Relargage d’ions métalliques après l’arthroplastie de la hanche à grand diamètre avec couple de frottement métal sur métal

La dégénérescence articulaire sévère de la hanche est une pathologie fréquente et son traitement ultime est le remplacement prothétique. L’arthroplastie la plus répandue au monde est la prothèse totale de hanche (PTH) avec un couple de frottement métal-sur-polyéthylène (MPE). Cependant ce type d’intervention présente une longévité limitée à cause de l’usure de PE et ne convient pas aux patients actifs souffrant de coxarthrose sévère tôt dans leur vie. Afin de palier à ce problème, une nouvelle génération de surfaces de frottement métal-sur-métal (MM) est actuellement employée. Ces surfaces de frottement sont utilisées en PTH avec tête de 28 mm, en resurfaçage (RH) et avec la PTH à tête de grand diamètre. Alors qu’il y a beaucoup d’évidence à l’égard du bon fonctionnement des implants PTH 28 mm et du RH, les données quant aux performances in vivo des PTH MM à grand diamètre manquent. Malgré cela, ces implants sont utilisés à grande échelle. Dans un premier temps, l’objectif de ce travail de recherche était d’évaluer l’effet et de comparer les taux d’ions chrome (Cr) et cobalt (Co) chez des sujets porteurs de PTH MM à grand diamètre à ceux de 64 porteurs de RH, tous deux possédant des surfaces de frottement aux propriétés tribologiques identiques. Dans un deuxième temps, nous avons comparé les taux ioniques (Cr, Co et titane (Ti)) entre quatre PTH MM à grand diamètre provenant de fabricants différents (Zimmer, DePuy, Smith & Nephew et Biomet). Les mesures d’ions étaient effectuées dans le sang entier dans un laboratoire indépendant par la technique de spectrophotométrie de masse à haute résolution HR-ICP-MS, pour l’ensemble de ce travail de recherche. Les deux comparaisons ont démontré le rôle crucial joué par la modularité au niveau de la jonction tête-col des PTH MM à grand diamètre. En effet, des écarts considérables dans les concentrations ioniques de Co ont été retrouvés entre les RH et PTH Durom ayant un couple de frottement identique, ainsi qu’entre les 4 différents designs de PTH MM à grand diamètre comparés entre eux. La PTH MM à grand diamètre Durom était la moins favorable alors que celle de Biomet était la plus performante. Nos observations démontrent que des sources inattendues comme la jonction tête-col de certains implants PTH MM à grand diamètre peuvent contribuer au relargage ionique systémique. Une meilleure compréhension de ce phénomène est indispensable avant l’utilisation clinque de nouveaux implants de ce type.

Le sacrifice d'Iphigénie : l'interartialité spectaculaire dans la peinture française au 18e siècle

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Synthesis of dimethyl acetal of ketones: design of solid acid catalysts for one-pot acetalization reaction

The synthesis of dimethyl acetals of carbonyl compounds such as cyclohexanone, acetophenone, and benzophenone has successfully been carried out by the reaction between ketones and methanol using different solid acid catalysts. The strong influence of the textural properties of the catalysts such as acid amount and adsorption properties (surface area and pore volume) determine the catalytic activity. The molecular size of the reactants and products determine the acetalization ability of a particular ketone. The hydrophobicity of the various rare earth exchanged Mg–Y zeolites, K-10 montmorillonite clay, and cerium exchanged montmorillonite (which shows maximum activity) is more determinant than the number of active sites present on the catalyst. The optimum number of acidic sites as well as dehydrating ability of Ce3+-montmorillonite and K-10 montmorillonite clays and various rare earth exchanged Mg–Y zeolites seem to work well in shifting the equilibrium to the product side.

