Three-dimensional superresolution by three-zone complex pupil filters

Complex pupil filters are introduced to improve the three-dimensional resolving power of an optical imaging system. Through the design of the essential parameters of such filters, the transmittance and radius of the first zone, three-dimensional superresolution is realized. The Strehl ratio and the transverse and axial gains of such filters are analyzed in detail. A series of simulation examples of such filters are also presented that prove that three-dimensional superresolution can be realized. The advantage of such filters is that it is easy to realize three-dimensional superresolution, and the disadvantage is that the sidelobes of the axial intensity distribution are too high. But this can be overcome by the application of a confocal system. (C) 2005 Optical Society of America.

Hidatidose policística no norte do Brasil: abordagem parasitológica e histopatológica de pacas e casos humanos

A hidatidose policística é uma zoonose causada pelo cestóide Echinococcus vogeli, amplamente distribuído no norte do Brasil. Os hospedeiros definitivos são Speothos venaticus (cachorro-vinagre) e Canis familiaris (cães domésticos), enquanto Agouti paca (paca) é hospedeiro intermediário. Tanto as pacas quanto o homem (hospedeiro acidental) desenvolvem a forma larvar (metacestóide), principalmente na superfície e no interior do fígado. Esta tese tem como objetivo geral estudar as características parasitológicas e histopatológicas de metacestóides de E. vogeli, originários de pacas e humanos da região norte do Brasil, visto o conhecimento insuficiente ou mesmo o seu desconhecimento. Os fígados e mesentérios foram obtidos de oito pacientes com hidatidose policística durante ato cirúrgico na Fundação Hospital Estadual do Acre. Pacas foram capturadas no Município de Bujari, Floresta Estadual do Antimary, Acre. Durante a necropsia das pacas, foram observadas lesões macroscópicas (massas esbranquiçadas ou amareladas, semelhantes a bolhas na superfície dos fígados). Para a análise parasitológica foram aplicadas as microscopias de luz, contraste interferencial de Normaski (DIC) e varredura laser confocal. A análise morfométrica foi realizada com o auxílio do Programa Image Pro Plus Media Cybernetics. Os órgãos de pacas e humanos foram submetidos à análise histopatológica. Os pequenos e grandes ganchos rostelares apresentaram polimorfismo morfológico, enquanto a organização dos protoescólices acompanhou o padrão descrito para Echinococcus sp. Todas as pacas apresentavam cistos hepáticos, porém em apenas duas encontramos líquido hidático, comprovados pela presença dos ganchos e protoescólices. A análise histopatológica dos tecidos hepáticos das pacas confirmou a hidatidose policística e evidenciou, pela presença de agrupamentos de ovos, a coinfecção com Calodium hepaticum. As características morfológicas dos ganchos rostelares dos casos humanos não diferiram do descrito para as pacas, entretanto, os ganchos dos helmintos provenientes do fígado foram maiores que os mesentéricos. Já em relação aos protoescólices, os mesentéricos foram maiores do que os hepáticos. Cistos mesentéricos e hepáticos apresentaram protoescólices em diferentes estágios de desenvolvimento, com coroas de ganchos, formadas por grandes e pequenos ganchos, e dois pares de ventosas, além dos corpúsculos calcários. Os cistos hepáticos apresentaram as três membranas características (adventícia, anista e germinativa), enquanto os cistos mesentéricos não apresentaram a membrana adventícia, sendo a anista aquela que mais se destacou neste órgão. No mesentério, as células mononucleares foram os principais constituintes do infiltrado leucocitário, cuja intensidade foi relacionada à capacidade proliferativa da membrana germinativa. Além de cistos hepáticos típicos de fase crônica, dependendo da resposta inflamatória, foram observados cistos na fase aguda e sub-aguda. Foi encontrado um caso de coinfecção com vírus (HIV, HCB e HCV) e outro com envolvimento da vesícula biliar. Em suma, confirma-se hidatidose policística em pacas no Acre e são apresentados novos casos de infecção humana no Acre e Amazonas. Pela primeira vez, é demonstrado polimorfismo, padrão diferente de desenvolvimento dos cistos de acordo com o órgão, coinfecção e envolvimento da vesícula biliar

