A systematic study of the structural and magnetic properties of Mn-, Co-, and Ni-Doped Colloidal Fe3O4 nanoparticles

A series of colloidal MxFe3-xO4 (M = Mn, Co, Ni; x = 0–1) nanoparticles with diameters ranging from 6.8 to 11.6 nm was synthesized by hydrothermal reaction in aqueous medium at low temperature (200 °C). Energy-dispersive X-ray microa-nalysis and inductively coupled plasma spectrometry confirms that the actual elemental compositions agree well with the nominal ones. The structural properties of obtained nanoparticles were investigated by using powder X-ray diffraction, Raman scattering, Mössbauer spectroscopy, and electron microscopy. The results demonstrate that our synthesis technique leads to the formation of chemically uniform single-phase solid solution nanoparticles with cubic spinel structure, confirming the intrinsic doping. Magnetic studies showed that, in comparison to Fe3O4, the saturation magnetization of MxFe3-xO4 (M = Mn, Ni) decreases with increasing dopant concentration, while Co-doped samples showed similar saturation magnetizations. On other hand, whereas Mn- and Ni-doped nanoparticles exhibits superparamagnetic behavior at room temperature, ferromagnetism emerges for CoxFe3-xO4 nanoparticles, which can be tuned by the level of Co doping.

Single line for assembly just-in-sequence multiple models

Programa Doutoral em Líderes para as Indústrias Tecnológicas

Experimental analysis of Maritime pine and Iroko single shear dowel-type connections

"Available online 21 March 2016"

Exercise stress testing in healthy subjects during cholinergic stimulation after a single dose of pyridostigmine

OBJETIVE: The evaluation, by exercise stress testing, of the cardiorespiratory effects of pyridostigmine (PYR), a reversible acetylcholinesterase inhibitor. METHODS: A double-blind, randomized, cross-over, placebo-controlled comparison of hemodynamic and ventilation variables of 10 healthy subjects who underwent three exercise stress tests (the first for adaptation and determination of tolerance to exercise, the other two after administration of placebo or 45mg of PYR). RESULTS: Heart rate at rest was: 68±3 vs 68±3bpm before and after placebo, respectively (P=0.38); 70±2 vs 59±2bpm, before and after pyridostigmine, respectively (P<0.01). During exercise, relative to placebo: a significantly lower heart rate after PYR at, respectively, 20% (P=0.02), 40% (P=0.03), 80% (P=0.05) and 100% (P=0.02) of peak effort was observed. No significant differences were observed in arterial blood pressure, oxygen consumption at submaximal and maximal effort, exercise duration, respiratory ratio, CO2 production, ventilation threshold, minute ventilation, and oxygen pulse. CONCLUSION: Pyridostigmine, at a dose of 45mg, decreases heart rate at rest and during exercise, with minimal side effects and without interfering with exercise tolerance and ventilation variables.

Block of the Mitral-pulmonary Isthmus During Ablation of a Single Left-sided Accessory Pathway Causing Different Patterns of Retrograde Atrial Activation

The case of a 16-year-old patient with atrioventricular tachycardia caused by a single left anterolateral accessory pathway is reported. When the patient underwent radiofrequency ablation, a lesion on the mitral annulus lateral wall produced changes in the retrograde atrial activation pattern determined by that pathway; changes ranged from a delay in depolarization of the annulus posterior portions to full left atrium counterclockwise activation. Such phenomena were probably caused by a block in the isthmus between the annulus and the lower left pulmonary vein ostium. This case illustrates the importance of the mitral-pulmonary isthmus in the process of left atrium activation, an alert to changes induced by its unintentional block during accessory pathway ablation.

Experimental validation of a proposed single-phase five-level active rectifier operating with model predictive current control

This paper presents a model predictive current control applied to a proposed single-phase five-level active rectifier (FLAR). This current control strategy uses the discrete-time nature of the active rectifier to define its state in each sampling interval. Although the switching frequency is not constant, this current control strategy allows to follow the reference with low total harmonic distortion (THDF). The implementation of the active rectifier that was used to obtain the experimental results is described in detail along the paper, presenting the circuit topology, the principle of operation, the power theory, and the current control strategy. The experimental results confirm the robustness and good performance (with low current THDF and controlled output voltage) of the proposed single-phase FLAR operating with model predictive current control.