Optical studies of phthalocyanine molecules in PVA film

Optical absorption and emission spectral studies of various phthalocyanine (Pc) molecules in PVA matrix have been reported for the first time. The recorded spectra are analyzed to get the important spectral parameters, such as optical absorption cross-section (σa), emission cross-section (σe), oscillator strength (f), fluorescence bandwidth (Δλ), emission wavelength (λ), radiative decay time (τ) and optical gain (G). Analysis shows that the emission cross-section and optical gain are maximum in the NdHPc2-doped PVA matrix. However, a comparison of the calculated emission parameters with that of borate glass matrix show that they are many times smaller in the present matrix.

Characterization of rhodamine 6G doped polymer optical fiber by side illumination fluorescence

The length-dependent tuning of the fluorescence spectra of a dye doped polymer fiber is reported. The fiber is pumped sideways and the fluorescence is measured from one of the ends. The excitation of a finite length of dye doped fiber is done by a diode pumped solid state laser at a wavelength of 532 nm. The fluorescence emission is measured at various positions of the fiber starting from a position closer to the pumping region and then progressing toward the other end of the fiber. We observe that the optical loss coefficients for shorter and longer distances of propagation through the dye doped fiber are different. At longer distances of propagation, a decrease in optical loss coefficient is observed. The fluorescence peaks exhibit a redshift of 12 nm from 589 to 610 nm as the point of illumination progresses toward the detector end. This is attributed to the self-absorption and re-emission of the laser dye in the fiber.

Optical properties of phthalocyanine molecules in cyano acrylate polymer matrix

Optical absorption and emission spectral studies of various phthalocyanine molecules, viz., LaPc, NdPc, SmPc, EuPc, CuPc and ZnPc in a polymer matrix of cyano acrylate are reported for the first time. All the absorption spectra show an intense B band (Soret) in the UV region followed by a weaker Q band in the visible region. The positions of the Q and B bands are found to have dependence on the metallic substitution. Values of the important spectral parameters, viz., molar extinction coefficient (ϵ), oscillator strength (f), radiative transition rate and decay time of the excited singlet state are also presented and compared with other solid matrices. The recorded fluorescence spectrum shows two broad emission bands in the case of NdPc, whereas for ZnPc only a very weak band is observed. The absence of emission bands for the other metallated phthalocyanines is attributed to increased spin orbit interaction and intersystem crossing.

Nonlinear optical characteristics of nanocomposites of ZnO–TiO2–SiO2

In this article we present the nonlinear optical properties of ZnO–TiO2–SiO2 nanocomposites prepared by colloidal chemical synthesis. Nonlinear optical response of these samples is studied using nanosecond laser pulses at an off-resonance wavelength. The nonlinearity of the silica colloid is low and its nonlinear response can be improved by making composites with ZnO and TiO2. These nanocomposites show self-defocusing nonlinearity and good nonlinear absorption behaviour. The nonlinear refractive index and the nonlinear absorption increases with increasing ZnO volume fraction. The observed nonlinear absorption is explained by two photon absorption followed by weak free carrier absorption and nonlinear scattering. ZnO–TiO2–SiO2 is a potential nanocomposite material for the development of nonlinear optical devices with a relatively small limiting threshold.

Electro-Optical Studies On Metal Phthalocyanines

Metal phthalocyanines have some unique optical properties which are exploited for dyeing fibers and films used in applicationslike dye lasing and optical information storage. Aggregation of dye molecules modifies their absorption and emission spectra with concomitant degradation in their energy transfer characteristics. MPcs as such have poor processability and are seldom used in solid matrices. The finest energy transfer characteristics are shown by the monomers of metal phthalocyanines. In the third chapter of this thesis the studies on two series of metal phthalocyanines are repoted

Synthese und Charakterisierung neuartiger, ambipolarer organischer Halbleiter, basierend auf Perylencarboximid-Systemen kombiniert mit funktionalisierten Spirobifluoreneinheiten

