977 resultados para Laser-induced oxidation


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La dysplasie broncho-pulmonaire (DBP), caractérisée par un défaut de l’alvéolarisation, est une complication pathologique associée à un stress oxydant chez le nouveau-né prématuré. La DBP est présente chez près de 50 % des nouveau-nés de moins de 29 semaines de gestation. La nutrition parentérale (NP) que ces nouveau-nés reçoivent pour cause d’immaturité gastro-intestinale est une source importante de stress oxydant. En effet, leur NP est contaminée par des peroxydes, dont l’ascorbylperoxyde qui est une forme peroxydée du déshydroascorbate. La génération des peroxydes est catalysée par la lumière ambiante. La photoprotection de la NP, quoique difficile d’application en clinique, est associée à une diminution de l’incidence de la DBP chez les enfants prématurés. Chez l’animal nouveau-né, la photoprotection de la NP est associée à un meilleur développement alvéolaire. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que l’ascorbylperoxide infusé avec la NP cause la perte d’alvéoles suite à une apoptose exagérée induite par l’oxydation du potentiel redox du glutathion. Cette oxydation du potentiel redox serait occasionnée par l’inhibition de la transformation hépatique de la méthionine en cystéine, menant à une diminution de la synthèse de glutathion au foie et dans les tissus tels que les poumons. La confirmation de cette hypothèse suggérera qu’un ajout de glutathion dans la NP permettra une meilleure détoxification de l’ascorbylperoxide par l’action de la glutathion peroxydase, et préviendra l’oxydation du potentiel redox et ainsi, la perte d'alvéoles par apoptose. Objectifs : Le but de mon projet de recherche est de comprendre les mécanismes biochimiques liant la NP et le développement de la DBP chez le nouveau-né prématuré et de proposer une alternative nutritionnelle prévenant le développement de cette complication fréquemment observée dans cette population. Les objectifs spécifiques sont : 1) d’évaluer l’impact, au poumon, de l’infusion de l’ascorbylperoxyde sur l’axe métabolique potentiel redox du glutathion - apoptose - le développement alvéolaire; 2) d’étudier l’impact de l’ascorbylperoxyde et du potentiel redox sur l’activité hépatique de la méthionine adénosyltransférase (MAT), première enzyme de la cascade métabolique transformant la méthionine en cystéine; et 3) de tenter de prévenir l’impact négatif de la NP ou de l’infusion d’ascorbylperoxyde sur le poumon en améliorant le statut en glutathion. Méthodes: Par un cathéter fixé dans la jugulaire, des cochons d’Inde de trois jours de vie (n = 8 par groupe) ont reçu en continu durant 4 jours une NP ou une solution de base (dextrose + NaCl) enrichie des différentes molécules à l’essai. Le premier objectif a été atteint en enrichissant la solution de base en ascorbylperoxyde à 0, 20, 60 et 180 μM. Ces solutions contenaient ou non 350 μM H2O2 pour se rapprocher des conditions cliniques. Le second objectif a été atteint en investiguant les mécanismes d’inhibition de la MAT dans des animaux infusés ou non avec des solutions contenant la solution de base, des peroxydes, du glutathion et la NP (dextrose + acides aminés + multivitamines + lipides). Le troisième objectif a été atteint en ajoutant ou non à une solution d’ascorbylperoxide ou à la NP 10 μM de glutathion (GSSG), afin d’obtenir une concentration plasmatique normale de glutathion. Après 4 jours, les poumons étaient prélevés et traités pour la détermination de GSH et GSSG par électrophorèse capillaire, le potentiel redox était calculé selon l'équation de Nernst et le niveau de caspase-3 actif (marqueur d’apoptose) par Western blot et l’index d’alvéolarisation quantifié par le nombre d’interceptes entre des structures histologiques et une droite calibrée. Les données étaient comparées par ANOVA, les effets étaient considérés comme significatifs si le p était inférieur à 0,05. Résultats: L’infusion de l’ascorbylperoxyde, indépendamment du H2O2, a induit une hypoalvéolarisation, une activation de la caspase-3 et une oxydation du potentiel redox de manière dose-dépendante. Ces effets ont été empêchés par l’ajout de GSSG à la NP ou à la solution d’ascorbylperoxyde (180 M). L’ascorbylperoxyde et le H2O2 ont inhibé l’activité de MAT tandis qu’elle était linéairement modulée par la valeur du potentiel redox hépatique. Conclusion : Nos résultats suggèrent que l’ascorbylperoxyde est l’agent actif de la NP conduisant au développement de la DBP. Ainsi la correction des bas niveaux de glutathion induits par les peroxydes de la NP favorise la détoxification des peroxydes et la correction du potentiel redox pulmonaire ; ce qui a protégé les poumons des effets délétères de la NP en outrepassant l’inhibition de la MAT hépatique. Nos résultats sont d'une grande importance car ils donnent de l'espoir pour une prévention possible de la DBP.