Papel do antioxidante (vitamina C) na modulação da pressão sanguínea em ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

A hipertensão essencial humana, bem como a hipertensão desenvolvida em Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR), são caracterizadas pelo desenvolvimento de Pressão Arterial (PA) elevada na medida em que a idade avança, sem identificação da causa primária. Está bem estabelecido que este modelo animal apresenta estresse oxidativo (EOx) concomitante a hipertensão. O mecanismo pelo qual o antioxidante reduz a pressão não está claro, por essa razão, é necessário avaliar o comportamento destas enzimas envolvidas na homeostase da PA. Ratos Wistar-Kyoto (WKY) e SHR machos receberam ácido ascórbico, 200 mg / kg / dia por sonda orogástrica durante cinco semanas. A PA, a Hipertrofia Ventricular Esquerda (HVE), o Sistema Renina-Angiotensina (SRA), o Peptídeo Natriurético Atrial (ANP) e o EOx foram comparados entre os grupos por pletismografia, estereologia, microscopia confocal de varrimento a laser, microscopia eletrônica de transmissão, western blotting e análise do RT-qPCR. Os SHR tratados com ácido ascórbico reduziram a PA e a HVE. Além disso, as enzimas envolvidas na homeostase da PA, a renina e a Enzima Conversora de Angiotensina (ECA) normalizaram-se, bem como os Receptores tipo 1 de Angiotensina II (AT1). A grande quantidade de grânulos de ANP no grupo SHR foi reduzida pelo tratamento com ácido ascórbico. O balanço oxidativo foi restabelecido nos SHR tratados com este antioxidante. O EOx nos SHR eleva os níveis de renina e de PA. Estas espécies reativas de oxigênio podem ser envolvidas no mecanismo de sinalização para aumentar a expressão de ANP nos miócitos atriais. Estes dados também mostram que o tratamento com o antioxidante (vitamin C) reduz o EOx e normaliza a PA ao menos parcialmente pela redução de taxas de renina.

Formação de biofilmes por Enterococcus faecium sensível e multirresistente aos antimicrobianos: características à proteômica

Enterococcus faecium tem se destacado no cenário das infecções hospitalares, particularmente, amostras portadoras de características de multirresistência. Apesar de serem responsabilizados como agentes etiológicos em diferentes quadros clínicos, fatores associados a patogênese das infecções ainda não estão esclarecidos. Entretanto, sabe-se que a capacidade de formação de biofilmes pode ser responsabilizada como um dos atributos capazes de promover o papel patogênico desses microrganismos. Assim sendo, este estudo se propôs a investigar a capacidade de formação de biofilmes por duas amostras de E. faecium: SS-1274 (derivada da amostra tipo da espécie) e CL-6729 (multirresistente e pertencente a um complexo clonal globalmente disperso). As amostras foram caracterizadas fenotipica e genotipicamente para confirmação da identificação, determinação da susceptibilidade a 17 antimicrobianos, caracterização da concentração mínima inibitória para ampicilina, gentamicina e vancomicina, determinação do genótipo vanA e detecção de genes associados a expressão dos genes asa1, cylA, esp, gelE e hyl. A análise quantitativa da formação por 24h e 72h dos biofilmes foi realizada por metodologia do cristal violeta, em placas de microtitulação de poliestireno. Foram construídas curvas de formação pela avaliação da DO570nm das preparações coradas por cristal violeta em períodos de tempo de 2h a 74h. A influência de subCMIs de ampicilina, gentamicina e vancomicina na formação de biofilmes de E. faecium foi também caracterizada em ensaios de quantificação da biomassa. A presença de DNA e proteínas foi avaliada em ensaios de destacamento e por fluorimetria. A arquitetura, distribuição espacial e reação aos fluorocromos Syto9 e SYPRO Ruby Protein foram evidenciadas por microscopia confocal de varredura a laser. Análises proteômicas através da avaliação por SDS-PAGE e por ESI-Q-TOF também foram empregadas para avaliação de biofilmes versus crescimento planctônico. Nossos resultados demonstraram que a amostra CL-6729 apresentou uma maior biomassa nos tempos analisados. Apesar da menor quantidade de biomassa da amostra SS-1274, o perfil da curva de formação foi semelhante a CL-6729. As análises da matriz por ensaios quantitativos e microscopia confocal revelaram que proteína parece ser um importante constituinte para ambas as amostras, entretanto biofilmes formados na presença de da CMI e durante 24h, parecem sofrer alterações na constituição. Os resultados relativos às espectrometrias de massa sugerem que células de biofilmes de E. faecium podem também estar metabolicamente ativas, devido a identificação de um considerável número de proteínas relacionadas ao metabolismo e divisão celular, similarmente às células planctônicas. No entanto, investigações complementares são necessárias para quantificar as diferenças relacionadas a sua expressão. Foi observado que ambas as amostras independente das variações fenotípicas e genotípicas são capazes de formar biofilmes maduros exibindo constituição e arquitetura similares. Entretanto, nossos resultados sugeriram que cada amostra responde as diferentes situações de acordo com seus determinantes de virulência e resistência.

