Encapsulation of caesium-loaded Ionsiv in cement

The microporous material Ionsiv is used for 137Cs removal from aqueous nuclear waste streams. In the UK, Cs-loaded Ionsiv is classed as an intermediate-level waste; no sentencing and disposal route is yet defined for this material and it is currently held in safe interim storage on several nuclear sites. In this study, the suitability of fly ash and blast furnace slag blended cements for encapsulation of Cs-Ionsiv in a monolithic wasteform was investigated. No evidence of reaction or dissolution of the Cs-Ionsiv in the cementitious environment was found by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. However, a small fraction (<= 1.6 wt.%) of the Cs inventory was released from the encapsulated Ionsiv during leaching experiments carried out on hydrated samples. Furthermore, it was evident that K and Na present in the cementitious pore water exchanged with Cs and H in the Ionsiv. Therefore, cement systems lower in K and Na, such as slag based cements, showed lower Cs release than the fly ash based cements.

Does Encapsulation Protect Embryos from the Effects of Ocean Acidification? The Example of Crepidula fornicata

Early life history stages of marine organisms are generally thought to be more sensitive to environmental stress than adults. Although most marine invertebrates are broadcast spawners, some species are brooders and/or protect their embryos in egg or capsules. Brooding and encapsulation strategies are typically assumed to confer greater safety and protection to embryos, although little is known about the physico-chemical conditions within egg capsules. In the context of ocean acidification, the protective role of encapsulation remains to be investigated. To address this issue, we conducted experiments on the gastropod Crepidula fornicata. This species broods its embryos within capsules located under the female and veliger larvae are released directly into the water column. C. fornicata adults were reared at the current level of CO2 partial pressure (pCO2) (390 µatm) and at elevated levels (750 and 1400 µatm) before and after fertilization and until larval release, such that larval development occurred entirely at a given pCO2. The pCO2 effects on shell morphology, the frequency of abnormalities and mineralization level were investigated on released larvae. Shell length decreased by 6% and shell surface area by 11% at elevated pCO2 (1400 µatm). The percentage of abnormalities was 1.5- to 4-fold higher at 750 µatm and 1400 µatm pCO2, respectively, than at 390 µatm. The intensity of birefringence, used as a proxy for the mineralization level of the larval shell, also decreased with increasing pCO2. These negative results are likely explained by increased intracapsular acidosis due to elevated pCO2 in extracapsular seawater. The encapsulation of C. fornicata embryos did not protect them against the deleterious effects of a predicted pCO2 increase. Nevertheless, C. fornicata larvae seemed less affected than other mollusk species. Further studies are needed to identify the critical points of the life cycle in this species in light of future ocean acidification.

Improving Hardware Reuse through XML-based Interface Encapsulation

This work proposes an encapsulation scheme aimed at simplifying the reuse process of hardware cores. This hardware encapsulation approach has been conceived with a twofold objective. First, we look for the improvement of the reuse interface associated with the hardware core description. This is carried out in a first encapsulation level by improving the limited types and configuration options available in the conventional HDLs interface, and also providing information related to the implementation itself. Second, we have devised a more generic interface focused on describing the function avoiding details from a particular implementation, what corresponds to a second encapsulation level. This encapsulation allows the designer to define how to configure and use the design to implement a given functionality. The proposed encapsulation schemes help improving the amount of information that can be supplied with the design, and also allow to automate the process of searching, configuring and implementing diverse alternatives.

Reversible encapsulation by self-assembling resorcinarene subunits

Encapsulation complexes are assemblies in which a reversibly formed host more or less completely surrounds guest molecules. Host structures held together by hydrogen bonds have lifetimes in organic solvents of milliseconds to hours, long enough to directly observe the encapsulated guest by NMR spectroscopy. We describe here the action of alkyl ammonium compounds as guests that gather up to six molecules of the host module to form encapsulation complexes. The stoichiometry of the complexes—the largest hydrogen-bonded host capsules to date—is determined by the size and concentration of the guest.

Empirical study of the anaphoric accessibility space in Spanish dialogues

This paper shows an empirical study about the anaphoric accessibility space in Spanish dialogues. According to this study, antecedents of pronominal and adjectival anaphors can almost always (95.9%) be found in the noun phrases set taken from spaces defined using a structure based on adjacency pairs. Furthermore, a proposal of a reliable annotation scheme for Spanish dialogues is presented in order to define this anaphoric accessibility space. Using this annotation scheme, anaphora resolution algorithms can locate the adequate set of anaphor antecedent candidates.

