The effects of oxygen partial pressure on the optical absorption edge and the UV emission energy of ZnO films

The optical absorption edge and ultraviolet (UV) emission energy of ZnO films deposited by direct current (DC) reactive magnetron sputtering at room temperature have been investigated. With the oxygen ratio increasing, the structure of films changes from zinc and zinc oxide coexisting phase to single-phase ZnO and finally to the highly (002) orientation. Both the grain size and the stress of ZnO film vary with the oxygen partial pressure. Upon increasing the oxygen partial pressure in the growing ambient, the visible emission in the room-temperature photoluminescence spectra was suppressed without sacrificing the band-edge emission intensity in the ultraviolet region. The peaks of photoluminescence spectra were located at 3.06---3.15 eV. From optical transmittance spectra of ZnO films, the optical band gap edge was observed to shift towards shorter wavelength with the increase of oxygen partial pressure.

Effects of oxygen partial pressure on packing density and laser damage threshold of TiO2 thin films

TiO2 films are deposited by electron beam evaporation as a function of oxygen partial pressure. The packing density, refractive index, and extinction coefficient all decrease with the increase of pressure, which also induces the change of the film's microstructure, such as the increase of voids and H2O concentration in the film. The laser-induced damage threshold (LIDT) of the film increases monotonically with the rise of pressure in this experiment. The porous structure and low nonstoichiometric defects absorption contribute to the film's high LIDT. The films prepared at the lowest and the highest pressure show nonstoichiometric and surface-defects-induced damage features, respectively.(C) 2007 American Institute of Physics.

Influences of oxygen partial pressure on structure and related properties of ZrO2 thin films prepared by electron beam evaporation deposition

ZrO2 thin films were prepared by electron beam evaporation at different oxygen partial pressures. The influences of oxygen partial pressure on structure and related properties of ZrO2 thin films were studied. Transmittance, thermal absorption, structure and residual stress of ZrO2 thin films were measured by spectrophotometer, surface thermal lensing technique (STL), X-ray diffraction and optical interferometer, respectively. The results showed that the structure and related properties varied progressively with the increase of oxygen partial pressure. The refractive indices and the packing densities of the thin films decreased when the oxygen partial pressure increased. The tetragonal phase fraction in the thin films decreased gradually as oxygen partial pressure increased. The residual stress of film deposited at base pressure was high compressive stress, the value decreased with the increase of oxygen partial pressure, and the residual stress became tensile with the further increase of oxygen pressure, which was corresponding to the evolution of packing densities and variation of interplanar distances. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Avaliação da trealose como crioprotetor natural de células-tronco hematopoiéticas de sangue de cordão umbilical e placentário

O sangue do cordão umbilical e placentário (SCUP) tem sido usado como fonte de células-tronco hematopoiéticas (CTH) para reconstituir a função medular (hematopoiese). A maioria das vezes, esta modalidade de transplante requer a criopreservação das CTH, que permanecem congeladas até uma possível utilização futura. Na criopreservação de CTH, o reagente químico dimetilsulfóxido (DMSO) tem sido utilizado como um crioprotetor. No entanto, tem sido provado que DMSO tem efeitos tóxicos para o corpo humano. Muitos organismos na natureza possuem uma capacidade de sobreviver ao congelamento e à desidratação acumulando dissacarídeos, como a trealose e sacarose, por isso a trealose, tem sido investigada como um crioprotetor alternativo para diversos tipos celulares. Outro dano muito comum durante o congelamento é a formação de espécie reativas de oxigênio (ERO) que diminui a viabilidade celular, por isso a adição de bioantioxidantes na solução de criopreservação das células é passo muito importante. Este estudo foi dividido em duas fases na primeira foram avaliados os resultados obtidos com a adição de antioxidantes na solução de criopreservação das células de SCUP e na segunda fase avaliou-se a hipótese que a solução de criopreservação contendo trealose intracelular e extracelular melhora a recuperação e a viabilidade das células-tronco do SCUP, após a criopreservação. SCUP foi processado e submetido à criopreservação em soluções contendo na primeira fase: soluções com diferentes concentrações de DMSO (10%, 5% e 2,5%), assim como as combinações de DMSO (5%, 2,5%) com um dos dissacarídeos (60mmol/L) e ácido ascórbico e/ou catalase (10mg/mL); e na segunda fase: soluções contendo diferentes concentrações de DMSO (10% e 2,5%), assim como as combinações de DMSO (2,5%) com trealose intra (a trealose foi introduzida na célula por meio de lipossomas) e extracelular e soluções contendo trealose intra e extracelular sem DMSO, armazenados por duas semanas em N2L, e descongeladas. As células descongeladas foram avaliadas por citometria de fluxo, pelo ensaio metabólico pelo MTT e de unidades formadoras de colônias (UFC). Na primeira fase do estudo, a catalase, melhorou a preservação das células CD34+ e CD123+, a UFC e a viabilidade celular, em comparação com a solução padrão de criopreservação. Já na segunda fase do estudo, após as análises de todos os testes vimos que a solução que continha trealose intra/extracelular e DMSO mostrou uma capacidade de manutenção da viabilidade/integridade celular superior a todas as outras testadas. A solução que continha trealose intra e extracelular sem DMSO, obteve um resultado comparável com seu controle (2,5%DMSO), porém quando avaliamos a solução que continha apenas trealose intracelular não obtivemos resultados satisfatórios. A catalase pode atuar sobre a redução dos níveis ERO na solução de criopreservação das CTH de SCUP, diminuindo os danos por ele causados e a trealose deve estar presente em ambos os lados das células durante o processo de congelamento. Portanto, em testes clínicos futuros, ela poderá ser um potencial crioprotetor das células-tronco de SCUP, podendo substituir totalmente o DMSO da solução de criopreservação, minimizando com os efeitos colaterais provenientes da infusão de produtos criopreservados nos pacientes.