Características morfológicas de vermes adultos de Schistosoma mansoni Sambon, 1907 recuperados de camundongos alimentados com dieta hiperlípidíca na fase crônica da infecção esquistossomótica. Análise por microscopia de campo claro e confocal

Estudos em animais experimentais evidenciaram associações significativas entre esquistossomose mansoni e hipercolesterolemia. Estudos in vitro e in vivo já demonstraram que o colesterol é essencial para Schistosoma mansoni, embora este não tenha capacidade de sintetizá-lo. A captação é realizada a partir do ambiente (cultivo ou hospedeiro) através do tegumento. O colesterol está envolvido nos mecanismos de evasão do helminto contra a resposta imunológica, além de poder participar na modulação da sinalização celular e reprodução, estimulando os órgãos reprodutores dos helmintos adultos como observado na fase aguda da infecção experimental. Este trabalho tem como objetivo avaliar se o mesmo fenômeno ocorre na fase crônica. Os helmintos foram recuperados de dez camundongos submetidos à dieta hiperlipídica ou padrão (controle) foram corados pelo carmin cloridrico e montados, individualmente, em lâmina histológica com bálsamo do Canadá. A preparação foi analisada por microscopia de campo claro nos seguintes caracteres: tegumento e o sistema reprodutor nos vermes machos (lobos testiculares, vesícula seminal, lobos testiculares supranumerários e canal ginecóforo) e, nas fêmeas (ovário, oótipo, útero, ovo, glândulas vitelínicas e espermateca). Posteriormente, algumas lâminas foram separadas para visualização pela microscopia confocal dos órgãos do sistema reprodutores acima descritos. Apesar de ter sido observado uma maior quantidade de espermatozoides, uma maior quantidade de oócitos sendo liberados no grupo da dieta, não houve diferença estatística significativa (p>0,05) entre os grupos analisados. Houve um aumento na oogênese como observado na fase aguda. Dessa forma, o colesterol pode estar relacionado com a estimulação na atividade dos órgãos reprodutores dos helmintos adultos na fase crônica da infecção.

