Evaluation of Two Ultrasonic Systems for Analysis of Porosity in Ceramic

The Ultrasound Laboratory of the Nuclear Engineering Institute (LABUS / IEN) has developed an ultrasonic technique to measure porosity in nuclear fuel pellets (UO2). By difficulties related to the handling of UO2 pellets, Alumina (Al2O3) pellets have been used in preliminary tests, until a methodology for tests with pellets of UO2 could be defined. In a previous work, in which a contact ultrasonic technique was used, good results were obtained to measure the porosity of Alumina pellets. In the current studies, it was found that the frequency spectrum of an ultrasonic pulse is very sensitive to the porosity of the medium in which it propagates. In order to define the most appropriate experimental apparatus for using immersion technique in future tests, two ultrasonic systems, available in LABUS, which permit to work with the ultrasonic pulse in the frequency domain were evaluated . One system was the Explorer II (Matec INSTRUMENTS) and the other the ultrasonic pulse generator Epoch 4 Plus (Panametrics) coupled with an oscilloscope TDS 3032B (Tektronix). For this evaluation, several frequency spectra were obtained with the two equipment, by the passage of the ultrasonic wave in the same pellet of Alumina. This procedure was performed on four different days, on each day 12 ultrasonic signals were acquired, one signal every 10 minutes, with each apparatus. The results were compared and analyzed as regard the repeatability of the frequency spectra obtained.

In-vitro Clot Formation and Failure

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-08

Measurement of fusional vergence: protocol for a systematic review

Introduction - No validated protocol exists for the measurement of the prism fusion ranges. Many studies report on how fusional vergence ranges can be measured using different techniques (rotary prism, prism bar, loose prisms and synoptophore) and stimuli, leading to different ranges being reported in the literature. Repeatability of the different methods available and the equivalence between them it is also important. In addition, some studies available do not agree in what order fusional vergence should be measured to provide the essential information on which to base clinical judgements on compensation of deviations. When performing fusional vergence testing the most commonly accepted clinical technique is to first measure negative fusional vergence followed by a measurement of positive fusional vergence to avoid affecting the value of vergence recovery because of excessive stimulation of convergence. Von Noorden recommend using vertical fusion amplitudes in between horizontal amplitudes (base-out, base-up, base-in, and base down) to prevent vergence adaptation. Others place the base of the prism in the direction opposite to that used to measure the deviation to increase the vergence demand. Objectives - The purpose of this review is to assess and compare the accuracy of tests for measurement of fusional vergence. Secondary objectives are to investigate sources of heterogeneity of diagnostic accuracy including: age; variation in method of assessment; study design; study size; type of strabismus (convergent, divergent, vertical, cycle); severity of strabismus (constant/intermittent/latent).

Seleção de jabuticabeiras juvenis considerando o vigor, o potencial antioxidante e a tolerância a geadas

The jabuticaba tree has great potential for commercial exploitation. However, its is very little used. This fact shows to be necessary to do studies that allow understand their growth behavior during the year and, if it is tolerant to frost. So that it can establish management strategies for cultivation in orchard. Other point, it is the fact that the long juvenile period of jabuticaba tree limits its use. However, many species have compound leaves that characterize them as functional compounds, what to posible its commercialization. If the leaf jabuticaba tree also present such nutraceutical compounds, this it may become an alternative source of income until the plant to start its yield. The objectives of this study were to analyze the growth behavior, the occurrence of flowering and fruit set, and the frost tolerance of jabuticaba tree genotypes present in the collection of Native Fruit from UTFPR – Câmpus Dois Vizinhos. Associated growth analysis was made evaluation of genetic divergence among these genotypes, checking the adaptive behavior in orchard condition through adaptability and stability analysis based on growth measures to stem and shoots; estimating the repeatability coefficient of stem length of characters and primary shoots, and determine the minimum number of evaluations able to provide certain levels of prediction of the actual value of these individuals. Also determined the genetic divergence among genotypes as the leaves of antioxidant activity by DPPH and ABTS methods, as well as the determination of total phenolics. The genotypes studied were put in orchard in 2009. The growth response in the three cycles was variable between months and genotypes, what it can be difficult the practices in the orchard if it do not use clones. Genotypes 'Silvestre' and 'Açú' showed greater width and leaf area compared with other genotypes, but such behavior is not favored for increased stem growth and primary shoots. Foliar increments in most genotypes occurred in the fall for leaf width, spring for length and leaf area, despite the winter also arise with genotypes, it showed superiority to width and leaf area. Most jabuticabas trees were juvenile stage with only four starting at its transition between the vegetative and reproductive phase. Tolerance to frost was observed in 26 families jabuticabeira of the 29 present in the collection. The diversity among the genotypes was to change with the time, already in each cycle, there was the formation of different groups by the methods used. The methods tested for adaptability and stability of the jabuticaba tree growth behavior did not show the same pattern in the results. The number of measurements needed to predict the actual value of genotypes based on variables evaluated was approximately one to the stem length and four for the shoots based on the method of main components of covariance with 90% probability. he antioxidant activity of the extracts of leaves of jabuticaba tree genotypes were demonstrated high when compared to other species by methods DPPH and ABTS, as well as the amount of phenolic compounds. Genotype 'Silvestre' and 'IAPAR' showed the highest antioxidant activity in the leaves. However, the genetic divergence among genotypes jabuticaba tree from collection of Native Fruit trees at UTFPR - Câmpus Dois Vizinhos for antioxidant activity leaves showed that they have great homogeneity among them and the low divergence. However, it is recommended as possible hybridization the use as parents, José 4, IAPAR 4 and Fernando Xavier genotypes.