Single molecule simulation of diffusion and enzyme kinetics

This work presents a molecular-scale agent-based model for the simulation of enzymatic reactions at experimentally measured concentrations. The model incorporates stochasticity and spatial dependence, using diffusing and reacting particles with physical dimensions. We developed strategies to adjust and validate the enzymatic rates and diffusion coefficients to the information required by the computational agents, i.e., collision efficiency, interaction logic between agents, the time scale associated with interactions (e.g., kinetics), and agent velocity. Also, we tested the impact of molecular location (a source of biological noise) in the speed at which the reactions take place. Simulations were conducted for experimental data on the 2-hydroxymuconate tautomerase (EC 5.3.2.6, UniProt ID Q01468) and the Steroid Delta-isomerase (EC 5.3.3.1, UniProt ID P07445). Obtained results demonstrate that our approach is in accordance to existing experimental data and long-term biophysical and biochemical assumptions.

Prognostic value of technetium-99m-labeled single-photon emission computerized tomography in the follow-up of patients after their first myocardial revascularization surgery

OBJECTIVE: To assess the prognostic value of Technetium-99m-labeled single-photon emission computerized tomography (SPECT) in the follow-up of patients who had undergone their first myocardial revascularization. METHODS: We carried out a retrospective study of 280 revascularized patients undergoing myocardial scintigraphy under stress (exercise or pharmacological stress with dipyridamole) and at rest according to a 2-day protocol. A set of clinical, stress electrocardiographic and scintigraphic variables was assessed. Cardiac events were classified as "major" (death, infarction, unstable angina) and "any" (major event or coronary angioplasty or new myocardial revascularization surgery). RESULTS: Thirty-six major events occurred as follows: 3 deaths, 11 infarctions, and 22 unstable anginas. In regard to any event, 22 angioplasties and 7 new surgeries occurred in addition to major events, resulting a total of 65 events. The sensitivity of scintigraphy in prognosticating a major event or any event was, respectively, 55% and 58%, showing a negative predictive value of 90% and 83%, respectively. Diabetes mellitus, inconclusive stress electrocardiography, and a scintigraphic visualization of left ventricular enlargement were significant variables for the occurrence of a major event. On multivariate analysis, abnormal myocardial scintigraphy was a predictor of any event. CONCLUSION: Myocardial perfusion tomography with Technetium-99m may be used to identify high-risk patients after their first myocardial revascularization surgery.

Comparison of immediate results and follow-up of patients with single-vessel and multivessel coronary artery disease younger than 50 years of age undergoing coronary stent implantation

OBJECTIVE: To assess the in-hospital results and clinical follow-up of young patients (< 50 years) with multivessel coronary artery disease undergoing stent implantation in native coronary arteries and to compare their results with those of patients with single-vessel coronary artery disease. METHODS: We retrospectively studied 462 patients undergoing coronary stent implantation. Patients were divided into 2 groups: group I (G-I) - 388 (84%) patients with single-vessel coronary artery disease; and group II (G-II) - 74 (16%) patients with multivessel coronary artery disease. RESULTS: The mean age of the patients was 45±4.9 years, and the clinical findings at presentation and demographic data were similar in both groups. The rate of clinical success was 95% in G-I and 95.8% in G-II (P=0.96), with no difference in regard to in-hospital evolution between the groups. Death, acute myocardial infarction, and the need for myocardial revascularization during clinical follow-up occurred in 10.1% and 11.2% (P=0.92) in G-I and G-II, respectively. By the end of 24 months, the actuarial analysis showed an event-free survival of 84.6 % in G-I and 81.1% in G-II (P=0.57). CONCLUSION: Percutaneous treatment with coronary stent implantation in young patients with multivessel disease may be safe with a high rate of clinical success, a low incidence of in-hospital complications, and a favorable evolution in clinical follow-up.

