Calcium signaling in a narrow somatic submembrane shell during synaptic activity in cerebellar Purkinje neurons.

Temporal and spatial changes in the intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i) were examined in dendrites and somata of rat cerebellar Purkinje neurons by combining whole-cell patch-clamp recording and fast confocal laser-scanning microscopy. In cells loaded via the patch pipette with the high-affinity Ca2+ indicator Calcium Green-1 (Kd approximately 220 nM), a single synaptic climbing fiber response, a so-called complex spike, resulted in a transient elevation of [Ca2+]i that showed distinct differences among various subcellular compartments. With conventional imaging, the Ca2+ signals were prominent in the dendrites and almost absent in the soma. Confocal recordings from the somatic region, however, revealed steep transient increases in [Ca2+]i that were confined to a submembrane shell of 2- to 3-microns thickness. In the central parts of the soma [Ca2+]i increases were much slower and had smaller amplitudes. The kinetics and amplitudes of the changes in [Ca2+]i were analyzed in more detail by using the fast, low-affinity Ca2+ indicator Calcium Green-5N (Kd approximately 17 microM). We found that brief depolarizing pulses produced [Ca2+]i increases in a narrow somatic submembrane shell that resembled those seen in the dendrites. These results provide direct experimental evidence that the surface-to-volume ratio is a critical determinant of the spatiotemporal pattern of Ca2+ signals evoked by synaptic activity in neurons.

Síntese e caracterização de nanomateriais superparamagnéticos do tipo core-shell para aplicação em catálise e biomedicina

As diversas aplicações tecnológicas de nanopartículas magnéticas (NPM) vêm intensificando o interesse por materiais com propriedades magnéticas diferenciadas, como magnetização de saturação (MS) intensificada e comportamento superparamagnético. Embora MNP metálicas de Fe, Co e bimetálicas de FeCo e FePt possuam altos valores de MS, sua baixa estabilidade química dificulta aplicações em escala nanométrica. Neste trabalho foram sintetizadas NPM de Fe, Co, FeCo e FePt com alta estabilidade química e rigoroso controle morfológico. NPM de óxido metálicos (Fe e Co) também foram obtidas. Dois métodos de síntese foram empregados. Usando método baseado em sistemas nanoheterogêneos (sistemas micelares ou de microemulsão inversa), foram sintetizadas NPM de Fe3O4 e Co metálico. Foram empregados surfactantes cátion-substituídos: dodecil sulfato de ferro(III) (FeDS) e dodecil sulfato de cobalto(II) (CoDS). Para a síntese das NPM, foram estudados e determinados a concentração micelar crítica do FeDS em 1-octanol (cmc = 0,90 mmol L-1) e o diagrama de fases pseudoternário para o sistema n-heptano/CoDS/n-butanol/H2O. NPM esferoidais de magnetita com3,4 nm de diâmetro e comportamento quase-paramagnético foram obtidas usando sistemas micelares de FeDS em 1-octanol. Já as NPM de Co obtidas via microemulsão inversa, apesar da larga distribuição de tamanho e baixa MS, são quimicamente estáveis e superparamagnéticas. O segundo método é baseado na decomposição térmica de complexos metálicos, pelo qual foram preparadas NPM esféricas de FePt e de óxidos metálicos (Fe3O4, FeXO1-X, (Co,Fe)XO1-X e CoFe2O4) com morfologia controlada e estabilidade química. O método não mostrou a mesma efetividade na síntese de NPM de FeAg e FeCo: a liga FeAg não foi obtida enquanto que NPM de FeCo com estabilidade química foram obtidas sem controle morfológico. NPM de Fe e FeCo foram preparadas a partir da redução térmica de NPM de Fe3O4 e CoFe2O4, as quais foram previamente recobertas com sílica. A sílica previne a sinterização inter-partículas, além de proporcionar caráter hidrofílico e biocompatibilidade ao material. As amostras reduzidas apresentaram aumento dos valores de MS (entre 21,3 e 163,9%), o qual é diretamente proporcional às dimensões das NPM. O recobrimento com sílica foi realizado via hidrólise de tetraetilortosilicato (TEOS) em sistema de microemulsão inversa. A espessura da camada de sílica foi controlada variando-se o tempo de reação e as concentrações de TEOS e de NPM, sendo então proposto um mecanismo do processo de recobrimento. Algumas amostras receberam um recobrimento adicional de TiO2 na fase anatase, para o qual foi empregado etilenoglicol como solvente e ligante para formação de glicolato de Ti como precursor. A espessura da camada de TiO2 (2-12 nm) é controlada variando as quantidades relativas entre NPM e o precursor de Ti. Ensaios de hipertermia magnética foram realizados para as amostras recobertas com sílica. Ensaios de hipertermia magnéticas mostram grande aumento da taxa de aquecimento das amostras após a redução térmica, mesmo para dispersões diluídas de NPM (0,6 a 4,5 mg mL-1). Taxas de aquecimento entre 0,3 e 3,0oC min-1 e SAR entre 37,2 e 96,3 W g-1. foram obtidos. A atividade fotocatalítica das amostras recobertas foram próximas à da fase anatase pura, com a vantagem de possuir um núcleo magnético que permite a recuperação do catalisador pela simples aplicação de campos magnéticos externos. Os resultados preliminares dos ensaios de hipertermia magnética e fotocatálise indicam um forte potencial dos materiais aqui relatados para aplicações em biomedicina e em fotocatálise.

A viability analysis of a secure VoIP and instant messaging system on a Pocket PC platform

We propose a secure full-duplex VoIP and instant messaging system on a Pocket PC platform, allowing for session key transport using a public-key protocol and encrypted text or voice communication using a private-key algorithm. The full-duplex VoIP scheme presents good performance for long duration communication over LAN networks.

Lightweight peer-to-peer secure multi-party VoIP protocol

Multi-party voice-over-IP (MVoIP) services provide economical and convenient group communication mechanisms for many emerging applications such as distance collaboration systems, on-line meetings and Internet gaming. In this paper, we present a light peer-to-peer (P2P) protocol to provide MVoIP services on small platforms like mobile phones and PDAs. Unlike other proposals, our solution is fully distributed and self-organizing without requiring specialized servers or IP multicast support.

Flora historica : or, The three seasons of the British parterre historically and botanically treated : with observations on planting, to secure a regular succession of flowers from the commencement of spring to the end of autumn /

1

Core-shell nanocomposites prepared by hierarchical co-assembly: the role of the carbon shell in catalytic wet peroxide oxidation processes

The diffraction pattern of Fe3O4 (not shown) confirmed the presence of only one phase, corresponding to magnetite with a lattice parameter a = 8.357 Å and a crystallite size of 16.6 ± 0.2 nm. The diffraction pattern of MGNC (not shown) confirmed the presence of a graphitic phase, in addition to the metal phase, suggesting that Fe3O4 nanoparticles were successfully encapsulated within a graphitic structure during the synthesis of MGNC. The core-shell structure of MGNC is unequivocally demonstrated in the TEM micrograph shown in Fig. 1b. Characterization of the MGNC textural and surface chemical properties revealed: (i) stability up to 400 oC under oxidizing atmosphere; (ii) 27.3 wt.% of ashes (corresponding to the mass fraction of Fe3O4); (iii) a micro-mesoporous structure with a fairly well developed specific surface area (SBET = 330 m2 g-1); and (iv) neutral character (pHPZC = 7.1). In addition, the magnetic nature of MGNC (Fig. 2) is an additional advantage for possible implementation of in situ magnetic separation systems for catalyst recovery.