Caracterização do estoque de anchoita (engraulis anchoita) da região Sul do Brasil e utilização desta matéria-prima na elaboração de produto de alto valor agregado

O trabalho teve por objetivo caracterizar o estoque de anchoita (Engraulis anchoita) capturado na região sul do Brasil, visando à utilização deste recurso de alto valor biológico no desenvolvimento de produtos semi-prontos e de fácil preparo, tipo empanado. Os experimentos foram conduzidos com anchoita resultante de cruzeiros realizados pelo Navio Oceanográfico Atlântico Sul da Universidade Federal do Rio Grande (FURG), RS, Brasil. Os exemplares foram capturados entre a cidade de Rio Grande (32ºS, RS-Brasil) e 51ºW. Após captura, o pescado foi armazenado a bordo em mistura de gelo e água do mar, na razão 1:1. As amostras foram transportadas para o laboratório de Biotecnologia da FURG e mantidas sob congelamento a -18°C, até a realização das análises. O trabalho está constituído por uma revisão bibliográfica, que enfatiza a importância do recurso pesqueiro em estudo como potencial a ser explorado, discorre sobre ácidos graxos e perfil de voláteis, bem como, o desenvolvimento de produtos à base de pescado. O desenvolvimento do trabalho é expresso por quatro artigos. O primeiro teve como objetivo caracterizar o estoque de anchoita segundo a biometria, rendimento, composição proximal, compostos nitrogenados e ácidos graxos. O rendimento, a composição proximal e o perfil de ácidos graxos foram realizados nas três frações que compõe o peixe: músculo claro, escuro e vísceras. A análise dos resultados demonstrou a variabilidade dos componentes em função das frações avaliadas e da época de captura, o que pode contribuir para a escolha do processo tecnológico a ser aplicado no desenvolvimento de produtos de alto valor agregado a partir dessa matéria-prima. No segundo artigo foi determinado o perfil de ácidos graxos da anchoita e avaliado o comportamento destes compostos durante o armazenamento congelado, bem como, dos voláteis gerados. Os resultados demonstraram a influência do armazenamento na modificação dos ácidos graxos, em especial, EPA e DHA, e que os voláteis gerados podem ser um índice em potencial para avaliar a qualidade da anchoita congelada. No terceiro artigo objetivou-se selecionar e treinar julgadores para avaliação do odor a pescado utilizando os padrões referência obtidos a partir do perfil de voláteis. Neste sentido, foi levantada a terminologia que descreve o odor da anchoita, definido padrões referência, bem como, selecionado e treinado uma equipe de julgadores. Foram utilizados 20 candidatos, deste total, 9 foram selecionados pelo método das amplitudes. Os julgadores selecionados foram submetidos ao treinamento no uso de escala não estruturada e na avaliação da intensidade do odor a pescado. O desempenho dos julgadores foi definido utilizando como amostra solução de lavagem resultante do processo de obtenção de base protéica de anchoita. Os resultados foram avaliados com base no poder de discriminação, repetibilidade das respostas e concordância entre julgadores, segundo análise de variância, com duas fontes de variação (amostra e repetições). Foram obtidos os valores de Famostra e Frepetição, para cada julgador. Os julgadores com o valor de Famostra significativo (p≤0,30) e Frepetição não significativo (p>0,05), bem como, concordância de médias com os demais julgadores foram considerados treinados. Segundo esse processo a equipe foi constituída por 8 julgadores selecionados e treinados na avaliação do odor a pescado. Finalmente, no quarto artigo foi avaliada a possibilidade de uso de base protéica (BPP) de anchoita na elaboração de massa base de empanados, bem como, em substituição a farinha de cobertura. Para obtenção das BPPs, foram testadas duas soluções extratoras (3 ciclos de extração com ácido fosfórico 0,05% e 1 ciclo de ácido fosfórico seguido de 2 ciclos com água). A BPP obtida na melhor condição utilizada foi seca a 70°C e submetida ao processo de moagem em moinho de facas para ser utilizada como farinha de cobertura. Formulações de empanado utilizando diferentes concentrações (25, 50, 75 e 100%) de anchoita desidratada na cobertura foram testadas no produto frito e forneado. Um teste de preferência com consumidores em potencial foi aplicado às diferentes formulações. Os resultados indicaram que a melhor condição de lavagem para obtenção das BPPs testadas foi quando são utilizados 3 ciclos de extração com ácido fosfórico. A avaliação da preferência junto ao consumidor em potencial demonstrou que a anchoita desidratada pode ser utilizada como farinha de cobertura em empanados na concentração de até 75%.