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La dysplasie broncho-pulmonaire (DBP), caractérisée par un défaut de l’alvéolarisation, est une complication pathologique associée à un stress oxydant chez le nouveau-né prématuré. La DBP est présente chez près de 50 % des nouveau-nés de moins de 29 semaines de gestation. La nutrition parentérale (NP) que ces nouveau-nés reçoivent pour cause d’immaturité gastro-intestinale est une source importante de stress oxydant. En effet, leur NP est contaminée par des peroxydes, dont l’ascorbylperoxyde qui est une forme peroxydée du déshydroascorbate. La génération des peroxydes est catalysée par la lumière ambiante. La photoprotection de la NP, quoique difficile d’application en clinique, est associée à une diminution de l’incidence de la DBP chez les enfants prématurés. Chez l’animal nouveau-né, la photoprotection de la NP est associée à un meilleur développement alvéolaire. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que l’ascorbylperoxide infusé avec la NP cause la perte d’alvéoles suite à une apoptose exagérée induite par l’oxydation du potentiel redox du glutathion. Cette oxydation du potentiel redox serait occasionnée par l’inhibition de la transformation hépatique de la méthionine en cystéine, menant à une diminution de la synthèse de glutathion au foie et dans les tissus tels que les poumons. La confirmation de cette hypothèse suggérera qu’un ajout de glutathion dans la NP permettra une meilleure détoxification de l’ascorbylperoxide par l’action de la glutathion peroxydase, et préviendra l’oxydation du potentiel redox et ainsi, la perte d'alvéoles par apoptose. Objectifs : Le but de mon projet de recherche est de comprendre les mécanismes biochimiques liant la NP et le développement de la DBP chez le nouveau-né prématuré et de proposer une alternative nutritionnelle prévenant le développement de cette complication fréquemment observée dans cette population. Les objectifs spécifiques sont : 1) d’évaluer l’impact, au poumon, de l’infusion de l’ascorbylperoxyde sur l’axe métabolique potentiel redox du glutathion - apoptose - le développement alvéolaire; 2) d’étudier l’impact de l’ascorbylperoxyde et du potentiel redox sur l’activité hépatique de la méthionine adénosyltransférase (MAT), première enzyme de la cascade métabolique transformant la méthionine en cystéine; et 3) de tenter de prévenir l’impact négatif de la NP ou de l’infusion d’ascorbylperoxyde sur le poumon en améliorant le statut en glutathion. Méthodes: Par un cathéter fixé dans la jugulaire, des cochons d’Inde de trois jours de vie (n = 8 par groupe) ont reçu en continu durant 4 jours une NP ou une solution de base (dextrose + NaCl) enrichie des différentes molécules à l’essai. Le premier objectif a été atteint en enrichissant la solution de base en ascorbylperoxyde à 0, 20, 60 et 180 μM. Ces solutions contenaient ou non 350 μM H2O2 pour se rapprocher des conditions cliniques. Le second objectif a été atteint en investiguant les mécanismes d’inhibition de la MAT dans des animaux infusés ou non avec des solutions contenant la solution de base, des peroxydes, du glutathion et la NP (dextrose + acides aminés + multivitamines + lipides). Le troisième objectif a été atteint en ajoutant ou non à une solution d’ascorbylperoxide ou à la NP 10 μM de glutathion (GSSG), afin d’obtenir une concentration plasmatique normale de glutathion. Après 4 jours, les poumons étaient prélevés et traités pour la détermination de GSH et GSSG par électrophorèse capillaire, le potentiel redox était calculé selon l'équation de Nernst et le niveau de caspase-3 actif (marqueur d’apoptose) par Western blot et l’index d’alvéolarisation quantifié par le nombre d’interceptes entre des structures histologiques et une droite calibrée. Les données étaient comparées par ANOVA, les effets étaient considérés comme significatifs si le p était inférieur à 0,05. Résultats: L’infusion de l’ascorbylperoxyde, indépendamment du H2O2, a induit une hypoalvéolarisation, une activation de la caspase-3 et une oxydation du potentiel redox de manière dose-dépendante. Ces effets ont été empêchés par l’ajout de GSSG à la NP ou à la solution d’ascorbylperoxyde (180 M). L’ascorbylperoxyde et le H2O2 ont inhibé l’activité de MAT tandis qu’elle était linéairement modulée par la valeur du potentiel redox hépatique. Conclusion : Nos résultats suggèrent que l’ascorbylperoxyde est l’agent actif de la NP conduisant au développement de la DBP. Ainsi la correction des bas niveaux de glutathion induits par les peroxydes de la NP favorise la détoxification des peroxydes et la correction du potentiel redox pulmonaire ; ce qui a protégé les poumons des effets délétères de la NP en outrepassant l’inhibition de la MAT hépatique. Nos résultats sont d'une grande importance car ils donnent de l'espoir pour une prévention possible de la DBP.

