Localization and regulation of GLUTx1 glucose transporter in the hippocampus of streptozotocin diabetic rats

We describe the localization of the recently identified glucose transporter GLUTx1 and the regulation of GLUTx1 in the hippocampus of diabetic and control rats. GLUTx1 mRNA and protein exhibit a unique distribution when compared with other glucose transporter isoforms expressed in the rat hippocampus. In particular, GLUTx1 mRNA was detected in hippocampal pyramidal neurons and granule neurons of the dentate gyrus as well as in nonprincipal neurons. With immunohistochemistry, GLUTx1 protein expression is limited to neuronal cell bodies and the most proximal dendrites, unlike GLUT3 expression that is observed throughout the neuropil. Immunoblot analysis of hippocampal membrane fractions revealed that GLUTx1 protein expression is primarily localized to the intracellular compartment and exhibits limited association with the plasma membrane. In streptozotocin diabetic rats compared with vehicle-treated controls, quantitative autoradiography showed increased GLUTx1 mRNA levels in pyramidal neurons and granule neurons; up-regulation of GLUTx1 mRNA also was found in nonprincipal cells, as shown by single-cell emulsion autoradiography. In contrast, diabetic and control rats expressed similar levels of hippocampal GLUTx1 protein. These results indicate that GLUTx1 mRNA and protein have a unique expression pattern in rat hippocampus and suggest that streptozotocin diabetes increases steady-state mRNA levels in the absence of concomitant increases in GLUTx1 protein expression.

Vector-mediated delivery of 125I-labeled beta-amyloid peptide A beta 1-40 through the blood-brain barrier and binding to Alzheimer disease amyloid of the A beta 1-40/vector complex.

The brain amyloid of Alzheimer disease (AD) may potentially be imaged in patients with AD by using neuroimaging technology and a radiolabeled form of the 40-residue beta-amyloid peptide A beta 1-40 that is enabled to undergo transport through the brain capillary endothelial wall, which makes up the blood-brain barrier (BBB) in vivo. Transport of 125I-labeled A beta 1-40 (125I-A beta 1-40) through the BBB was found to be negligible by experiments with both an intravenous injection technique and an internal carotid artery perfusion method in anesthetized rats. In addition, 125I-A beta 1-40 was rapidly metabolized after either intravenous injection or internal carotid artery perfusion. BBB transport was increased and peripheral metabolism was decreased by conjugation of monobiotinylated 125I-A beta 1-40 to a vector-mediated drug delivery system, which consisted of a conjugate of streptavidin (SA) and the OX26 monoclonal antibody to the rat transferrin receptor, which undergoes receptor-mediated transcytosis through the BBB. The brain uptake, expressed as percent of injected dose delivered per gram of brain, of the 125I,bio-A beta 1-40/SA-OX26 conjugate was 0.15 +/- 0.01, a level that is 2-fold greater than the brain uptake of morphine. The binding of the 125I,bio-A beta 1-40/SA-OX26 conjugate to the amyloid of AD brain was demonstrated by both film and emulsion autoradiography performed on frozen sections of AD brain. Binding of the 125I,bio-A beta 1-40/SA-OX26 conjugate to the amyloid of AD brain was completely inhibited by high concentrations of unlabeled A beta 1-40. In conclusion, these studies show that BBB transport and access to amyloid within brain may be achieved by conjugation of A beta 1-40 to a vector-mediated BBB drug delivery system.

Insulin-like growth factor I treatment reduces demyelination and up-regulates gene expression of myelin-related proteins in experimental autoimmune encephalomyelitis.

To compare effects of insulin-like growth factor I (IGF-I) and placebo treatment on lesions that resemble those seen during active demyelination in multiple sclerosis, we induced experimental autoimmune encephalomyelitis in Lewis rats with an emulsion containing guinea pig spinal cord and Freund's adjuvant. On day 12-13, pairs of rats with the same degree of weakness were given either IGF-I or placebo intravenously twice daily for 8 days. After 8 days of placebo or IGF-I (200 micrograms/day or 1 mg/day) treatment, the spinal cord lesions were studied by in situ hybridization and with immunocytochemical and morphological methods. IGF-I produced significant reductions in numbers and areas of demyelinating lesions. These lesions contained axons surrounded by regenerating myelin segments instead of demyelinated axons seen in the placebo-treated rats. Relative mRNA levels for myelin basic protein, proteolipid protein (PLP), and 2',3'-cyclic nucleotide 3'-phosphodiesterase in lesions of IGF-I-treated rats were significantly higher than they were in placebo-treated rats. PLP mRNA-containing oligodendroglia also were more numerous and relative PLP mRNA levels per oligodendrocyte were higher in lesions of IGF-I-treated rats. Finally, a significantly higher proportion of proliferating cells were oligodendroglia-like cells in lesions of IGF-I-treated rats. We think that IGF-I effects on oligodendrocytes, myelin protein synthesis, and myelin regeneration reduced lesion severity and promoted clinical recovery in this experimental autoimmune encephalomyelitis model. These IGF-I actions may also benefit patients with multiple sclerosis.

