Stability of Granular Base Course Materials Containing Bituminous Admixtures

This report concerns the stabilization of three crushed limestones by an ss-1 asphalt emulsion and an asphalt cement, 120-150 penetration. Stabilization is evaluated by marshall stability and triaxial shear tests. Test specimens were compacted by the marshall, standard proctor and vibratory methods. Stabilization is evaluated primarily by triaxial shear tests in which confining pressures of 0 to 80 psi were used. Data were obtained on the angle of internal friction, cohesion, volume change, pore water pressure and strain characteristics of the treated and untreated aggregates. The MOHR envelope, bureau of reclamation and modified stress path methods were used to determine shear strength parameters at failure. Several significant conclusions developed by the authors are as follows: (1) the values for effective angle of internal friction and effective cohesion were substantially independent of asphalt content, (2) straight line MOHR envelopes of failure were observed for all treated stones, (3) bituminous admixtures did little to improve volume change (deformation due to load) characteristics of the three crushed limestones, (4) with respect to pore water characteristics (pore pressures and suctions due to lateral loading), bituminous treatment notably improved only the bedford stone, and (5) at low lateral pressures bituminous treatments increased stability by limiting axial strain. This would reduce rutting of highway bases. At high lateral pressures treated stone was less stable than untreated stone.

Effect of explosive mixture on quality of explosive welds of copper to aluminium

The aim of this research is to investigate the influence of explosive ratio and type of sensitizer on the quality of explosive welds between copper and aluminium alloy plates. The welds were performed on a partially overlapping joint configuration using an emulsion explosive (EE) with two different sensitizers, hollow glass microspheres (HGMS) and expanded polystyrene spheres (EPS). Welds with an improved surface were achieved by using the HGMS sensitizer. A higher wave amplitude was registered in welds produced with the EPS sensitizer. In turn, the dimension of the molten pockets was influenced by the explosive ratio, increasing in size with increases in the values of this parameter. The intermetallic content of these zones varied according to the sensitizer type. Unlike the CuAl2 phase, the Cu-richer phases CuAl and Cu9Al4 were only identified in welds performed using the EPS sensitizer. An increase in hardness was observed at the interface of all welds, which resulted from both the presence of intermetallic phases and the plastic deformation of the materials promoted by the impact. This effect was most evident on the aluminium alloy side. All the welds had a greater strength than copper, i.e. the weakest material of the joint. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Obtenção de concentrado proteico do farelo de arroz e avaliação das propriedades químicas e funcionais

Esta dissertação é composta por 5 artigos.

Repellent effects of Melaleuca alternifolia (tea tree) oil against cattle tick larvae (Rhipicephalus australis) when formulated as emulsions and in β-cyclodextrin inclusion complexes

Rhipicephalus australis (formerly Boophilus microplus) is a one host tick responsible for major economic loss in tropical and subtropical cattle production enterprises. Control is largely dependent on the application of acaricides but resistance has developed to most currently registered chemical groups. Repellent compounds that prevent initial attachment of tick larvae offer a potential alternative to control with chemical toxicants. The repellent effects of Melaleuca alternifolia oil (TTO) emulsions and two β-cyclodextrin complex formulations, a slow release form (SR) and a modified faster release form (FR), were examined in a series of laboratory studies. Emulsions containing 4% and 5% TTO applied to cattle hair in laboratory studies completely repelled ascending tick larvae for 24 h whereas 2% and 3% formulations provided 80% protection. At 48 h, 5% TTO provided 78% repellency but lower concentrations repelled less than 60% of larvae. In a study conducted over 15 days, 3% TTO emulsion applied to cattle hair provided close to 100% repellency for 2 days, but then protection fell to 23% by day 15. The FR formulation gave significantly greater repellency than the emulsion and the SR formulation from day 3 until the end of the study (P < 0.05), providing almost complete repellency at day 3 (99.5%), then decreasing over the period of the study to 49% repellency at day 15. Proof of concept is established for the use of appropriately designed controlled-release formulations to extend the period of repellency provided by TTO against R. australis larvae.