用共聚焦扫描显微镜检术和酶法分离技术观测观察水稻胚囊发育

本文中以水稻为实验材料，用共聚焦扫描显微镜检术(CLSM)和酶法分离技术观察其胚囊取得好的效果，主要实验结果如下： 1.水稻子房分别用FAA和4%戊二醛固定液固定，经乙醇脱水，然后用冬青油整体透明及丁香油封片。在共聚焦扫描显微镜下，发育中的水稻胚囊显示自发荧光，可分辨出胚囊内部结构。FAA和4%戊二醛两种固定液效果不同，后者效果更佳。用上述实验程序进一步观察拟南芥菜胚囊及水稻和拟南芥菜花粉表明，CLSM可用于快速观察分析水稻和拟南芥菜胚囊发育过程以及水稻胚囊败育情况，但不适用于观察分析其花粉发育过程。 2.水稻子房用FAA、FPA或卡诺氏固定液固定，经乙醇转至蒸镏水，然后置于由纤维素酶和果胶酶组成的酶液中，在37℃保温条件下进行连续振荡酶解，在振荡过程中辅以手工显微操作，由此即可分离出水稻固定胚珠的胚囊。用相差显微镜观察分离的胚囊表明，胚囊整体性及立体感强，观察效果好。在成功分离水稻固定材料胚囊的基础上，初步尝试了水稻新鲜材料胚囊的分离。

Genome-wide SNP and haplotype analyses reveal a rich history underlying dog domestication

Advances in genome technology have facilitated a new understanding of the historical and genetic processes crucial to rapid phenotypic evolution under domestication(1,2). To understand the process of dog diversification better, we conducted an extensive genome-wide survey of more than 48,000 single nucleotide polymorphisms in dogs and their wild progenitor, the grey wolf. Here we show that dog breeds share a higher proportion of multi-locus haplotypes unique to grey wolves from the Middle East, indicating that they are a dominant source of genetic diversity for dogs rather than wolves from east Asia, as suggested by mitochondrial DNA sequence data(3). Furthermore, we find a surprising correspondence between genetic and phenotypic/functional breed groupings but there are exceptions that suggest phenotypic diversification depended in part on the repeated crossing of individuals with novel phenotypes. Our results show that Middle Eastern wolves were a critical source of genome diversity, although interbreeding with local wolf populations clearly occurred elsewhere in the early history of specific lineages. More recently, the evolution of modern dog breeds seems to have been an iterative process that drew on a limited genetic toolkit to create remarkable phenotypic diversity.

Cell surface display of functionally active lipases from Yarrowia lipolytica in Pichia pastoris

The lipase genes of Yarrowia lipolytica, LIPY7 and LIPY8, fused with FLO-flocculation domain sequence from Saccharomyces cerevisiae at their N-termini, were expressed in Pichia pastoris KM71. Following the induction with methanol, the recombinant proteins were displayed on the cell surface of P. pastoris, as confirmed by the confocal laser scanning microscopy. The LipY7p and LipY8p were anchored on P. pastoris via the flocculation functional domain of Flo 1 p. The surface-displayed lipases were characterized for their application as the whole-cell biocatalyst. These lipases can also be cleaved off from their anchor by enterokinase treatment to yield functionally active proteins in the supernatant offering an alternative purification method for LipY7p and LipY8p. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Detect the sub-wavelength data by applying a very-small-aperture laser

We present a theoretical and experimental research about applying a very-small-aperture laser (VSAL) to detect sub-wavelength data. Near-field distribution of a VSAL, which is essential for the application of such near-field devices, will be affected by the sample or fiber posited in the near-field region of the aperture. When the device is applied to detect the sub-wavelength data, the real resolution depends on the near-field spot size, the divergent angle of the beam and the distance from the aperture to the sample. Experimental results, including the near-field detection of the spot and detection of the sub-wavelength data by using the VSAL, are presented in this paper. We realize the two dimensional scanning about the sub-wavelength data (with the width 600 nm) by employing a VSAL with a 300 nm x 300 nm aperture.

Establishment and characterization of dual-species biofilms formed between a 3,5-dinitrobenzoic-degrading strain and bacteria with high biofilm-forming capabilities