Co-encapsulation of enzymes and antibodies for chemical deactivation of pathogens on paper

Le papier bioactif est obtenu par la modification de substrat du papier avec des biomolécules et des réactifs. Ce type de papier est utilisé dans le développement de nouveaux biocapteurs qui sont portables, jetables et économiques visant à capturer, détecter et dans certains cas, désactiver les agents pathogènes. Généralement les papiers bioactifs sont fabriqués par l’incorporation de biomolécules telles que les enzymes et les anticorps sur la surface du papier. L’immobilisation de ces biomolécules sur les surfaces solides est largement utilisée pour différentes applications de diagnostic comme dans immunocapteurs et immunoessais mais en raison de la nature sensible des enzymes, leur intégration au papier à grande échelle a rencontré plusieurs difficultés surtout dans les conditions industrielles. Pendant ce temps, les microcapsules sont une plate-forme intéressante pour l’immobilisation des enzymes et aussi assez efficace pour permettre à la fonctionnalisation du papier à grande échelle car le papier peut être facilement recouvert avec une couche de telles microcapsules. Dans cette étude, nous avons développé une plate-forme générique utilisant des microcapsules à base d’alginate qui peuvent être appliquées aux procédés usuels de production de papier bioactif et antibactérien avec la capacité de capturer des pathogènes à sa surface et de les désactiver grâce à la production d’un réactif anti-pathogène. La conception de cette plate-forme antibactérienne est basée sur la production constante de peroxyde d’hydrogène en tant qu’agent antibactérien à l’intérieur des microcapsules d’alginate. Cette production de peroxyde d’hydrogène est obtenue par oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase encapsulée à l’intérieur des billes d’alginate. Les différentes étapes de cette étude comprennent le piégeage de la glucose oxydase à l’intérieur des microcapsules d’alginate, l’activation et le renforcement de la surface des microcapsules par ajout d’une couche supplémentaire de chitosan, la vérification de la possibilité d’immobilisation des anticorps (immunoglobulines G humaine comme une modèle d’anticorps) sur la surface des microcapsules et enfin, l’évaluation des propriétés antibactériennes de cette plate-forme vis-à-vis l’Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) en tant qu’un représentant des agents pathogènes. Après avoir effectué chaque étape, certaines mesures et observations ont été faites en utilisant diverses méthodes et techniques analytiques telles que la méthode de Bradford pour dosage des protéines, l’électroanalyse d’oxygène, la microscopie optique et confocale à balayage laser (CLSM), la spectrométrie de masse avec désorption laser assistée par matrice- temps de vol (MALDI-TOF-MS), etc. Les essais appropriés ont été effectués pour valider la réussite de modification des microcapsules et pour confirmer à ce fait que la glucose oxydase est toujours active après chaque étape de modification. L’activité enzymatique spécifique de la glucose oxydase après l’encapsulation a été évaluée à 120±30 U/g. Aussi, des efforts ont été faits pour immobiliser la glucose oxydase sur des nanoparticules d’or avec deux tailles différentes de diamètre (10,9 nm et 50 nm) afin d’améliorer l’activité enzymatique et augmenter l’efficacité d’encapsulation. Les résultats obtenus lors de cette étude démontrent les modifications réussies sur les microcapsules d’alginate et aussi une réponse favorable de cette plate-forme antibactérienne concernant la désactivation de E. coli K-12. La concentration efficace de l’activité enzymatique afin de désactivation de cet agent pathogénique modèle a été déterminée à 1.3×10-2 U/ml pour une concentration de 6.7×108 cellules/ml de bactéries. D’autres études sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de l’anticorps immobilisé dans la désactivation des agents pathogènes et également intégrer la plate-forme sur le papier et valider l’efficacité du système une fois qu’il est déposé sur papier.

Co-encapsulation of enzymes and antibodies for chemical deactivation of pathogens on paper