Cultivo de microalgas para produção de biossurfactantes

Há uma crescente procura por alimentos mais saudáveis e seguros para atender uma população cada vez maior e mais exigente. Nos últimos anos o interesse por surfactantes de origem microbiana tem aumentado significativamente em decorrência de serem naturalmente biodegradáveis diminuindo assim o impacto ambiental. Uma grande variedade de microorganismos produz biossurfactantes, sendo que o tipo, a quantidade e a qualidade do biossurfactante são influenciados pelos constituintes do meio, tais como, fontes de carbono, nitrogênio e sais inorgânicos, além das condições de cultivo, como pH, temperatura, agitação e disponibilidade de oxigênio. Os biossurfactantes são metabólitos microbianos de superfície ativa que apresentam uma vasta aplicação no setor industrial. Os objetivos deste trabalho foram selecionar microalgas com potencial para produzir biossurfactantes e estudar a produção por microalgas em diferentes fotobiorreatores e condições nutricionais. O trabalho foi dividido em quatro etapas: 1) cultivo autotrófico e mixotrófico de microalgas para produção de biossurfactantes; 2) Seleção de microalgas para produção de biossurfactantes; 3) Produção de biossurfactantes por microalgas em diferentes fotobiorreatores e 4) Cultivo outdoor da microalga marinha Tetraselmis suecica OR para produção de biossurfactantes. Na primeira etapa Spirulina sp. LEB-18, Synechococcus nidulans LEB-25, Chlorella vulgaris LEB-106, Chlorella minutissima LEB-108 e Chlorella homosphaera foram cultivadas com glicose (cultivo mixotrófico). Spirulina sp. LEB-18 apresentou concentrações máximas de biomassa (2,55 g.L-1 ) quando foi utilizada 5 g.L-1 de glicose no meio de cultivo. A tensão superficial dos meios das microalgas foi reduzida de 70 para 43 mN.m-1 para as microalgas estudadas utilizando glicose como fonte de carbono. Resultados da segunda etapa mostraram que a microalga Scenedesmus sp. 3PAV3 apresentou valor de atividade emulsificante óleo em água (AE o/a) superior (339,8 UE.g-1 ) ao encontrado para as demais microalgas. Os menores valores de tensões superficiais variaram de 27,4 a 31,2 mN.m-1 . Na terceira etapa verificou-se que a microalga Chlorella sp. PROD1 apresentou valor de AE o/a semelhante (258,2 UE g -1 ) ao encontrado para o emulsificante comercial lecitina de soja (257,0 UE g -1 ) e ambas as microalgas estudadas alcançaram valores de tensões superficiais abaixo de 30 mN.m -1 . Na última etapa, Tetraselmis suecica OR cultivada em fotobiorreator do tipo Green Wall Panel apresentou menores valores de tensões superficiais para cultura com limitação de nitrogênio. Os resultados demonstraram a potencialidade das microalgas estudadas na produção de biossurfactantes, tanto pela redução da tensão superficial e interfacial, como pelo aumento da atividade emulsificante, confirmando uma possível aplicação como emulsificante, detergente, lubrificante, estabilizante, entre outras.

Similarity between the in vitro activity and toxicity of two different fungizone™ / lipofundin™ admixtures

Amphotericin B (AmB), an antifungal agent that presents a broad spectrum of activity, remains the gold standard in the antifungal therapy. However, sometimes the high level of toxicity forbids its clinical use. The aim of this work was to evaluate and compare the efficacy and toxicity in vitro of Fungizon™ (AmB-D) and two new different AmB formulations. Methods: three products were studied: Fungizon™, and two Fungizon™ /Lipofundin™ admixtures, which were diluted through two methods: in the first one, Fungizon™ was previously diluted with water for injection and then, in Lipofundin™ (AmB-DAL); the second method consisted of a primary dilution of AmB-D as a powder in the referred emulsion (AmB-DL). For the in vitro assay, two cell models were used: Red Blood Cells (RBC) from human donors and Candida tropicallis (Ct). The in vitro evaluation (K+ leakage, hemoglobin leakage and cell survival rate-CSR) was performed at four AmB concentrations (from 50 to 0.05mg.L-1). Results: The results showed that the action of AmB was not only concentration dependent, but also cellular type and vehicle kind dependent. At AmB concentrations of 50 mg.L-1, although the hemoglobin leakage for AmB-D was almost complete (99.51), for AmB-DAL and AmB-DL this value tended to zero. The p = 0.000 showed that AmB-D was significantly more hemolytic. Conclusion: The Fungizon™- Lipofundin™ admixtures seem to be the more valuable AmB carrier systems due to their best therapeutic index presented