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Specific 3-azabicyclo[3.3.1]nonane derivatives undergo skeletal cleavage when subjected to light or Lewis acidic conditions affording novel heteratricycles, which is in stark contrast to 3-oxabicyclo[3.3.1]nonanes. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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Objective: This study aimed to investigate how local pain relief is mediated by laser therapy and how dose affects the relationship. Methods: Inflammation was induced in the hind-paws of Wistar rats. Two groups of rats received 780-nm laser therapy (Spectra-Medics Pty Ltd.) at one of two doses (2.5 and 1 J/cm(2)). One group acted as a control. Scores of nociceptive threshold were recorded using paw pressure and paw thermal threshold measures. Results: A dose of 1 J/cm(2) had no statistically significant effect on antinociceptive responses. A dose of 2.5 J/cm(2) demonstrated a statistically significant effect on paw pressure threshold (p < 0.029) compared to controls. There was no difference in paw thermal threshold responses and paw volumes at either dose. Immunohistochemistry in control animals demonstrated normal beta-endorphin containing lymphocytes in control inflamed paws but no beta-endorphin containing lymphocytes in rats that received laser at 2.5 J/cm(2). Conclusion: The results confirm previous findings that the effect of laser therapy is dose-related. The mechanism of effect may occur via a differentiated pressure-sensitive neural pathway rather than a thermal-sensitive neural pathway. The significance of the immunohistochemistry findings remains unknown.

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Proteins are susceptible to oxidation by reactive oxygen species, where the type of damage induced is characteristic of the denaturing species. The induction of protein carbonyls is a widely applied biomarker, arising from primary oxidative insult. However, when applied to complex biological and pathological conditions it can be subject to interference from lipid, carbohydrate and DNA oxidation products. More recently, interest has focused on the analysis of specific protein bound oxidised amino acids. Of the 22 amino acids, aromatic and sulphydryl containing residues have been regarded as being particularly susceptible to oxidative modification, with L-DOPA from tyrosine, ortho-tyrosine from phenylalanine; sulphoxides and disulphides from methionine and cysteine respectively; and kynurenines from tryptophan. Latterly, the identification of valine and leucine hydroxides, reduced from hydroperoxide intermediates, has been described and applied. In order to examine the nature of oxidative damage and protective efficacy of antioxidants the markers must be thoroughly evaluated for dosimetry in vitro following damage by specific radical species. Antioxidant protection against formation of the biomarker should be demonstrated in vitro. Quantification of biomarkers in proteins from normal subjects should be within the limits of detection of any analytical procedure. Further to this, the techniques for isolation and hydrolysis of specific proteins should demonstrate that in vitro oxidation is minimised. There is a need for the development of standards for quality assurance material to standardise procedures between laboratories. At present, antioxidant effects on protein oxidation in vivo are limited to animal studies, where dietary antioxidants have been reported to reduce dityrosine formation during rat exercise training. Two studies on humans have been reported last year. The further application of these methods to human studies is indicated, where the quality of the determinations will be enhanced through inter-laboratory validation.