Errores en sistemas de procesamiento de datos debido a eventos transitorios en interfaces analógicas: aportes a la mitigación de los mismos. Errors in data processing systems due to single transient events affecting analog interfaces: contributions to their mitigation.

Los eventos transitorios únicos analógicos (ASET, Analog Single Event Transient) se producen debido a la interacción de un ión pesado o un protón de alta energía con un dispositivo sensible de un circuito analógico. La interacción del ión con un transistor bipolar o de efecto de campo MOS induce pares electrón-hueco que provocan picos que pueden propagarse a la salida del componente analógico provocando transitorios que pueden inducir fallas en el nivel sistema. Los problemas más graves debido a este tipo de fenómeno se dan en el medioambiente espacial, muy rico en iones pesados. Casos típicos los constituyen las computadoras de a bordo de satélites y otros artefactos espaciales. Sin embargo, y debido a la continua contracción de dimensiones de los transistores (que trae aparejado un aumento de sensibilidad), este fenómeno ha comenzado a observarse a nivel del mar, provocado fundamentalmente por el impacto de neutrones atmosféricos. Estos efectos pueden provocar severos problemas a los sistemas informáticos con interfaces analógicas desde las que obtienen datos para el procesamiento y se han convertido en uno de los problemas más graves a los que tienen que hacer frente los diseñadores de sistemas de alta escala de integración. Casos típicos son los Sistemas en Chip que incluyen módulos de procesamiento de altas prestaciones como las interfaces analógicas.El proyecto persigue como objetivo general estudiar la susceptibilidad de sistemas informáticos a ASETs en sus secciones analógicas, proponiendo estrategias para la mitigación de los errores.Como objetivos específicos se pretende: -Proponer nuevos modelos de ASETs basados en simulaciones en el nivel dispositivo y resueltas por el método de elementos finitos.-Utilizar los modelos para identificar las secciones más propensas a producir errores y consecuentemente para ser candidatos a la aplicación de técnicas de endurecimiento a radiaciones.-Utilizar estos modelos para estudiar la naturaleza de los errores producidos en sistemas de procesamiento de datos.-Proponer soluciones novedosas para la mitigación de estos efectos en los mismos circuitos analógicos evitando su propagación a las secciones digitales.-Proponer soluciones para la mitigación de los efectos en el nivel sistema.Para llevar a cabo el proyecto se plantea un procedimiento ascendente para las investigaciones a realizar, comenzando por descripciones en el nivel físico para posteriormente aumentar el nivel de abstracción en el que se encuentra modelado el circuito. Se propone el modelado físico de los dispositivos MOS y su resolución mediante el Método de Elementos Finitos. La inyección de cargas en las zonas sensibles de los modelos permitirá determinar los perfiles de los pulsos de corriente que deben inyectarse en el nivel circuito para emular estos efectos. Estos procedimientos se realizarán para los distintos bloques constructivos de las interfaces analógicas, proponiendo estrategias de mitigación de errores en diferentes niveles.Los resultados esperados del presente proyecto incluyen hardware para detección de errores y tolerancia a este tipo de eventos que permitan aumentar la confiabilidad de sistemas de tratamiento de la información, así como también nuevos datos referentes a efectos de la radiación en semiconductores, nuevos modelos de fallas transitorias que permitan una simulación de estos eventos en el nivel circuito y la determinación de zonas sensibles de interfaces analógicas típicas que deben ser endurecidas para radiación.