Desenvolvimento e aplicação de modelo de calibração multivariada para determinação de açúcares e ácidos orgânicos em bebidas comerciais utilizando espectroscopia no infravermelho

The routine analysis for quantization of organic acids and sugars are generally slow methods that involve the use and preparation of several reagents, require trained professional, the availability of special equipment and is expensive. In this context, it has been increasing investment in research whose purpose is the development of substitutive methods to reference, which are faster, cheap and simple, and infrared spectroscopy have been highlighted in this regard. The present study developed multivariate calibration models for the simultaneous and quantitative determination of ascorbic acid, citric, malic and tartaric and sugars sucrose, glucose and fructose, and soluble solids in juices and fruit nectars and classification models for ACP. We used methods of spectroscopy in the near infrared (Near Infrared, NIR) in association with the method regression of partial least squares (PLS). Were used 42 samples between juices and fruit nectars commercially available in local shops. For the construction of the models were performed with reference analysis using high-performance liquid chromatography (HPLC) and refractometry for the analysis of soluble solids. Subsequently, the acquisition of the spectra was done in triplicate, in the spectral range 12500 to 4000 cm-1. The best models were applied to the quantification of analytes in study on natural juices and juice samples produced in the Paraná Southwest Region. The juices used in the application of the models also underwent physical and chemical analysis. Validation of chromatographic methodology has shown satisfactory results, since the external calibration curve obtained R-square value (R2) above 0.98 and coefficient of variation (%CV) for intermediate precision and repeatability below 8.83%. Through the Principal Component Analysis (PCA) was possible to separate samples of juices into two major groups, grape and apple and tangerine and orange, while for nectars groups separated guava and grape, and pineapple and apple. Different validation methods, and pre-processes that were used separately and in combination, were obtained with multivariate calibration models with average forecast square error (RMSEP) and cross validation (RMSECV) errors below 1.33 and 1.53 g.100 mL-1, respectively and R2 above 0.771, except for malic acid. The physicochemical analysis enabled the characterization of drinks, including the pH working range (variation of 2.83 to 5.79) and acidity within the parameters Regulation for each flavor. Regression models have demonstrated the possibility of determining both ascorbic acids, citric, malic and tartaric with successfully, besides sucrose, glucose and fructose by means of only a spectrum, suggesting that the models are economically viable for quality control and product standardization in the fruit juice and nectars processing industry.