Influence of oxygen plasma treatment on properties of ZrO2 films prepared by e-beam evaporation techniques

Zirconia films were prepared by e-beam evaporation, and oxygen plasma treatment was used to modify film properties. Spectrophotometry, x-ray diffractometry (XRD), and atomic force microscopy were used to characterize refractive index, extinction coefficient, rnicrostructure, and surface roughness, respectively. The experimental results indicate that both refractive index and extinction coefficient of the films were reduced slightly after oxygen plasma treatment, with the decrease of intrinsic stress and surface roughness. From XRD spectra, the intensity decrease of the T(110) diffraction peak was clearly observed after the treatment, which was caused by the restructuring of the film atoms. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Investigation on properties of TiO2 thin films deposited at different oxygen pressures

TiO2 thin films were prepared by electron beam evaporation at different oxygen partial pressures. The influences of oxygen partial pressure on optical, mechanical and structural properties of TiO2 thin films were studied. The results showed that with the increase of oxygen partial pressure, the optical transmittance gradually increased, the transmittance edge gradually shifted to short wavelength, and the corresponding refractive index decreased. The residual stresses of all samples were tensile, and the value increased as oxygen partial pressure increasing, which corresponded to the evolutions of the packing densities. The structures of TiO2 thin films all were amorphous because deposition particles did not possess enough energy to crystallize. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Influence of oxygen post-treatment on laser-induced damage of antireflection coatings prepared by electron-beam evaporation and ion beam assisted deposition

Antireflection coatings at the center wavelength of 1053 nm were prepared on BK7 glasses by electron-beam evaporation deposition (EBD) and ion beam assisted deposition (IBAD). Parts of the two kinds of samples were post-treated with oxygen plasma at the environment temperature after deposition. Absorption at 1064 nm was characterized based on surface thermal lensing (STL) technique. The laser-induced damage threshold (LIDT) was measured by a 1064-nm Nd:YAG laser with a pulse width of 38 ps. Leica-DMRXE Microscope was applied to gain damage morphologies of samples. The results revealed that oxygen post-treatment could lower the absorption and increase the damage thresholds for both kinds of as-grown samples. However, the improving effects are not the same. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cellular and molecular responses of zebrafish to legacy and emerging pollutants: the specific cases of PAHs and metal oxide nanoparticles

270 p.