Role of catestatin as such as slowly released by fibronectin-coated pharmacologically active microcarriers (Fn-Pam) in limiting hypoxicinduced cell death

International audience

Scaffolds for controlled release of cartilage growth factors

International audience

Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos

A Refinaria de Matosinhos é um dos complexos industriais da Galp Energia. A sua estação de tratamento de águas residuais industriais (ETARI) – designada internamente por Unidade 7000 – é composta por quatro tratamentos: o pré-tratamento, o tratamento físico-químico, o tratamento biológico e o pós-tratamento. Dada a interligação existente, é fundamental a otimização de cada um dos tratamentos. Este trabalho teve como objetivos a identificação dos problemas e/ou possibilidades de melhoria do pré-tratamento, tratamento físico-químico e pós-tratamento e principalmente a otimização do tratamento biológico da ETARI. No pré-tratamento verificou-se que a separação de óleos e lamas não era eficaz uma vez que se formam emulsões destas duas fases. Como solução, sugeriu-se a adição de agentes desemulsionantes, que se revelou economicamente inviável. Assim, sugeriu-se como alternativa o recurso a técnicas de tratamento da emulsão gerada, tais como a extração com solvente, centrifugação, ultrassons e micro-ondas. No tratamento físico-químico constatou-se que o controlo da unidade de saturação de ar na água era feito com base na análise visual dos operadores, o que pode conduzir a condições de operação afastadas das ótimas para este tratamento. Assim, sugeriu-se a realização de um estudo de otimização desta unidade com vista à determinação da razão ar/sólidos ótima para este efluente. Para além disto, constatou-se, ainda, que os consumos de coagulante aumentaram cerca de -- % no último ano, pelo que foi sugerido o estudo da viabilidade do processo de eletrocoagulação como substituto do sistema de coagulação existente. No pós-tratamento identificou-se o processo de lavagem dos filtros como sendo a etapa com possibilidade de ser otimizada. Através de um estudo preliminar concluiu-se que a lavagem contínua de um filtro por cada turno melhorava o desempenho dos mesmos. Constatou-se, ainda, que a introdução de ar comprimido na água de lavagem promove uma maior remoção de detritos do leito de areia, no entanto esta prática parece influenciar negativamente o desempenho dos filtros. No caso do tratamento biológico, identificaram-se problemas ao nível do tempo de retenção hidráulico do tratamento biológico II, que apresentou elevada variabilidade. Apesar de identificado concluiu-se que este problema era de difícil solução. Verificou-se, também, que o oxigénio dissolvido não era monitorizado, pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de oxigénio dissolvido numa zona de baixa turbulência do tanque de arejamento. Concluiu-se que o oxigénio era distribuído de forma homogénea por todo o tanque de arejamento e tentou-se identificar quais os fatores que influenciariam este parâmetro, no entanto, dada a elevada variabilidade do efluente e das condições de tratamento, tal não foi possível. Constatou-se, também, que o doseamento de fosfato para o tratamento biológico II era pouco eficiente já Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos que em -- % dos dias se verificaram níveis baixos de fosfato no licor misto (< - mg/L). Foi, por isso, proposta a alteração do atual sistema de doseamento por gravidade para um sistema de bomba doseadora. Para além disso verificou-se que os consumos deste nutriente aumentaram significativamente no último ano (cerca de --%), situação que se constatou estar relacionada com um aumento da população microbiana para este período. Foi possível relacionar-se o aparecimento frequente de lamas à superfície dos decantadores secundários com incrementos repentinos de condutividade, pelo que se sugeriu o armazenamento do efluente nas bacias de tempestade, nestas situações. Verificou-se que a remoção de azoto era praticamente ineficaz uma vez que a conversão de azoto amoniacal em nitratos foi muito baixa. Assim, sugeriu-se o recurso à técnica de bio-augmentação ou a transformação do sistema de lamas ativadas num sistema bietápico. Por fim, constatou-se que a temperatura do efluente à entrada da ETARI apresenta valores bastante elevados para o tratamento biológico (aproximadamente de --º C) pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de temperatura no tanque de arejamento de modo a controlar de forma mais eficaz a temperatura do licor misto. Ainda no que diz respeito ao tratamento biológico, foi possível desenvolver-se um conjunto de ferramentas que visaram o funcionamento otimizado deste tratamento. Nesse sentido, foram apresentadas várias sugestões de melhoria: a utilização do índice volumétrico de lamas como indicador da qualidade das lamas em alternativa à percentagem de lamas; foi desenvolvido um conjunto de fluxogramas para a orientação dos operadores de exterior na resolução de problemas; foi criada uma “janela de operação” que pretende ser um guia de apoio à operação; foi ainda proposta a monitorização frequente da idade das lamas e da razão alimento/microrganismo.