Madeira wine vinification process: analysis and control

The present study was done in collaboration with J. Faria e Filhos company, a Madeira wine producer, and its main goal was to fully characterize three wines produced during 2014 harvest and identify possible improving points in the winemaking process. The winemaking process was followed during 4 weeks, being registered the amounts of grapes received, the fermentation temperatures, the time at which fermentation was stopped and evolution of must densities until the fortification time. The characterization of musts and wines was done in terms of density, total and volatile acidity, alcohol content, pH, total of polyphenol, organic acids composition, sugars concentration and the volatile profile. Also, it was developed and validated an analytical methodology to quantify the volatile fatty acids, namely using SPME-GC-MS. Briefly, the following key features were obtained for the latter methodology: linearity (R2=0.999) e high sensitivity (LOD =0.026-0.068 mg/L), suitable precision (repeatability and reproducibility lower than 8,5%) and good recoveries (103,11-119,46%). The results reveal that fermentation temperatures should be controlled in a more strictly manner, in order to ensure a better balance in proportion of some volatile compounds, namely the esters and higher alcohols and to minimize the concentration of some volatiles, namely hexanoic, octanoic and decanoic acids, that when above their odours threshold are not positive for the wine aroma. Also, regarding the moment to stop the fermentation, it was verified that it can be introduced changes which can also be benefit to guarantee the tipicity of Madeira wine bouquet.

Otimização e validação de métodos empregando DLLME, SPE, HPLC-DAD e LC-ESI-MS/MS para determinação de agrotóxicos em água subterrânea

A preocupação com a poluição das águas por agrotóxicos tem aumentado, visto que aumentou o número de detecções de agrotóxicos em águas. A falta de avaliação da qualidade da água consumida pela população de áreas rurais onde não existe o abastecimento público de água potável, deve ser considerada, pois essas águas se encontram próximo a áreas de cultivo, onde há intensa aplicação de agrotóxicos. Nessas regiões, o abastecimento de água para as residências e para a irrigação é feito geralmente através das águas de poços. Neste trabalho, um método para determinação dos agrotóxicos carbofurano, clomazona, 2,4-D e tebuconazol em água subterrânea foi desenvolvido e validado. O método utilizou a Extração em Fase Sólida (SPE) e determinação por Cromatografia Líquida de Alta eficiência com Detecção por Arranjo de Diodos (HPLC-DAD) e confirmação por Cromatografia Líquida tandem Espectrometria de Massas (LC-MS/MS). Para a SPE utilizou-se cartuchos C18 de 200 mg, e eluição com 1 mL de metanol. Após a otimização dos parâmetros de extração e separação dos compostos, o método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação). Todas as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,99. Os LOQs para o método, considerando a etapa de pré-concentração de 250 vezes, foram de 0,2 µg L -1 para todos os agrotóxicos por HPLC-DAD e, por LC-MS/MS, 4,0 ng L -1 para clomazona, carbofurano e tebuconazol e de 40,0 ng L -1 para 2,4-D. As recuperações foram entre 60,3 e 107,7% para a repetitividade e entre 67,5 e 115,3% para a precisão intermediária, com RSD de 0,8 a 20,7% para todos os compostos por HPLC-DAD. Para o LC-MS/MS a precisão em termos de repetitividade, variou entre 0,97 e 20,7%, e as recuperações entre 67,0 e 108,9%. O método foi aplicado na determinação de agrotóxicos em amostras de águas subterrâneas durante um ano. Nas amostras foram detectados agrotóxicos em níveis de µg L -1 . Dentro do contexto atual da Química Analítica, de desenvolver métodos mais rápidos, que utilizem menor quantidade de solvente, de amostra e com altos fatores de enriquecimento, foi otimizado um método de extração para os agrotóxicos carbofurano, clomazona e tebuconazol utilizando a Microextração Líquido-Líquido Dispersiva (DLLME) e determinação por LC-MS/MS. Foram otimizados alguns parâmetros que influenciam no processo de extração, como: tipo e volume dos solventes dispersores e extratores, tempo de extração, força iônica e velocidade de centrifugação. Nas condições otimizadas, as recuperações para os níveis de concentração entre 0,02 e 2,0 g L -1 variaram entre 62,7 e 120,0%, com valores de RSD entre 1,9 e 9,1%. O LOQ do método foi de 0,02 µg L -1 para todos os compostos. Quando comparado com a SPE se demonstrou rápido, simples, de baixo custo, além de necessitar de menores volumes de amostra para determinação de agrotóxicos em águas. O método mostrou-se adequado à análise dos agrotóxicos em água subterrânea e todos os parâmetros de validação obtidos estão dentro dos limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos

Otimização e validação de um método para o preparo de suspensões e determinação de fulereno n-C60 em matriz aquosa

Com o aumento da produção do fulereno C60 e sua aplicação comercial é previsível que este composto acabe sendo liberado no ambiente, tornando-se um contaminante. Em razão das suas características físico-químicas e sua capacidade de formar agregados (n-C60) quando em contato com a água, o C60 pode se tornar um carreador de outros contaminantes (como metais e compostos orgânicos), facilitando a sua entrada nos organismos. Neste sentido, a sua toxicidade (tanto de forma isolada como em associação com outros contaminantes) vem sendo avaliada. Sendo assim, a fim de viabilizar os estudos com C60, uma metodologia para preparo de suspensões aquosas foi validada, sendo quantificada por CLAE/UV-Vis. As suspensões foram preparadas sem a adição de solvente de duas formas distintas, com aquecimento (50ºC) e à temperatura ambiente (≈20 ºC), onde se mantiveram sob agitação constante e exposição à luz artificial por até 2 meses. A cada 15 dias a suspensão foi quantificada. Além disso, três métodos distintos de extração e pré-concentração (extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (EFS) e micro-extração dispersiva líquido-líquido (MEDLL)) foram validados e comparados quanto a sua eficiência. Coeficientes de correlação ≥ 0,99 foram obtidos para as curvas de calibração. Os LDM e LQM foram de 0,08 e 0,3 ng mL-1 para EFS e ELL, considerando o fator de concentração de 500 vezes, e de 0,8 e 3,0 ng mL-1 para a MEDLL, considerando o fator de concentração de 50 vezes, respectivamente. A precisão (intermediária e repetitividade) variou entre 0,46 e 4,03 (%RSDpi) e entre 0,69 e 3,59 (%RSDr), enquanto que a exatidão ficou entre 72,3 e 85,6% para ELL, 86,1 e 115,5% para a EFS e 87,9 e 111,4% para MEDLL. Com base nestes parâmetros relativos a análise de suspensões aquosas de C60, a EFS foi considerada o método mais eficiente. O aquecimento se mostrou relevante no tamanho dos agregados, que foram significativamente maiores na suspensão sem aquecimento, porém o tempo de preparo da suspensão não influenciou na concentração final da suspensão. Portanto, recomenda-se o preparo das suspensões aquosas de C60 sem aquecimento por um período de agitação de 30-45 dias.

When males are more inclined to stay at home :Insights into the partial migration of a pelagic seabird provided by geolocators and isotopes

Partial migration has never been studied in pelagic seabirds, but investigating old unresolved questions in new contexts can provide useful fresh insights. We used geolocators and stable isotopes to investigate this phenomenon in a migratory pelagic seabird, the Cory’s shearwater (Calonectris diomedea). Although most birds migrated to the southern hemisphere, 8.1% of studied birds (N = 172) remained close to the breeding colony (Selvagem Grande, Madeira, Portugal), foraging within the Canary current. Almost all resident birds were males, while age or body size did not predict migratory status. Despite displaying a high repeatability (R = 0.72) in the choice of wintering area, residency was not a fixed strategy and individuals could switch between migrating and staying in the Canary current in different years. The predictions resulting from the “body size” and the “social dominance” hypotheses, in which larger individuals or dominant individuals, respectively, remain closer to the breeding areas, were not supported by our data. Resident males were able to occupy the nesting burrows much earlier than migratory males and arrival time in this species is known to affect the probability of engaging in a reproductive attempt. The selective pressure to arrive early at the colony is therefore the most likely explanation for the maintenance of this partial migration system.