Estudo da intensificação da coalescência de emulsões de água em óleo com a aplicação de onda estacionária de ultrassom.

Considerando que o petróleo quando extraído dos poços em águas profundas chega a ter teor de água superior a 50% e que antes de ser enviado à refinaria deve ter uma quantidade de água inferior a 1%, torna-se necessário o uso de técnicas de redução da quantidade de água. Durante a extração do petróleo formam-se emulsões de água em óleo que são muito estáveis devido a um filme interfacial contendo asfaltenos e/ou resinas ao redor das gotas de água. Nesse trabalho é apresentada a utilização de ondas estacionárias de ultrassom para realizar a quebra dessas emulsões. Quando gotículas de água com dimensões da ordem de 10m, muito menores que o comprimento de onda, são submetidas a um campo acústico estacionário em óleo, a força de radiação acústica empurra as gotículas para os nós de pressão da onda. Uma célula de coalescência com frequência central ao redor de 1 MHz, constituída por quatro camadas sendo uma piezelétrica, uma de acoplamento sólido, uma com o líquido e outra refletora, foi modelada empregando o método da matriz de transferência, que permite calcular a impedância elétrica em função da frequência. Para minimizar o efeito do gradiente de temperatura entre a entrada e a saída da cavidade da célula, quando está em operação, foram utilizados dois transdutores piezelétricos posicionados transversalmente ao fluxo que são excitados e controlados independentemente. Foi implementado um controlador digital para ajustar a frequência e a potência de cada transdutor. O controlador tem como entrada o módulo e a fase da corrente elétrica no transdutor e como saída a amplitude da tensão elétrica e a frequência. Para as células desenvolvidas, o algoritmo de controle segue um determinado pico de ressonância no interior da cavidade da célula no intervalo de frequência de 1,09 a 1,15 MHz. A separação acústica de emulsões de água em óleo foi realizada em uma planta de laboratório de processamento de petróleo no CENPES/PETROBRAS. Foram testados a variação da quantidade de desemulsificante, o teor inicial de água na emulsão e a influência da vazão do sistema, com uma potência de 80 W. O teor final de água na emulsão mostrou que a aplicação de ultrassom aumentou a coalescência de água da emulsão, em todas as condições testadas, quando comparada a um teste sem aplicação de ultrassom. Identificou-se o tempo de residência no interior da célula de separação como um fator importante no processo de coalescência de emulsões de água e óleo. O uso de desemulsificante químico é necessário para realizar a separação, porém, em quantidades elevadas implicaria no uso de processos adicionais antes do repasse final do petróleo à refinaria. Os teores iniciais de água na emulsão de 30 e 50% indicam que o uso da onda estacionária na coalescência de emulsões não tem limitação quanto a esse parâmetro. De acordo com os resultados obtidos em laboratório, essa técnica seria indicada como uma alternativa para integrar um sistema de processamento primário em conjunto com um separador eletrostático.

Compostos fenólicos de resíduos agroindustriais: identificação, propriedades biológicas e aplicação em matriz alimentar de base lipídica