In this study, the possibility of establishing a dual-species biofilm from a bacterium with a high biofilm-forming capability and a 3,5-dinitrobenzoic acid (3,5-DNBA)-degrading bacterium, Comamonas testosteroni A3, was investigated. Our results showed that the combinations of strain A3 with each of five strains with a high biofilm-forming capability (Pseudomonas sp. M8, Pseudomonas putida M9, Bacillus cereus M19, Pseudomonas plecoglossicida M21 and Aeromonas hydrophila M22) presented different levels of enhancement regarding biofilm-forming capability. Among these culture combinations, the 24-h dual-species biofilms established by C. testosteroni A3 with P. putida M9 and A. hydrophila M22 showed the strongest resistance to 3,5-DNBA shock loading, as demonstrated by six successive replacements with DMM2 synthetic wastewater. The degradation rates of 3,5-DNBA by these two culture combinations reached 63.3-91.6% and 70.7-89.4%, respectively, within 6 h of every replacement. Using the gfp-tagged strain M22 and confocal laser scanning microscopy, the immobilization of A3 cells in the dual-species biofilm was confirmed. We thus demonstrated that, during wastewater treatment processes, it is possible to immobilize degrader bacteria with bacteria with a high biofilm-forming capability and to enable them to develop into the mixed microbial flora. This may be a simple and economical method that represents a novel strategy for effective bioaugmentation.

改进的SILAR法制备ZnO薄膜及其表征

A modified solution method, successive ionic layer adsorption and reaction(SILAR), was applied to prepare transparent zinc oxide(ZnO) film on glass substrate at (125±5) ℃ in mixed ion precursor solution. The surface morphology and crystallizations of films were analyzed by field emission scanning microscopy(FESEM) and X-ray diffraction(XRD), respectively. The optical properties of the films were studied by ultraviolet visible(UV-Vis)spectroscopy. The results show that the obtained samples are polycrystallin...中文文摘：采用一种改进的液相成膜技术——连续离子层吸附与反应(SILAR)法,用锌氨络离子[Zn(NH3)4]2+溶液作为独立的前驱体溶液,以载玻片为衬底,在(125±5)℃的温度下沉积出致密、透明的ZnO薄膜。分别用冷场发射型扫描电镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)分析了薄膜样品的表面形貌和结晶状态,用紫外-可见分光光度计(UV-Vis spectroscopy)研究了薄膜样品的发光性能。结果表明:获得样品为六角纤锌矿结构的多晶薄膜材料沿[002]方向择优生长;样品表面均匀、致密,厚度约为550nm;在可见光波段具有高的透射率(>80%)。

Excellent antimicrobial properties of mesoporous anatase TiO2 and Ag/TiO2 composite films

Optically transparent, crack-free, mesoporous anatase TiO2 thin films were fabricated. The Ag/TiO2 composite films were prepared by incorporating Ag in the pores of TiO2 films with an impregnation method via photoreduction. The as-prepared composite films were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectronic spectra (XPS) and N-2 adsorption. The release behavior of silver ions in the mesoporous composite film was also studied. Moreover, the antimicrobial behaviors of the mesoporous film were also investigated by confocal laser scanning microscopy.

Grafting BSA onto poly[(L-lactide)-co-carbonate] microspheres by click chemistry

Model protein bovine serum albumin (BSA) was covalently grafted onto poly[(L-lactide)co-carbonate] microsphere surfaces by "click chemistry." The grafting was confirmed by confocal laser scanning microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The maximum amount of surface-grafted BSA was 45 mg.g(-1). The secondary structure of the grafted BSA was analyzed by FTIR and the results demonstrated that the grafting did not affect protein structure. This strategy can also be used on microspheres prepared from poly(L-lactide)/poly[(L-lactide)-co-carbonate] blend materials.

Organic-inorganic hybrid material for the cells immobilization: Long-term viability mechanism and application in BOD sensors

In this paper, organic-inorganic hybrid material, which is composed of silica and the grafting copolymer of poly (vinyl alcohol) and 4-vinylpyridine (PVA-g-P(4-VP)), was employed to immobilize Trichosporon cutaneum strain 2.570 cells. Cells entrapped into the hybrid material were found to keep a long-term viability. The mechanism of such a long-term viability was investigated by using confocal laser scanning microscopy (CLSM). Our studies revealed that arthroconidia produced in the extracellular material might play an important role in keeping the long-term viability of the immobilized microorganism. After the arthroconidia were activated, an electrochemical biochemical oxygen demand (BOD) sensor based on cell/hybrid material-modified supporting membrane was constructed for verifying the proposed mechanism.