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Synthese und Charakterisierung von donor-funktionalisierten Spiro-Perylencarboximiden, welche für den Einsatz in optoelektronischen Bauelementen wie z.B. organischen Phototransistoren, Feldeffekttransistoren oder Solarzellen vorgesehen sind. Die donorfunktionalisierten Spiro-Perylencarboximide stellen kovalent gebundene Donor-Akzeptor-Verbindungen dar, die unter geeigneter Belichtung einen ladungsgetrennten Zustand bilden können. Die Verbindungen wurden aus unterschiedlichen Spiroamin- und Perylenanhydrid-Edukten synthetisiert, die im Baukastenprinzip zu den entsprechenden Zielverbindungen umgesetzt wurden. Mittels unterschiedlicher Charakterisierungsmethoden (z.B. DSC, TGA, CV, Absorptions- und Fluoreszenzmessungen) wurden die Eigenschaften der neuartigen Zielverbindungen untersucht. Im Rahmen der Arbeit wurden vier neue Spiroamin-Edukte erstmalig synthetisiert und charakterisiert. Sie wurden durch Reduktion aus den bisher noch nicht beschriebenen Nitroverbindungen bzw. mittels Pd-katalysierter Kreuzkupplung (Hartwig-Buchwald-Reaktion) aus einer halogenierten Spiroverbindung erhalten. Als Perylenanhydrid-Edukt wurde erstmals eine perfluorierte Perylenanhydrid-Imid-Verbindung hergestellt. Aus den Spiroamin- und Perylenanhydrid-Edukten wurden insgesamt neun neue, donorfunktionalisierte Spiro-Perylencarboximide synthetisiert. Zusätzlich wurden sechs neuartige Spiro-Perylencarboximide ohne Diphenylamin-Donor hergestellt, die als Vergleichsverbindungen dienten. Die donorfunktionalisierten Spiro-Perylencarboximide besitzen eine Absorption im UV- und sichtbaren Spektralbereich, wobei hohe Extinktionskoeffizienten erreicht werden. Die Verbindungen zeigen in verdünnter Lösung (sowohl in polaren als auch in unpolaren Lösungsmitteln) eine Fluoreszenzquantenausbeute unter 1 %, was auf einen effizienten Ladungstransfer zurückzuführen ist. Alle donorfunktionalisierten Spiro-Perylencarboximide zeigen in den CV-Messungen reversibles Verhalten. Mittels CV-Messungen und optischer Methode konnten die HOMO- und LUMO-Lagen der jeweiligen Molekülhälften berechnet und das Fluoreszenzverhalten der Verbindungen erklärt werden. Ebenso konnten die Auswirkungen von unterschiedlichen Substituenten auf die jeweiligen HOMO-/LUMO-Lagen näher untersucht werden. Die durchgeführten DSC- und TGA-Untersuchungen zeigen hohe morphologische und thermische Stabilität der Verbindungen, wobei Glasübergangstemperaturen > 211 °C, Schmelztemperaturen > 388 °C und Zersetzungstemperaturen > 453 °C gemessen wurden. Diese Werte sind höher als die bisher in der Literatur für ähnliche spiroverknüpfte Verbindungen berichteten. Als besonders interessant haben sich die unsymmetrischen donorfunktionalisierten Spiro-Perylencarboximide herausgestellt. Sie zeigen hohe Löslichkeit in gängigen Lösungsmitteln, sind bis zu einer Molmasse < 1227 g/mol aufdampfbar und bilden stabile, amorphe Schichten.

Synthese und Charakterisierung neuer symmetrischer und unsymmetrischer Spiro-p-oligophenyle