Le papier bioactif est obtenu par la modification de substrat du papier avec des biomolécules et des réactifs. Ce type de papier est utilisé dans le développement de nouveaux biocapteurs qui sont portables, jetables et économiques visant à capturer, détecter et dans certains cas, désactiver les agents pathogènes. Généralement les papiers bioactifs sont fabriqués par l’incorporation de biomolécules telles que les enzymes et les anticorps sur la surface du papier. L’immobilisation de ces biomolécules sur les surfaces solides est largement utilisée pour différentes applications de diagnostic comme dans immunocapteurs et immunoessais mais en raison de la nature sensible des enzymes, leur intégration au papier à grande échelle a rencontré plusieurs difficultés surtout dans les conditions industrielles. Pendant ce temps, les microcapsules sont une plate-forme intéressante pour l’immobilisation des enzymes et aussi assez efficace pour permettre à la fonctionnalisation du papier à grande échelle car le papier peut être facilement recouvert avec une couche de telles microcapsules. Dans cette étude, nous avons développé une plate-forme générique utilisant des microcapsules à base d’alginate qui peuvent être appliquées aux procédés usuels de production de papier bioactif et antibactérien avec la capacité de capturer des pathogènes à sa surface et de les désactiver grâce à la production d’un réactif anti-pathogène. La conception de cette plate-forme antibactérienne est basée sur la production constante de peroxyde d’hydrogène en tant qu’agent antibactérien à l’intérieur des microcapsules d’alginate. Cette production de peroxyde d’hydrogène est obtenue par oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase encapsulée à l’intérieur des billes d’alginate. Les différentes étapes de cette étude comprennent le piégeage de la glucose oxydase à l’intérieur des microcapsules d’alginate, l’activation et le renforcement de la surface des microcapsules par ajout d’une couche supplémentaire de chitosan, la vérification de la possibilité d’immobilisation des anticorps (immunoglobulines G humaine comme une modèle d’anticorps) sur la surface des microcapsules et enfin, l’évaluation des propriétés antibactériennes de cette plate-forme vis-à-vis l’Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) en tant qu’un représentant des agents pathogènes. Après avoir effectué chaque étape, certaines mesures et observations ont été faites en utilisant diverses méthodes et techniques analytiques telles que la méthode de Bradford pour dosage des protéines, l’électroanalyse d’oxygène, la microscopie optique et confocale à balayage laser (CLSM), la spectrométrie de masse avec désorption laser assistée par matrice- temps de vol (MALDI-TOF-MS), etc. Les essais appropriés ont été effectués pour valider la réussite de modification des microcapsules et pour confirmer à ce fait que la glucose oxydase est toujours active après chaque étape de modification. L’activité enzymatique spécifique de la glucose oxydase après l’encapsulation a été évaluée à 120±30 U/g. Aussi, des efforts ont été faits pour immobiliser la glucose oxydase sur des nanoparticules d’or avec deux tailles différentes de diamètre (10,9 nm et 50 nm) afin d’améliorer l’activité enzymatique et augmenter l’efficacité d’encapsulation. Les résultats obtenus lors de cette étude démontrent les modifications réussies sur les microcapsules d’alginate et aussi une réponse favorable de cette plate-forme antibactérienne concernant la désactivation de E. coli K-12. La concentration efficace de l’activité enzymatique afin de désactivation de cet agent pathogénique modèle a été déterminée à 1.3×10-2 U/ml pour une concentration de 6.7×108 cellules/ml de bactéries. D’autres études sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de l’anticorps immobilisé dans la désactivation des agents pathogènes et également intégrer la plate-forme sur le papier et valider l’efficacité du système une fois qu’il est déposé sur papier.

Encapsulation of lipopeptides within liposomes: Effect of number of lipid chains, chain length and method of liposome preparation

The purpose of this study was to systematically investigate the effect of lipid chain length and number of lipid chains present on lipopeptides on their ability to be incorporated within liposomes. The peptide KAVYNFATM was synthesized and conjugated to lipoamino acids having acyl chain lengths of C-8, C-12 and C-16. The C-12 construct was also prepared in the monomeric, dimeric and trimeric form. Liposomes were prepared by two techniques: hydration of dried lipid films (Bangham method) and hydration of freeze-dried monophase systems. Encapsulation of lipopeptide within liposomes prepared by hydration of dried lipid films was incomplete in all cases ranging from an entrapment efficiency of 70% for monomeric lipoamino acids at a 5% (w/w) loading to less than 20% for di- and trimeric forms at loadings of 20% (w/w). The incomplete entrapment of lipopeptides within liposomes appeared to be a result of the different solubilities of the lipopeptide and the phospholipids in the solvent used for the preparation of the lipid film. In contrast, encapsulation of lipopeptide within liposomes prepared by hydration of freeze-dried monophase systems was high, even up to a loading of 20% (w/w) and was much less affected by the acyl chain length and number than when liposomes were prepared by hydration of dried lipid films. Freeze drying of monophase systems is better at maintaining a molecular dispersion of the lipopeptide within the solid phospholipid matrix compared to preparation of lipid film by evaporation, particularly if the solubility of the lipopeptide in solvents is markedly different from that of the polar lipids used for liposome preparation. Consequently, upon hydration, the lipopeptide is more efficiently intercalated within the phospholipid bilayers. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Nanoassembly of biocompatible microcapsules for urease encapsulation and their use as biomimetic reactors

Biocompatible polypeptide capsules with high enzyme loading and activity prepared by templating mesoporous silica spheres were used as biomimetic reactors for performing CaCO3 synthesis exclusively inside the capsule interior via urease-catalyzed urea hydrolysis.

The efficiency of encapsulation within surface rehydrated polymersomes

The key to the use of polymersomes as effective molecular delivery systems is in the ability to design processing routes that can efficiently encapsulate the molecular payload. We have evaluated various surface rehydration mechanisms for encapsulation, in each case characterizing the morphologies formed using DLS and confocal microscopy as well as determining the encapsulation efficiency for the hydrophilic dye Rhodamine B. In contrast to bulk methods, where the encapsulation efficiencies are low, we find that higher efficiencies can be obtained by the rehydration of thin films. We relate these results to the non-equilibrium mechanisms that underlie vesicle formation and discuss how an understanding of these mechanisms can help optimize encapsulation efficiencies. Our conclusion is that, even considering the good encapsulation efficiency, surface methods are still unsuitable for the massive scale-up needed when applied to commercial mass market molecular delivery scenarios. However, targeting more specialized applications for high value ingredients (like pharmaceuticals) might be more feasible.