pour la détection de la vaginose bactérienne avec une plus grande stabilité durant l’entreposage a été fait en encapsulant les réactifs colorimétriques dans des capsules de poly(éthylèneimine). L’utilisation de microcapsules pour l’immobilisation d’anticorps a également été étudiée. Les avancées au niveau de la plateforme d’immobilisation de biomolécules par microencapsulation qui ont été réalisées lors de cette thèse permettront de mieux comprendre l’effet des réactifs impliqués dans la procédure de microencapsulation sur la stabilité, l’activité et la conformation des biomolécules. Les résultats obtenus démontrent que la plateforme d’immobilisation développée peut être appliquée pour la confection de nouveaux papiers bioactifs.

Profils individuels et dynamiques interactionnelles des parents et des enfants à risque d’aliénation parentale dans un contexte d’une rupture conjugale litigieuse

L’aliénation parentale (AP) est un phénomène connu des intervenants sociolégaux œuvrant auprès des familles éclatées chez lesquelles on retrouve un haut niveau de conflits parentaux. Ce phénomène est peu étudié empiriquement et sa définition et les balises l’entourant demeurent à ce jour non circonscrites et suscitent confusion et controverse. Cette recherche n’a pas comme objectif de trancher sur ce qui est ou n’est pas de l’aliénation parentale, mais porte plutôt sur l’étude du phénomène de Détérioration du lien parent-enfant (DLPE), qui inclut une rupture complète du lien comme dans les cas d’AP, lors de séparations conjugales litigieuses. Cette thèse doctorale a pour objectif principal d’élargir notre compréhension sur les différents facteurs qui interagissent et qui mettent en place une situation familiale de DLPE. Le présent ouvrage est composé de quatre articles, dont trois sont empiriques. Le premier article est une synthèse critique des écrits théoriques et empiriques permettant de dégager les différents facteurs, conduites ou contextes individuels et relationnels associés à une DLPE. Il ressort que la plupart des écrits proviennent de comptes rendus cliniques. De plus, peu d’auteurs abordent ce phénomène dans une perspective systémique incluant une vision multifactorielle de cette situation. Plusieurs aspects demandent à être étudiés davantage : les caractéristiques individuelles, les comportements inappropriés des acteurs et les dynamiques familiales. En définitive, il importe d’établir les facteurs de résilience. Les articles 2, 3 et 4 ont été réalisés suite à une analyse qualitative de 17 dossiers d’expertise psychosociale de familles séparées en litige autour des accès des enfants. Le second article a pour objectif d’apporter un éclairage fouillé sur les structures de personnalité des parents impliqués dans de tels litiges. Il se dégage de cette analyse que les parents contribuent différemment à la dynamique familiale en fonction de leur profil de personnalité. Quatre profils parentaux ont émergé et permettent de discerner en quoi les parents aux conduites aliénantes se distinguent des parents dénigrés au niveau des profils de personnalité et en quoi la personnalité de ces parents est respectivement différente selon qu’ils maintiennent ou pas la relation avec leur enfant. L’analyse approfondie des profils parentaux a permis de formuler certains facteurs de risque et de protection relatifs à la structure de la personnalité des parents à risque d’une DLPE. Le troisième article a pour objectif d’évaluer par une lecture psychodynamique les différentes caractéristiques individuelles des enfants dans l’optique d’établir des pistes pouvant élucider pourquoi un enfant est résistant à une DLPE ou, au contraire, ne l’est pas. L’analyse qualitative fouillée des dossiers d’expertise a permis d’extraire différents facteurs de risque et de protection d’une DLPE chez ces enfants. Le quatrième article cherche à modéliser les différents facteurs de risque ou, au contraire, qui atténuent le risque de DLPE. Trois trajectoires dénotant une dynamique de DLPE ont émergé. Une modélisation systémique reprend l’ensemble des facteurs (dynamiques personnelles et relationnelles, contexte familial, système sociojuridique, personnes tierces et temps) émergeant de l’analyse et leur déploiement spécifique à chaque trajectoire.