Microfluidic Encapsulation of Pickering Oil Microdroplets into Alginate Microgels for Lipophilic Compound Delivery

Alginate microgels are widely used as delivery systems in food, cosmetics, and pharmaceutical industries for encapsulation and sustained release of hydrophilic compounds and cells. However, the encapsulation of lipophilic molecules inside these microgels remains a great challenge because of the complex oil-core matrix required. The present study describes an original two-step approach allowing the easy encapsulation of several oil microdroplets within alginate microgels. In the first step, stable oil microdroplets were formed by preparing an oil-in-water (O/W) Pickering emulsion. To stabilize this emulsion, we used two solid particles, namely the cotton cellulose nanocrystals (CNC) and calcium carbonate (CaCO3). It was observed that the surface of the oil microdroplets formed was totally covered by a CNC layer, whereas CaCO3 particles were adsorbed onto the cellulose layer. This solid CNC shell efficiently stabilized the oil microdroplets, preventing them from undesired coalescence. In the second step, oil microdroplets resulting from the Pickering emulsion were encapsulated within alginate microgels using microfluidics. Precisely, the outermost layer of oil microdroplets composed of CaCO3 particles was used to initiate alginate gelation inside the microfluidic device, following the internal gelation mode. The released Ca2+ ions induced the gel formation through physical cross-linking with alginate molecules. This innovative and easy to carry out two-step approach was successfully developed to fabricate monodisperse alginate microgels of 85 pm in diameter containing around 12 oil microdroplets of 15 mu m in diameter. These new oil-core alginate microgels represent an attractive system for encapsulation of lipophilic compounds such as vitamins, aroma compounds or anticancer drugs that could be applied in various domains including food, cosmetics, and medical applications.

Synthetic biology in droplet-based microfluidics

Droplet microfluidics is an active multidisciplinary area of research that evolved out of the larger field of microfluidics. It enables the user to handle, process and manipulate micrometer-sized emulsion droplets on a micro- fabricated platform. The capability to carry out a large number of individual experiments per unit time makes the droplet microfluidic technology an ideal high-throughput platform for analysis of biological and biochemical samples. The objective of this thesis was to use such a technology for designing systems with novel implications in the newly emerging field of synthetic biology. Chapter 4, the first results chapter, introduces a novel method of droplet coalescence using a flow-focusing capillary device. In Chapter 5, the development of a microfluidic platform for the fabrication of a cell-free micro-environment for site-specific gene manipulation and protein expression is described. Furthermore, a novel fluorescent reporter system which functions both in vivo and in vitro is introduced in this chapter. Chapter 6 covers the microfluidic fabrication of polymeric vesicles from poly(2-methyloxazoline-b-dimethylsiloxane-b-2-methyloxazoline) tri-block copolymer. The polymersome made from this polymer was used in the next Chapter for the study of a chimeric membrane protein called mRFP1-EstA∗. In Chapter 7, the application of microfluidics for the fabrication of synthetic biological membranes to recreate artificial cell- like chassis structures for reconstitution of a membrane-anchored protein is described.