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Since 1996 direct femtosecond inscription in transparent dielectrics has become the subject of intensive research. This enabling technology significantly expands the technological boundaries for direct fabrication of 3D structures in a wide variety of materials. It allows modification of non-photosensitive materials, which opens the door to numerous practical applications. In this work we explored the direct femtosecond inscription of waveguides and demonstrated at least one order of magnitude enhancement in the most critical parameter - the induced contrast of the refractive index in a standard borosilicate optical glass. A record high induced refractive contrast of 2.5×10-2 is demonstrated. The waveguides fabricated possess one of the lowest losses, approaching level of Fresnel reflection losses at the glassair interface. High refractive index contrast allows the fabrication of curvilinear waveguides with low bend losses. We also demonstrated the optimisation of the inscription regimes in BK7 glass over a broad range of experimental parameters and observed a counter-intuitive increase of the induced refractive index contrast with increasing translation speed of a sample. Examples of inscription in a number of transparent dielectrics hosts using high repetition rate fs laser system (both glasses and crystals) are also presented. Sub-wavelength scale periodic inscription inside any material often demands supercritical propagation regimes, when pulse peak power is more than the critical power for selffocusing, sometimes several times higher than the critical power. For a sub-critical regime, when the pulse peak power is less than the critical power for self-focusing, we derive analytic expressions for Gaussian beam focusing in the presence of Kerr non-linearity as well as for a number of other beam shapes commonly used in experiments, including astigmatic and ring-shaped ones. In the part devoted to the fabrication of periodic structures, we report on recent development of our point-by-point method, demonstrating the shortest periodic perturbation created in the bulk of a pure fused silica sample, by using third harmonics (? =267 nm) of fundamental laser frequency (? =800 nm) and 1 kHz femtosecond laser system. To overcome the fundamental limitations of the point-by-point method we suggested and experimentally demonstrated the micro-holographic inscription method, which is based on using the combination of a diffractive optical element and standard micro-objectives. Sub-500 nm periodic structures with a much higher aspect ratio were demonstrated. From the applications point of view, we demonstrate examples of photonics devices by direct femtosecond fabrication method, including various vectorial bend-sensors fabricated in standard optical fibres, as well as a highly birefringent long-period gratings by direct modulation method. To address the intrinsic limitations of femtosecond inscription at very shallow depths we suggested the hybrid mask-less lithography method. The method is based on precision ablation of a thin metal layer deposited on the surface of the sample to create a mask. After that an ion-exchange process in the melt of Ag-containing salts allows quick and low-cost fabrication of shallow waveguides and other components of integrated optics. This approach covers the gap in direct fs inscription of shallow waveguide. Perspectives and future developments of direct femtosecond micro-fabrication are also discussed.

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Generation of neoepitopes on apolipoprotein B within oxidised low-density lipoprotein (LDL) is important in the unregulated uptake of LDL by monocytic scavenger receptors (CD36, SR-AI, LOX-1). Freshly isolated LDL was oxidised by peroxyl radicals generated from the thermal decomposition of an aqueous azo-compound. We describe that formation of carbonyl groups on the protein component is early as protein oxidation was seen after 90min. This is associated with an increased propensity for LDL uptake by U937 monocytes. Three classes of antioxidants (quercetin, dehydroepiandrosterone (DHEA) and ascorbic acid) have been examined for their capacity to inhibit AAPH-induced protein oxidation, (protein carbonyls, Δ electrophoretic mobility and LDL uptake by U937 monocytes). CD36 expression was assessed by flow cytometry and was seen to be unaltered by oxidised LDL uptake. All three classes were effective antioxidants, quercetin (P<0.01), ascorbic acid (P<0.01), DHEA (P<0.05). As LDL protein is the control point for LDL metabolism, the degree of oxidation and protection by antioxidants is likely to be of great importance for (patho)-physiological uptake of LDL by monocytes. © 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

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In this work, a microchanneled chirped fiber Bragg grating (MCFBG) is proposed and fabricated through the femtosecond laser-assisted chemical etching. The microchannel (~550 µm) gives access to the external index liquid, thus inducing refractive index (RI) sensitivity to the structure. In the experiment, the transmission bands induced by the reduced effective index in the microchannel region were used to sense the surrounding RI and temperature changes. The experimental results show good agreement with the theoretical analysis. The proposed MCFBG offers enhanced RI sensitivity without degrading the robustness of the device showing good application potential as bio-chemical sensors.

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Reported are observations and measurements of the inscription of fibre Bragg gratings in two different types of microstructured polymer optical fibre: few-moded and endlessly single mode. Contrary to FBG inscription in silica microstructured fibre, where high energy laser pulses are a prerequisite, we have successfully used a low power CW laser source operating at 325nm to produce 1-cm long gratings with a reflection peak at 1570 nm. Peak reflectivities of more than 10% have been observed.

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We demonstrate a new approach to in-situ measurement of femtosecond laser pulse induced changes in glass enabling the reconstruction in 3D of the induced complex permittivity modification. The technique can be used to provide single shot and time resolved quantitative measurements with a micron scale spatial resolution.