A geração de resíduos sólidos pelas atividades agroindustriais tem criado a demanda por um reaproveitamento tecnológico desses materiais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial bioativo e tecnológico de resíduos agroindustriais, como fontes naturais de compostos fenólicos com atividade antioxidante. Foram analisados resíduos agroindustriais vinícolas, de indústrias produtoras de polpas congeladas de frutas (açaí, cajá, cupuaçu e graviola) e provenientes do beneficiamento de café e de laranja. Inicialmente, foi realizado um estudo para a determinação das condições ótimas de extração, empregando planejamento experimental multivariado com delineamento composto central rotacional, cujos resultados foram avaliados empregando a técnica de superfície de resposta. Na sequência, foram feitos a triagem dos resíduos, baseada na atividade antioxidante, e a caracterização fenólica dos extratos hidroalcoólicos obtidos dos resíduos agroindustriais. De acordo com os resultados de atividade antioxidante, engaço de uva da variedade Chenin Blanc (EC) e semente de açaí (SA) foram os resíduos selecionados, os quais seguiram para as etapas de concentração e fracionamento bioguiado de sua(s) molécula(s) bioativa(s), as quais foram posteriormente identificadas por UHPLC-ESI-LTQ-MS. Extratos brutos e concentrados foram avaliados in vitro quanto à capacidade de desativação de espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, ânion superóxido e ácido hipocloroso) e então, aplicados em óleo de soja, emulsão e suspensão de lipossomos, a fim de se avaliar a efetividade desses extratos como antioxidante natural em matrizes lipídicas. Concentrações intermediárias de etanol (40-60%) e alta temperatura (96°C), exceto para semente de açaí (25°C), foram as condições ótimas para a extração de antioxidantes dos resíduos agroindustriais. Epicatequina, ácido gálico, catequina e procianidina B1 foram os compostos de maior ocorrência, quando avaliados pela técnica de HPLC-DAD. O EC apresentou a maior atividade antioxidante global e SA a maior atividade entre os resíduos de polpas de frutas, laranja e café. A concentração dos extratos brutos de EC e SA, pela resina Amberlite XAD®-2, produziu aumento significativo da atividade antioxidante. Além disso, extratos brutos e concentrados apresentaram atividade antiproliferativa e anti-inflamatória. Os extratos concentrados foram fracionados por meio de Sephadex LH-20, a partir da qual foi possível identificar quatro frações de maior bioatividade para o EC e três para o SA. Procianidina B1, catequina, epicatequina e resveratrol foram identificados no extrato concentrado e frações de EC. Dezoito procianidinas poliméricas, catequina, epicatequina foram os principais compostos identificados em SA, por meio de UHPLC-ESI-LTQ-MS. Resveratrol também foi encontrado em SA pela primeira vez. Quando avaliados em óleo de soja, EC e SA demonstraram atividade pro-oxidante. Contudo, elevada atividade antioxidante foi verificada quando essas amostras foram aplicadas em sistemas lipídicos coloidais, pois retardaram o consumo de oxigênio em uma emulsão óleo/água e o período de indução na produção de dienos conjugados em uma suspensão de lipossomos. Portanto, os resíduos agroindustriais EC e SA possuem potencial tecnológico de reaproveitamento industrial podendo ser considerados possíveis matérias-primas para a obtenção de extratos ricos em antioxidantes ou pela extração de antioxidantes naturais de uso pelas indústrias farmacêutica e/ou de alimentos.

Polimerização em emulsão de estireno em microrreator.

A polimerização em emulsão de estireno em um microrreator Syrris de 250 µL com misturador estático junção \"T\" foi estudada em duas etapas. Primeiro somente a fluidodinâmica deste dispositivo não convencional foi avaliada, depois, foi desenvolvida a reação de polimerização de forma a observar como este fator influencia no sistema. Os experimentos foram realizados procurando se atingir maiores conversões, mas mantendo a estabilidade da emulsão. Foi um trabalho exploratório, portanto se assemelha mais a um processo de evolução (evolutionary process). Foram verificados a partir de qual relação das vazões dos dois fluidos ocorre a formação de gotas, e que com o aumento da vazão da fase contínua, aquosa (Qc), mantendo constante a vazão da fase dispersa (Qd), foi verificado uma diminuição do diâmetro das gotas e um regime de fluxo laminar. Posteriormente, realizou-se a polimerização em emulsão do estireno no microrreator, porém com restrições para altas vazões. Os parâmetros de processo testados foram a proporção Qc e Qd, a temperatura e a concentração do iniciador para então verificar o efeito que a variação destas ocasionam na conversão de monômero, no diâmetro e número de partículas e nas massas moleculares médias. A polimerização foi feita para soma das vazões Qc e Qd da ordem de 100 µ L/min, com 15% de monômero na formulação e com o maior tempo de residência possível de 2,5 minutos. Para maiores concentrações de monômero, acima de 15% foi verificado entupimento do canal do microrreator. A taxa de conversão de monômero aumentou com o aumento da temperatura e com o aumento da concentração do iniciador, mas o maior valor atingido foi de apenas 37% devido ao baixo tempo de residência. Nos casos de maiores taxas de conversão, as massas moleculares obtidas foram as menores conforme o esperado pela teoria. Finalmente, os índices de polidispersão (PDI), obtidos foram da ordem de 2,5 a 3,5.