Espectroscopía de emisión de rayos x. Aplicación a la caracterización de materiales. X-ray emission spectroscopy. Application to materials characterization

La idea principal del proyecto abarca el estudio de parámetros y fenómenos físicos. Los avances logrados se aplicarán al desarrollo de software y metodologías para cuantificación de materiales mediante microanálisis con sonda de electrones y microscopía electrónica de barrido. El microanálisis no es una técnica absoluta, sino que requiere de estándares de referencia, para obviar el uso de ciertos parámetros geométricos y atómicos difíciles de conocer con una precisión adecuada. Para contar con un método sin estándares debe abordarse la determinación de parámetros atómicos e instrumentales, que es uno de los aspectos que se desea encarar en este proyecto. Por otro lado, también se pretende incluir los parámetros estudiados en un software de cuantificación desarrollado por integrantes del proyecto. Otro de los propósitos del plan de trabajo es estudiar la potencialidad de la resolución espacial de una microsonda de electrones con el fin de desarrollar una metodología para caracterizar interfases, bordes de granos e inclusiones, con resolución submicrométrica, ya que los métodos tradicionales de cuantificación se restringen al caso de muestras planas y homogéneas dentro del volumen de interacción, pero la caracterización de inhomogeneidades a nivel micrométrico no ha sido desarrollada todavía, salvo algunas excepciones. The main idea of this project involves the study of physical parameters and phenomena. The concretion of the different goals will permit the elaboration of softeare and methodologies for materials characterization by means of electron probe microanalysis and scanning microscopy. Electron probe microanalysis is not an absolute technique, but requires reference standards in order not to involve certain geometrical and atomic parameters for which high uncertainties cannot be avoided. In order to have standardless method, the determination of atomic and instrumental parameters must be accomplished, as will be faced through this project. Complementary, the parameters studied will be included in a quantification software developed in our research group of FaMAF. Another objective of this activity plan is to study the spatial resolution potentiality of a focalized electron beam, with the aim of characterizing interphases, grain boundaries and inclusions with submicron sensitivity, since the traditional quantification procedures are restricted to flat homogeneous samples, whereas the characterization of inhomogeneities has not been developed yet.

Desarrollo de sistemas nano/micro-particulados con aplicación en la fotodegradación selectiva de contaminantes orgánicos en solución. Development of nano / micro-particles systems with application to selective photodegradation of organic pollutants in solution.