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Proteins can undergo a wide variety of oxidative post-translational modifications (oxPTM); while reversible modifications are thought to be relevant in physiological processes, non-reversible oxPTM may contribute to pathological situations and disease. The oxidant is also important in determining the type of oxPTM, such as oxidation, chlorination or nitration. The best characterized oxPTMs involved in signalling modulation are partial oxidations of cysteine to disulfide, glutathionylated or sulfenic acid forms that can be reversed by thiol reductants. Proline hydroxylation in HIF signalling is also quite well characterized, and there is increasing evidence that specific oxidations of methionine and tyrosine may have some biological roles. For some proteins regulated by cysteine oxidation, the residues and molecular mechanism involved have been extensively studied and are well understood, such as the protein tyrosine phosphatase PTP1B and MAP3 kinase ASK1, as well as transcription factor complex Keap1-Nrf2. The advances in understanding of the role oxPTMs in signalling have been facilitated by advances in analytical technology, in particular tandem mass spectrometry techniques. Combinations of peptide sequencing by collisionally induced dissociation and precursor ion scanning or neutral loss to select for specific oxPTMs have proved very useful for identifying oxidatively modified proteins and mapping the sites of oxidation. The development of specific labelling and enrichment procedures for S-nitrosylation or disulfide formation has proved invaluable, and there is ongoing work to establish analogous methods for detection of nitrotyrosine and other modifications.

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The microchannelled chirped fibre Bragg grating (MCFBG) was fabricated using femtosecond laser processing and HF-etching. Intrinsical refractive-index sensitivity induced by the microchannel makes MCFBGs ideal for biochemical sensing.

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The effect of cancer cachexia on host metabolism has been studied in mice transplanted with either the MAC16 adenocarcinoma which induces profound loss of host body weight and depletion of lipid stores or, the MAC13 adenocarcinoma which is of the same histological type, but which grows without an effect on host body weight. Oxidation of D-[U-14C]glucose was elevated in both tumour-bearing states irrespective of cachexia, when compared with non tumour-bearing controls. Both the MAC16 and MAC13 tumours in vivo utilised glucose at the expense of the brain, where its use was partially replaced by 3-hydroxybutyrate, a ketone body. Oxidation of both [U-14C]palmitic acid and [1-14C]triolein was significantly increased in MAC16 tumour-bearing animals and decreased in MAC13 tumour-bearing animals when compared with non tumour-bearing controls, suggesting that in cachectic tumour-bearing animals, mobilisation of body lipids is accompanied by an increased utilisation by the host. Weight loss in MAC16 tumour-bearing animals is associated with the production of a lipolytic factor. Injection of this partially purified lipolytic factor induced weight loss in recipient animals which could be maintained over time in tumour-bearing animals. This suggests that the tumour acts as a sink for the free fatty acids liberated as a result of the mobilisatation of adipose stores. Lipids are important as an energy source in cachectic animals because of their high calorific value and because glucose is being diverted away from host tissues to support tumour growth. Their importance is further demonstrated by the evidence of a MAC16 tumour-associated lipolytic factor. This lipolytic factor is the key to understanding the alterations in host metabolism that occur in tumour-induced cachexia, and may provide future alternatives for the reversal of cachexia and the treatment of cancer itself.

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Protein oxidation is thought to contribute to a number of inflammatory diseases, hence the development of sensitive and specific analytical techniques to detect oxidative PTMs (oxPTMs) in biological samples is highly desirable. Precursor ion scanning for fragment ions of oxidized amino acid residues was investigated as a label-free MS approach to mapping specific oxPTMs in a complex mixture of proteins. Using HOCl-oxidized lysozyme as a model system, it was found that the immonium ions of oxidized tyrosine and tryptophan formed in MS(2) analysis could not be used as diagnostic ions, owing to the occurrence of isobaric fragment ions from unmodified peptides. Using a double quadrupole linear ion trap mass spectrometer, precursor ion scanning was combined with detection of MS(3) fragment ions from the immonium ions and collisionally-activated decomposition peptide sequencing to achieve selectivity for the oxPTMs. For chlorotyrosine, the immonium ion at 170.1 m/z fragmented to yield diagnostic ions at 153.1, 134.1, and 125.1 m/z, and the hydroxytyrosine immonium ion at 152.1 m/z gave diagnostic ions at 135.1 and 107.1 m/z. Selective MS(3) fragment ions were also identified for 2-hydroxytryptophan and 5-hydroxytryptophan. The method was used successfully to map these oxPTMs in a mixture of nine proteins that had been treated with HOCl, thereby demonstrating its potential for application to complex biological samples.

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Using a cavity mode model we study numerically the impact of bandwidth and spectral response profile of fibre Bragg gratings on four-wave-mixing-induced spectral broadening of radiation generated in 6 km and 22 km SMF-based Raman fibre lasers.