In der vorliegenden Arbeit wurden neue symmetrische Spiro-p-oligophenyle der allgemeinen Form Spiro-o-Φ[n,n] mit der Gesamtkettenlänge o=2n+2 Phenylringen (o > 10) und der Zahl n der Phenylringe in den p-Oligophenylsubstituenten am Spirobifluorenkern, dargestellt. Neben den symmetrischen Verbindungen wurden erstmals auch unsymmetrische Spiro-p-oligophenyle der allgemeinen Form Spiro-o-Φ[n,m] mit o=n+m+2 (o = 3-7) und n ≠ m synthetisiert. Aufgrund der sehr geringen Löslichkeit der größeren Verbindungen wurden löslichkeitssteigernde Substituenten an den endständigen Phenylringen angebracht. Bei den Verbindungen, die mit Trimethylsilyl-Gruppen (TMS-) in den endständigen meta-Positionen „3“ und „5“ substituiert wurden, konnte die Löslichkeit um mehrere Größenordnungen gesteigert werden, sodass die Darstellung der symmetrischen Verbindungen bis zu einer Kettenlänge von 16 Phenylringen möglich wurde. Nach erfolgreicher Synthese und Aufreinigung wurden die TMS-Gruppen wieder entfernt und die erhaltenen, unsubstituierten Verbindungen charakterisiert. Zusätzlich wurden auch die TMS-Derivate untersucht. Zur Charakterisierung zählten neben der Reinheits- und Strukturanalytik unter anderem auch spektroskopische (UV/Vis-Absorption, Fluoreszenz, Fluoreszenzquantenausbeute), elektrochemische (Cyclovoltammetrie) und thermische (Thermogravimetrie, Dynamische Differenzkalorimetrie) Untersuchungen. Hier wurde unter anderem der Einfluss der Kettenlänge und der Position der Spiroverknüpfung auf isomere Verbindungen gleicher Kettenlänge untersucht. Bei den spektroskopischen Messungen konnte eine Konvergenz der längstwelligen Absorptionsbanden, bzw. kürzestwelligen Fluoreszenzbanden mit zunehmender Kettenlänge beobachtet werden. Die effektive Konjugationslänge konnte so aus experimentellen Daten bestimmt werden zu 12 Phenylringen in der Absorption und 14 Phenylringen in der Fluoreszenz. Bei den Isomeren gleicher Kettenlänge zeigte sich in der Absorption eine hypsochrome Verschiebung der Absorptionsmaxima mit zunehmender Verschiebung der Spiroverknüpfung zum Kettenende hin, während die Position der Spiroverknüpfung keinen messbaren Einfluss auf die Verschiebung der Fluoreszenzbanden hatte. Die Substitution mit TMS in den meta-Positionen zeigte keinen messbaren Einfluss auf die Absorptions- bzw. Fluoreszenzbanden. Die elektrochemischen Untersuchungen zeigten mit zunehmender Kettenlänge eine erleichterte Oxidation und Reduktion, während bei Isomeren gleicher Kettenlänge die Oxidation mit Verschiebung der Spiroverknüpfung zum Kettenende hin erschwert und die Reduktion erleichtert war. Die thermogravimetrischen Analysen (TGA) zeigten eine außerordentlich hohe thermische Stabilität (5% Massenabnahme unter Schutzgas) der Spiro-p-oligophenyle von Td,5% = 474°C bei Spiro-5Φ[1,2] bis 570°C bei Spiro 8Φ[3,3]. Ebenso blieben hohe Rückstandsmassen unter Schutzgas bei 850°C zurück, wie das Beispiel Spiro 8Φ[3,3] mit 68% zeigt. Die Verbindungen zeigten hohe Schmelzpunkte (max. 496°C bei Spiro-6Φ[0,4]) und Glasübergangstemperaturen (max. 434°C bei p-TMS-Spiro-8Φ[3,3]). Viele der Verbindungen, besonders die in den meta-Positionen TMS-substituierten Verbindungen, bildeten stabile amorphe Gläser.