Effect of Antioxidants on the Shelf Life of Cashew Kernels

Cashew kernels have high nutritive value. Upon exposure to air kernels turn rancid and their nutritive value decreases. From this study it is concluded that chemical treatment using antioxidants reduced oxidative rancidity but failed to prevent deterioration in organoleptic characteristics and decrease in protein and carbohydrate content of stored kernels.

Modification of Butadiene -Acrylonitrile Rubber/ Poly(Vinyl Chloride) Blend Using Natural Rubber, Styrene-Butadiene Rubber, and Polybutadiene Rubber

Natural rubber, styrene-butadiene rubber, and polybutadiene rubber were used to replace part of the butadieneacrylonitrile rubber in a 70/30 butadiene-acrylonitrile rubber/ poly(vinyl chloride) blend. Such replacement up to 15% of the total weight of the blend improved the mechanical properties, while decreasing the cost of the blend. Styrenebutadiene rubber could replace butadiene-acrylonitrile rubber up to 30% of the total weight of the blend without deterioration in the mechanical properties.

Production and Characterization of Endocylanase from Bacillus Pumilus Using Solidstate Fermentation and its Application in 'Paper Pulp Processing

In the present studies it is clear that Bacillus pumilus xylanase is having the characteristic suited for an industrial enzyme (xylanases that are active and stable at elevated temperatures and alkaline pH are needed). SSF production of xylanases and its application appears to be an innovative technology where the fermented substrate is the enzyme source that is used directly in the bleaching process without a prior downstream processing. The direct use of SSF enzymes in bleaching is a relatively new biobleaching approach. This can certainly benefit the bleaching process to lower the xylanase production costs and improve the economics and viability of the biobleaching technology. The application of enzymes to the bleaching process has been considered as an environmentally friendly approach that can reduce the negative impact on the environment exerted by the use of chlorine-based bleaching agents. It has been demonstrated that pretreatment of kraft pulp with xylanase prior to bleaching (biobleaching) can facilitate subsequent removal of lignin by bleaching chemicals, thereby, reducing the demand for elemental chlorine or improving final paper brightness. Using this xylanase pre-treatment, has resulted in an increased of brightness (8.5 Unit) when compared to non-enzymatic treated bleached pulp prepared using identical conditions. Reduction of the consumption of active chlorine can be achieved which results in a decrease in the toxicity, colour, chloride and absorbable organic halogen (AOX) levels of bleaching effluents. The xylanase treatment improves drainage, strength properties and the fragility of pulps, and also increases the brightness of pulps. This positive result shows that enzyme pre-treatment facilitates the removal of chromophore fragments of pulp there by making the process more environment friendly

Investigations on ecofriendly de-inking agents for paper recycling

School of Environmental Studies, Cochin University of Science and Technology

A fiber optic smart sensor for studying the setting characteristics of various grades of cement

A simple, effective and inexpensive fiber optic sensor for investigating the setting characteristics of various grades of cement is described. A finite length of unsheathed multimode optical fiber laid inside the cement mix, is subjected to stress during the setting process. The microbends created on the fiber due to this stress directly influence the intensity of light propagating through the fiber. Continuous monitoring of such variations in the light output transmitted through the fiber gives a clear measure of the setting characteristics of the cement mix, thus providing a simple and elegant technique of great practical importance in the field of civil engineering. The smart fiber optic sensor described above can be incorporated into a building during the construction process itself so that continuous monitoring of the deterioration process for the entire life time of the building can be carried out.

Microwave studies of a poly vinyl acetate (PVA)-based phantom for applications in medical imaging

A phantom that exhibits complex dielectric properties similar to low-water-content biological tissues over the electromagnetic spectrum of 2000–3000 MHz has been synthesized from carbon black, graphite powder, and poly vinyl acetate (PVA)-based adhesive. The material overcomes various problems that are inherent in conventional phantoms such as decomposition and deterioration due to the invasion of bacteria or mold. The absorption coefficients of the material for various concentrations of carbon and graphite are studied. A combination of 50% poly-vinyl-acetate-based adhesive, 20% carbon, and 30% graphite exhibits a high absorption coefficient, which suggests another application of the material as a good microwave absorber for the interior lining of tomographic chamber in microwave imaging. The cavity-perturbation technique is adopted to study the dielectric properties of the material.