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA DE ESTUDIO. Las sustancias orgánicas solubles en agua no biodegradables tales como ciertos herbicidas, colorantes industriales y metabolitos de fármacos de uso masivo son una de las principales fuentes de contaminación en aguas subterráneas de zonas agrícolas y en efluentes industriales y domésticos. Las reacciones fotocatalizadas por irradiación UV-visible y sensitizadores orgánicos e inorgánicos son uno de los métodos más económicos y convenientes para la descomposición de contaminantes en subproductos inocuos y/o biodegradables. En muchas aplicaciones es deseable un alto grado de especificidad, efectividad y velocidad de degradación de un dado agente contaminante que se encuentra presente en una mezcla compleja de sustancias orgánicas en solución. En particular son altamente deseables sistemas nano/micro -particulados que formen suspensiones acuosas estables debido a que estas permiten una fácil aplicación y una eficaz acción descontaminante en grandes volúmenes de fluidos. HIPÓTESIS Y PLANTEO DE LOS OBJETIVOS. El objetivo general de este proyecto es desarrollar sistemas nano/micro particulados formados por polímeros de impresión molecular (PIMs) y foto-sensibilizadores (FS). Un PIMs es un polímero especialmente sintetizado para que sea capaz de reconocer específicamente un analito (molécula plantilla) determinado. La actividad de unión específica de los PIMs en conjunto con la capacidad fotocatalizadora de los sensibilizadores pueden ser usadas para lograr la fotodescomposición específica de moléculas “plantilla” (en este caso un dado contaminante) en soluciones conteniendo mezclas complejas de sustancias orgánicas. MATERIALES Y MÉTODOS A UTILIZAR. Se utilizaran técnicas de polimerización en mini-emulsión para sintetizar los sistemas nano/micro PIM-FS para buscar la degradación de ciertos compuestos de interés. Para caracterizar eficiencias, mecanismos y especificidad de foto-degradación en dichos sistemas se utilizan diversas técnicas espectroscópicas (estacionarias y resueltas en el tiempo) y de cromatografía (HPLC y GC). Así mismo, para medir directamente distribuciones de afinidades de unión y eficiencia de foto-degradación se utilizaran técnicas de fluorescencia de molécula/partícula individual. Estas determinaciones permitirán obtener resultados importantes al momento de analizar los factores que afectan la eficiencia de foto-degradación (nano/micro escala), tales como cantidad y ubicación de foto- sensibilizadores en las matrices poliméricas y eficiencia de unión de la plantilla y los productos de degradación al PIM. RESULTADOS ESPERADOS. Los estudios propuestos apuntan a un mejor entendimiento de procesos foto-iniciados en entornos nano/micro-particulados para aplicar dichos conocimientos al diseño de sistemas optimizados para la foto-destrucción selectiva de contaminantes acuosos de relevancia social; tales como herbicidas, residuos industriales, metabolitos de fármacos de uso masivo, etc. IMPORTANCIA DEL PROYECTO. Los sistemas nano/micro-particulados PIM-FS que se propone desarrollar en este proyecto se presentan como candidatos ideales para tratamientos específicos de efluentes industriales y domésticos en los cuales se desea lograr la degradación selectiva de compuestos orgánicos. Los conocimientos adquiridos serán indispensables para construir una plataforma versátil de sistemas foto-catalíticos específicos para la degradación de diversos contaminantes orgánicos de interés social. En lo referente a la formación de recursos humanos, el proyecto propuesto contribuirá en forma directa a la formación de 3 estudiantes de postgrado y 2 estudiantes de grado. En las capacidades institucionales se contribuirá al acondicionamiento del Laboratorio para Microscopía Óptica Avanzada (LMOA) en el Dpto. de Química de la UNRC y al montaje de un sistema de microscopio de fluorescencia que permitirá la aplicación de técnicas avanzadas de espectroscopia de fluorescencia de molecula individual. Water-soluble organic molecules such as certain non-biodegradable herbicides, industrial dyes and metabolites of widespread use drugs are a major source of pollution in groundwater from agricultural areas and in industrial and domestic effluents. Photo-catalytic reactions by UV-visible irradiation and organic sensitizers are one of the most economical and convenient methods for the decomposition of pollutants into harmless byproducts. In many applications it is highly desirable a high degree of specificity, effectiveness and speed of degradation of specific pollutants present in a complex mixture. In particular nano/micro-particles systems that form stable aqueous suspensions are highly desirable because they allow for easy application and effective decontamination of large volumes of fluids. Herein we propose the development of nano/micro particles composed by molecularly imprinted polymers (MIP) and photo-sensitizers (PS). The specific binding of MIP and the photo-catalytic ability of the sensitizers are used to achieve the photo-decomposition of specific "template" molecules in complex mixtures. Mini-emulsion polymerization techniques will be used to synthesize nano/micro MIP-FS systems. Spectroscopy (steady-state and time resolved) and chromatography (GC and HPLC) will be used to characterize efficiency, mechanisms and specificity of photo-degradation in these systems. In addition single molecule/particle fluorescence spectroscopy techniques will be used to directly measure distributions of binding affinities and photo-degradation efficiency in individual particles. The proposed studies point to a more detailed understanding of the factors affecting the photo-degradation efficiency in nano/micro-particles and to apply that knowledge in the design of optimized systems for photo-selective destruction of socially relevant aqueous pollutants.

Synthesis of integrated chemical processes for the production of single enantiomers

Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2011

theoretical analysis of single coal particle behavior during spontaneous devolatilization and combustion

Combustion, Coal, Droplet Combustion, Boudouard Reaction

Insights into molecular mechanisms regulating the activity of multidomain proteins in living cells using FRET-FLIM

FRET-FLIM, ENERGY TRANSFER, LIFETIME, DECAY ASSOCIATED SPECTRUM, DAS, KINASE, MAGUKS, SINGLE PHOTON COUNTING, PICOSECOND-TIME RESOLVED FLUORESCENCE SPECTROSCOPY, GFP, CFP, YFP, TOPAZ, NANOMETER, MICROSCOPY, LYMPHOCYTES, LCK, SAP97