On the way to solve lighting problems in underwater imaging

A major obstacle to processing images of the ocean floor comes from the absorption and scattering effects of the light in the aquatic environment. Due to the absorption of the natural light, underwater vehicles often require artificial light sources attached to them to provide the adequate illumination. Unfortunately, these flashlights tend to illuminate the scene in a nonuniform fashion, and, as the vehicle moves, induce shadows in the scene. For this reason, the first step towards application of standard computer vision techniques to underwater imaging requires dealing first with these lighting problems. This paper analyses and compares existing methodologies to deal with low-contrast, nonuniform illumination in underwater image sequences. The reviewed techniques include: (i) study of the illumination-reflectance model, (ii) local histogram equalization, (iii) homomorphic filtering, and, (iv) subtraction of the illumination field. Several experiments on real data have been conducted to compare the different approaches

Utilisation by ruminants of nitrogen compounds in silage-based diets

This paper considers the various complex changes that occur to nitrogen (N) containing compounds in forages through the processes of ensiling, rumen degradation and microbial synthesis, post-ruminal digestion and absorption and synthesis into milk protein. Particular emphasis is placed on reviewing recent data on the efficiency of utilisation of N-containing compounds in silages by rumen microbes, since low efficiency here is believed to be a major cause of large N losses to the environment on some silage-based diets. Data are reviewed which show that although rumen degradation of N compounds in silage is rapid and extensive, up to 10% of the soluble N can escape the rumen by being associated with the liquid phase. There is now firm evidence that the composition of the amino acids (AAs) absorbed is heavily dependent on the process of ensiling and that witting or use of certain silage additives conserve the initial amino acid profile of the forage. This provides an opportunity to manipulate the amino acid supply to better match demand thus potentially enhancing utilisation. This review confirms that utilisation of the N fractions in grass and legume silages in particular, is poor and the efficiency of microbial protein synthesis (EMPS) is consistently higher on maize silage-based diets. It is concluded that the way in which grass and legume silages in particular are produced and used in the future needs a radical rethink. New research needs to be aimed at enhancing the utilisation of N in the rumen through a better understanding of N/carbohydrate relationships and the ability of forages to supply degraded carbohydrate. Also more emphasis is needed on understanding of the potentially different role of the different N fractions that exist in silages. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

In vitro investigation into the potential prebiotic activity of honey oligosaccharides

The effect of honey oligosaccharides on the growth of fecal bacteria was studied using an in vitro fermentation system. Prior to treatment, glucose and fructose (31.73 and 21.41 g/100 g of product, respectively) present in honey, which would be digested in the upper gut, were removed to avoid any influence on bacterial populations in the fermentations. Nanofiltration, yeast (Saccharomyces cerevisiae) treatment, and adsorption onto activated charcoal were used to remove monosaccharides. Prebiotic (microbial fermentation) activities of the three honey oligosaccharide fractions and the honey sample were studied and compared with fructooligosaccharide (FOS), using 1% (w/v) fecal bacteria in an in vitro fermentation system (10 mg of carbohydrate, 1.0 mL of basal medium). A prebiotic index (PI) was calculated for each carbohydrate source. Honey oligosaccharides seem to present potential prebiotic activity (PI values between 3.38 and 4.24), increasing the populations of bifidobacteria and lactobacilli, although not to the levels of FOS (PI of 6.89).

Solid phase microextraction of volatile oxidation compounds in oil-in-water emulsions

Headspace solid phase microextraction (HS-SPME) has been used to isolate the headspace volatiles formed during oxidation of oil-in-water emulsions. Qualitative and quantitative analyses with an internal standard were performed by GC-FID. Four sample temperatures for adsorption (30, 40, 50 and 60 C) and adsorption times in the range 10-25 min were tested to determine the conditions for the volatile concentration to reach equilibrium. The optimum conditions were at 50 C for 20 min. The method was applied to monitor changes in volatile composition during oxidation of an o/w emulsion. SPME was a simple, reproducible and sensitive method for the analysis of volatile oxidation products in oil-in-water emulsions. (c) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The temperature-dependent spectral properties of filter substrate materials in the far-infrared (6-40 mu m)

This paper presents the experimental results on the low temperature absorption and dispersion properties for a variety of frequently used infrared filter substrate materials. Index of refraction (n) and transmission spectra are presented for a range of temperatures 300-50 K for the Group IV materials silicon (Si) and germanium (Ge), and Group II-VI materials zinc selenide (ZnSe), zinc sulphide (ZnS) and cadmium telluride (CdTe). (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.