Dielectric studies of polyvinyl-acetate-based phantom for applications in microwave medical imaging

Phantoms that exhibit complex dielectric properties similar to low water content biological tissues over the electromagnetic spectrum of 2–3 GHz have been synthesized from carbon black powder, graphite powder and polyvinyl-acetate-based adhesive. The materials overcome various problems that are inherent in conventional phantoms such as decomposition and deterioration due to the invasion of bacteria or mold. The absorption coefficients of the materials for various compositions of carbon black and graphite powder are studied. A combination of 50% polyvinylacetate- based adhesive, 20% carbon black powder and 30% graphite powder exhibits high absorption coefficient, which suggests another application of the material as good microwave absorber for interior lining of tomographic chamber in microwave imaging. Cavity perturbation technique is adopted to study the dielectric properties of the material.

Paper industry in Kerala: An evaluation of labour absorption,capacity utilisation, and environmental pollution

Paper industry is one of the oldest and largest industries in Kerala. Despite the developments in the industry in terms of growth in output , value added and employment generation, many of the units face grave problems. Irrespective of the size of the plant, the problems of the industry are general in nature. The problems are galore in the supply, not the demand side. Amomg the problems, the important ones are: raw material scarcity, energy deficiency and obsolete technology. Further, the industry is subject to many controls by the Government — price control, product control and raw materials control — which result in the dwindling of profits and investments. Equally important are the reservations against the industry for polluting the environment byeffluent disposal on the one hand and affecting ecological balance by depleting the existing forest on the other. Apart from the large, medium and small pulp and paper mills, there are about 30 hand made paper units in Kerala which can be categorised as village and cottage industry. Almost all of these units began at the initiative and support of Khadi and Village Industries Commission. The primary purpose of these units is employment generation, and not profit making. Currently many of these units are in the red and many others are on the verge of closure. Therefore, a separate analysis of the growth performance, and problems and prospects of the hand made paper industry has also been attempted. It is analysed separately because of the very small size of the hand made paper units

Marine bacterial prodigiosin as dye for rubber latex, polymethyl methacrylate sheets and paper

Prodigiosin is known for its immunomodulatory, antibacterial, antimycotic, antimalarial, algicidal and anticancer activities. Here, we reported the evaluation of prodigiosin pigment as a dyeing agent in rubber latex, paper and polymethyl methacrylate (PMMA) so that it can be considered as an alternative to synthetic pigments. Maximum color shade was obtained in rubber sheet prepared with 0.5 parts per hundred gram of rubber (phr) pigment and PMMA sheet incorporated with 0.08 μg pigment. Results indicate scope for utilization of prodigiosin as dye for PMMA and rubber and also prodigiosin dyed paper as a pH indicator. Further, being a natural and water insoluble pigment, it is ecofriendly

Guia per a l'adaptació a l'espai europeu d'educació superior: 3. El vostre paper, estudiants = Guía para la adaptación al espacio europeo de educación superior: 3. Vuestro papel, estudiantes = Guide to adaptation to the European Higher Education Area: 3. Your role as a student

Aquest quadern forma part de la Guia per a l'adaptació a l'espai europeu d'educació superior

Writing a research paper for the Humanities

Resumen tomado de la publicaci??n

Ramon Carbó-Dorca: "Per resoldre els problemes bàsics de la ciència, amb un paper i un llapis n'hi ha prou"

Ramon Carbó-Dorca va néixer a Girona un dia de tardor de 1940 en què la ciutat es negava en les aigües dels seus rius. Començar la vida enmig d’una contingència com aquella l’ha dut a pensar —explica— que no paga la pena preocupar-se de segons quines coses. Carbó-Dorca estudia a través de la semblança molecular la relació entre l’estructura i les propietats de les molècules