Casca de arroz como adsorvente para extração de micotoxinas em cebola

A produção mundial de arroz chega a 80 milhões de toneladas ao ano, considerando que as cascas representam 20% deste valor, anualmente são geradas cerca de 1.162.000 toneladas desse rejeito. Há alguns anos, esse material era descartado no ambiente, atualmente as leis de proteção ambiental, demandaram na preocupação com resíduos de casca de arroz (FOLETO, 2005). Segundo Mayer (2006) a casca leva aproximadamente 5 anos para se decompor e exala um volume elevado de metano, um dos gases responsáveis pelo efeito estufa. Visando proteger a integridade do meio ambiente, estão sendo buscadas alternativas para reduzir os impactos ambientais do descarte e recuperar os investimentos na cultura do grão. Devido seu alto teor de silício a casca de arroz, é matéria-prima de grande interesse para aplicação em vários ramos: indústria eletrônica, cerâmica e na agricultura e também pode ser utilizada como fonte energética e ser aplicadas como adsorvente, em análises químicas (FOLETO, 2005; ROSA, 2009). Neste trabalho o objetivo foi padronizar método para a determinação das aflatoxinas B1, B2, G1, G2 e ocratoxiana A em cebola, empregando a técnica de extração, Dispersão da Matriz em Fase Sólida (MSPD), tendo a casca de arroz como adsorvente, de forma a possibilitar a determinação dos contaminantes empregando cromatografia de camada delgada de alta eficiência (HPTLC) e/ou cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de fluorescência (HPLC-FD). A cebola (Allium cepa L.) foi a matriz escolhida devido sua importância econômica, ela é a terceira hortaliça mais importante economicamente no Brasil, depois do tomate e da batata. O país está entre os dez maiores produtores do mundo, sendo que na safra de 2010 a produção foi de 1.548.146 toneladas. Dentre os estados que se destacam pela sua produção estão: Santa Catarina, São Paulo e Rio Grande do Sul. No entanto, a cebola assim como os demais alimentos é suscetível à contaminação fúngica e se entre a microbiota estiverem espécies toxigênicas pode ocorrer à produção de micotoxinas. O método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação) para cada tipo de determinação cromatográfica. Para HPTLC, os limites de detecção variaram entre 0,33-5µg Kg-1 e os de quantificação entre 1-15µg Kg-1 Para o método HPLC-FD os limites de detecção variaram entre 0,003– 0,26 µg Kg-1 e os de quantificação 0,03 – 2,6 µg Kg-1 . As recuperações para o método HPTLC variaram entre 76- 95% e para HPLC-FD variaram entre 72-88%. O método desenvolvido foi aplicado para verificar a ocorrência de micotoxinas em 14 amostras de cebola. A contaminação com aflatoxinas foi verificada em 43% das amostras analisadas. O nível máximo encontrado foi de 90 µg Kg-1 para aflatoxina B2 em uma amostra de cebola crioula, com o defeito de mancha negra.

Otimização e validação de métodos empregando DLLME e DLLME-SFO para a extração simultânea de agrotóxicos multiclasse em água mineral

O Rio Grande Sul destaca-se no cenário nacional como grande produtor de diversas culturas, as quais demandam grande quantidade de agrotóxicos das mais diversas classes químicas e toxicidades. No entanto a intensa utilização destes compostos torna-se uma preocupação devido a possíveis contaminações das águas superficiais e subterrâneas. Em virtude da degradação dos mananciais a água mineral passou a ser uma das fontes mais utilizadas para o consumo humano, pois tem-se a percepção de que a mesma possui melhor qualidade que a água tratada, além disso acredita-se que a mesma esta isenta de substâncias orgânicas prejudiciais à saúde humana. Neste trabalho, foi realizada a determinação dos agrotóxicos atrazina, simazina, imazapique, imazetapir, imidacloprido, ciproconazol, tebuconazol e epoxiconazol em água mineral empregando a Microextração Líquido-Líquido Dispersiva (DLLME), Microextração Líquido-Líquido Dispersiva com Solidificação da Gota Orgânica Flutuante (DLLME-SFO) e Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas em série com fonte de ionização por Eletronebulização (LC-ESI-MS/MS). Para o método empregando DLLME e LC-ESI-MS/MS foram otimizados alguns fatores como o tipo e volume de solvente extrator e dispersor e pH. Após a otimização dos parâmetros de extração, fragmentação dos compostos e separação cromatográfica, o método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação). Todas as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,999. Os Limites de Quantificação (LOQs) para o método estiveram na faixa de 5 a 500 ng L-1. Foram obtidas recuperações entre 102 - 120% para a repetibilidade e entre 92 e 110% para a precisão intermediária, com RSD de 2 a 10% para todos os compostos. Para o método empregando DLLME-SFO e LC-ESI-MS/MS foram avaliados alguns parâmetros que afetam a eficiência da extração como, tipo e volume de solvente extrator e dispersor, força iônica e pH. Nas condições ótimas de extração todas as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,997. Os LOQs para o método variaram entre 12,5 - 125 ng L-1. As recuperações foram entre 70 e 118% para a repetitividade e entre 76 e 95% para a precisão intermediária, com RSD de 2 a 18% para todos os compostos. Com relação ao Efeito Matriz (EM) avaliado para todos os compostos pelos dois métodos, foi observado baixo EM. Isso indicou que não é necessário utilizar a curva analítica preparada no extrato branco da matriz para a quantificação destes analitos. Ambos os métodos foram aplicados para a determinação de resíduos de agrotóxicos em amostras de água mineral provenientes de diferentes regiões do estado do Rio Grande do Sul e não foram encontrados resíduos de agrotóxicos nas amostras analisadas. Os métodos validados apresentaram como principais vantagens baixo consumo de solventes orgânicos e amostra, rapidez, altos fatores de concentração e recuperações dentro da faixa aceitável. Os limites de quantificação dos métodos ficaram abaixo dos limites máximos de resíduos permitidos pela legislação brasileira para agrotóxicos em água mineral.