Estudo dos efeitos da radioterapia no tecido cardíaco e sua associação com o metabolismo energético

Durante o tratamento radioterápico para tumores localizados na região torácica, parte do coração frequentemente é incluída no campo de tratamento e pode receber doses de radiação ionizante, significativas em relação à terapêutica. A irradiação do coração é capaz de causar importantes complicações cardíacas ao paciente, caracterizadas por alterações funcionais progressivas cerca de 10 a 20 anos após a exposição do órgão. Devido ao seu alto grau de contração e grande consumo energético, o tecido cardíaco é altamente dependente do metabolismo oxidativo que ocorre nas mitocôndrias. Danos as estas organelas podem levar ao decréscimo da produção de energia, tendo um impacto direto sobre a performance cardíaca. Ainda, ao interagir com as células, a radiação ionizante pode gerar uma série de eventos bioquímicos que conduzem a uma resposta celular complexa, em que muitas proteínas parecem estar envolvidas. Tendo em vista tais conhecimentos, o objetivo do estudo foi avaliar o aspecto ultraestrutural do tecido cardíaco, a bioenergética mitocondrial e a expressão diferencial de proteínas após irradiação. Os ensaios foram realizados em amostras de tecido cardíaco de ratos Wistar irradiados com dose única de 20 Gy direcionada ao coração. As análise tiveram início 4 e 32 semanas após irradiação. A análise ultraestrutural foi realizada através de microscopia eletrônica de transmissão. A respiração mitocondrial foi mensurada em oxígrafo, a partir das taxas de consumo de oxigênio pelas fibras cardíacas. A identificação de proteínas diferencialmente expressas foi investigada através de duas técnicas proteômicas: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) e uma abordagem label-free seguida de espectrometria de massas. Os resultados mostraram que os efeitos tardios da radiação incluem a degeneração das mitocôndrias e das unidades contráteis do tecido cardíaco, disfunções na cadeia respiratória mitocondrial e expressão diferencial de proteínas envolvidas no metabolismo energético de carboidratos, lipídeos e da fosfocreatina. De forma geral, o estudo mostrou que a irradiação cardíaca prejudica o processo de síntese energética, conduzindo a um déficit da taxa respiratória mitocondrial como efeito tardio. Tal evento pode culminar em disfunções mecânicas no coração, caracterizando o desenvolvimento de doenças cardíacas radioinduzidas.

Apoptose induzida por estreptococos do grupo B em células epiteliais respiratórias A549

Streptococcus agalactiae, ou Streptococcus do grupo B (GBS), é um importante patógeno oportunista que causa pneumonia, sepse e meningite em recém-nascidos e infecções em adultos imunocomprometidos. O pulmão aparentemente é o portal de entrada para o EGB na corrente sanguínea o que pode evoluir para uma septicemia. Os mecanismos de virulência relevantes envolve a habilidade do EGB em penetrar e sobreviver intracelularmente em células hospedeiras. Neste trabalho, foram analisados os mecanismos moleculares da apoptose epitelial induzida pelo EGB, e a produção de óxido nítrico (NO) e espécies reativas de oxigênio (ROS) em células epiteliais respiratórias A549 durante a infecção por EGB. Todas as amostras de EGB exibiram a capacidade de aderir e invadir células A549. A sobrevivência intracelular do EGB em células A549 ocorreu durante 24 h de incubação sem replicação do patógeno. No entanto, a amsotra 88641-V isolada de vagina não sobreviveu após 0,5 h de interação. O EGB promoveu a perda de viabilidade do epitélio durante a infecção. As alterações morfológicas em células A549 infectadas com o EGB incluem arredondamento celular, condensação nuclear, encolhimento celular e perda de contato célula-célula e célula-substrato. A dupla marcação AV/IP revelou que amostras de EGB sorotipo III induziram apoptose enquanto amostras do sorotipo V induziram morte celular semelhante a necrose em células A549. Caspase-3 foi ativada durante a apoptose induzida por EGB em células epiteliais. No entanto, a ativação de caspases-8 e -9 foi detectada apenas para a amostra 88641-V e as amostras EGB do sorotipo III, respectivamente. Experimentos comparativos de Immunoblotting revelaram que o EGB induziu um aumento da expressão Bim, uma proteína pró-apoptótica e diminuiu a expressão de Bcl-2 e Bcl-xL, proteínas anti-apoptóticas. As células A549 apresentaram perda de potencial de membrana mitocondrial Δψm e co-localização com o Bax. Ensaio de espectrometria de massa identificou a proteína PI-2a, uma proteína estrutural de pili, que exibe atividade carboxipepdidase. Descobrimos que os dois sorotipos (III e V) induziram a produção ROS e NO em células A549. Em conclusão, a apoptose induzida pelo EGB em células A549 é um mecanismo importante de virulência, resultando na destruição de tecidos, escape do sistema imune do hospedeiro com espalhamento bacteriano e, em consequência, a doença invasiva ou uma infecção sistémica.