Estudo comparativo de técnicas numéricas de inversão para obtenção de distribuição de tamanho de gotas em emulsões.

O desenvolvimento de algoritmos computacionais para a obtenção de distribuições de tamanho de partícula em dispersões e que utilizam dados espectroscópicos em tempo real e in-line a partir de sensores permitirá uma variedade de aplicações, como o monitoramento de propriedades em fluidos de corte industriais, acompanhamento de processos de polimerização, tratamento de efluentes e sensoriamento atmosférico. O presente estudo tem como objetivo a implementação e comparação de técnicas para resolução de problemas de inversão, desenvolvendo algoritmos que forneçam distribuição de tamanho de partículas em dispersões a partir de dados de espectroscopia UV-Vis-Nir (Ultravioleta, Visível e Infravermelho próximo). Foram implementadas quatro técnicas, sendo uma delas um método alternativo sem a presença de etapas de inversão. Os métodos que utilizaram alguma técnica de inversão evidenciaram a dificuldade em se obter distribuições de tamanho de gotas (DTG) de boa qualidade, enquanto o método alternativo foi aquele que se mostrou mais eficiente e confiável. Este estudo é parte de um programa cooperativo entre a Universidade de São Paulo e a Universidade de Bremen chamado programa BRAGECRIM (Brazilian German Cooperative Research Initiative in Manufacturing) e é financiado pela FAPESP, CAPES, FINEP e CNPq (Brasil) e DFG (Alemanha).

Asymmetric aldol reaction with BINAM-sulfonyl polymeric organocatalyst

The BINAM-sulfonyl polymeric organocatalysts was prepared by the AIBN-promoted copolymerization of BINAM-derived sulfonamide, styrene and divinylbenzebe. The polymer catalyzed the asymmetric aldol reaction of aliphatic ketones with aromatic aldehydes to give the aldol products in up to 83% yield and with up to 95% ee. The catalysts could be recovered upt to 6 times with only a slight decrease on its activity.

Electrocatalytic oxidation of ascorbic acid on mesostructured SiO2-conducting polymer composites

The conducting self-doping copolymer poly(aniline-co-ABA) preserves its redox activity at pH values as high as 7. This observation was the starting point to synthesize an organic–inorganic hybrid composite able to electrochemically oxidize ascorbic acid molecules at that pH. The inorganic part of the catalytic element was an ordered mesoporous electrodeposit of SiO2, which has been used as the template for the electrochemical insertion of the self-doping copolymer. The oxidation of ascorbate ions at a fixed potential on this composite was studied by means of the kinetic model proposed by Bartlett and Wallace (2001). It was observed that the effective kinetic constant KME increased significantly but, simultaneously, k′ME remained almost constant when the composite was employed as the electrocatalytic substrate. These results were interpreted in the light of two combinations of kinetic constants, which strongly suggested that the increase in KME should be ascribed to the improvement in electronic conductivity of the copolymer induced by the highly ordered silica template.

Detection of low energy antimatter with emulsions

Emulsion detectors feature a very high position resolution and consequently represent an ideal device when particle detection is required at the micrometric scale. This is the case of quantum interferometry studies with antimatter, where micrometric fringes have to be measured. In this framework, we designed and realized a new emulsion based detector characterized by a gel enriched in terms of silver bromide crystal contents poured on a glass plate. We tested the sensitivity of such a detector to low energy positrons in the range 10–20 keV . The obtained results prove that nuclear emulsions are highly efficient at detecting positrons at these energies. This achievement paves the way to perform matter-wave interferometry with positrons using this technology.

Surface rehabilitation techniques : state of the practice : design, construction, and performance of micro-surfacing /

"HNG-42/6-94(4M)E."

Implementation package : emulsified asphalt-aggregate mixtures-mix design and design coefficients.

"April 1981."

Parades - Beer Parade

1 of 3; Emulsion layer flaking

Parades - Beer Parade

2 of 3; Emulsion layer flaking rescan

Parades - Beer Parade

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