Avaliação de heterociclo do tipo mesoiônico solubilizado em sistema microemulsionado para aplicação em dutos

The efficiency of inhibition to corrosion of steel AISI 1018 of surfactant coconut oil saponified (SCO) and heterocyclic type mesoionics (1,3,4-triazólio-2-tiolato) in systems microemulsionados (SCO-ME and SCO-ME-MI) Of type O/A (rich in water emulsion) region with the work of Winsor IV. The systems microemulsionados (SCO-ME and SCO-ME-MI) were evaluated with a corrosion inhibitor for use in saline 10,000 ppm of chloride enriched with carbon dioxide (CO2). The assessment of corrosion inhibitors were evaluated by the techniques of linear polarization resistance (LPR) and loss of weight (MW) in a cell instrumented given the gravity and electrochemical devices. The systems were shooting speed of less than 60 minutes and efficiency of inhibition [SCO-ME (91.25%) and SCO-ME-MI (98.54%)]

Synthesis, characterization, and preliminary application of new biocompatible nanogels useful as anticancer drug delivery systems

253 p.

Elaboración de embutidos emulsionados y no emulsionados utilizando inulina como sustituyente parcial de la grasa de cerdo

El presente proyecto de investigación tiene como objetivo principal la elaboración de embutidos emulsionados y no emulsionados, salchicha tipo Viena y chorizos respectivamente, con la sustitución parcial de la grasa de cerdo por inulina, para disminuir el contenido graso de este tipo de productos. Para este fin se realizaron cinco tratamientos, que consistieron en elaborar los embutidos con determinadas concentraciones de inulina, las cuales fueron del 0, 20, 30, 40 y 50%. Mediante pruebas bromatológicas se determinó la calidad del producto terminado, obteniendo porcentajes de los componentes humedad, grasa, proteína y almidón dentro de lo establecido por la normativa. Además se evidenció la acción que tiene la inulina como reemplazante de grasa al disminuir el contenido graso de los productos para cada ensayo realizado. Se realizó además, una clasificación de los embutidos de acuerdo al valor de proteína, clasificándolos como Tipo I, II y III según corresponda.Cada producto cuenta con su informe y semáforo nutricional respectivo. Por su parte, el análisis sensorialdemostró quela concentración de inulina óptima y adecuada para este tipo de embutidoses del 20% para la salchicha tipo Viena y del 50% para los chorizos.

Development and evaluation of floating microspheres of curcumin in alloxan-induced diabetic rats

Purpose: To prepare and evaluate floating microspheres of curcumin for prolonged gastric residence and to study their effect on alloxan-induced diabetic rats. Methods: Floating microsphere were prepared by emulsion-solvent diffusion method, using hydroxylpropyl methylcellulose, chitosan and Eudragit S 100 polymer in varying proportions. Ethanol/dichloromethane blend was used as solvent in a ratio of 1:1. The floating microspheres were evaluated for flow properties, particle size, incorporation efficiency, as well as in-vitro floatability and drug release. The anti-diabetic activity of the floating microspheres of batch FM4 was performed on alloxaninduced diabetic rats. Result: The floating microspheres had particle size, buoyancy, drug entrapment efficiency and yield in the ranges of 255.32 - 365.65 μm, 75.58 - 89.59, 72.6 - 83.5, and 60.46 - 80.02 %, respectively. Maximum drug release after 24 h was 82.62 % for formulation FM4 and 73.879, 58.613 and 46.106 % for formulations FM1, FM2, and FM3 respectively. In-vivo data obtained over a 120-h period indicate that curcumin floating microspheres from batch FM4 showed the better glycemic control than control and a commercial brand of the drug. Conclusion: The developed floating curcumin delivery system seems economical and effective in diabetes management in rats, and enhances the bioavailability of the drug.