Oxidative stress and its haemodynamic consequences in chronic kidney disease

Chronic kidney disease (CKD) is associated with increased cardiovascular risk in comparison with the general population. This can be observed even in the early stages of CKD, and rises in proportion to the degree of renal impairment. Not only is cardiovascular disease (CVD) more prevalent in CKD, but its nature differs too, with an excess of morbidity and mortality associated with congestive cardiac failure, arrhythmia and sudden death, as well as the accelerated atherosclerosis which is also observed. Conventional cardiovascular risk factors such as hypertension, dyslipidaemia, obesity, glycaemia and smoking, are highly prevalent amongst patients with CKD, although in many of these examples the interaction between risk factor and disease differs from that which exists in normal renal function. Nevertheless, the extent of CVD cannot be fully explained by these conventional risk factors, and non-conventional factors specific to CKD are now recognised to contribute to the burden of CVD. Oxidative stress is a state characterised by excessive production of reactive oxygen species (ROS) and other radical species, a reduction in the capacity of antioxidant systems, and disturbance in normal redox homeostasis with depletion of protective vascular signalling molecules such as nitric oxide (NO). This results in oxidative damage to macromolecules such as lipids, proteins and DNA which can alter their functionality. Moreover, many enzymes are sensitive to redox regulation such that oxidative modification to cysteine thiol groups results in activation of signalling cascades which result in adverse cardiovascular effects such as vascular and endothelial dysfunction. Endothelial dysfunction and oxidative stress are present in association with many conventional cardiovascular risk factors, and can be observed even prior to the development of overt, clinical, vascular pathology, suggesting that these phenomena represent the earliest stages of CVD. In the presence of CKD, there is increased ROS production due to upregulated NADPH oxidase (NOX), increase in a circulating asymmetric dimethylarginine (ADMA), uncoupling of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) as well as other mechanisms. There is also depletion in exogenous antioxidants such as ascorbic acid and tocopherol, and a reduction in activity of endogenous antioxidant systems regulated by the master gene regulator Nrf-2. In previous studies, circulating markers of oxidative stress have been shown to be increased in CKD, together with a reduction in endothelial function in a stepwise fashion relating to the severity of renal impairment. Not only is CVD linked to oxidative stress, but the progression of CKD itself is also in part dependent on redox sensitive mechanisms. For example, administration of the ROS scavenger tempol attenuates renal injury and reduces renal fibrosis seen on biopsy in a mouse model of CKD, whilst conversely, supplementation with the NOS inhibitor L-NAME causes proteinuria and renal impairment. Previous human studies examining the effect of antioxidant administration on vascular and renal function have been conflicting however. The work contained in this thesis therefore examines the effect of antioxidant administration on vascular and endothelial function in CKD. Firstly, 30 patients with CKD stages 3 – 5, and 20 matched hypertensive controls were recruited. Participants with CKD had lower ascorbic acid, higher TAP and ADMA, together with higher augmentation index and pulse wave velocity. There was no difference in baseline flow mediated dilatation (FMD) between groups. Intravenous ascorbic acid increased TAP and O2-, and reduced central BP and augmentation index in both groups, and lowered ADMA in the CKD group only. No effect on FMD was observed. The effects of ascorbic acid on kidney function was then investigated, however this was hindered by the inherent drawbacks of existing methods of non-invasively measuring kidney function. Arterial spin labelling MRI is an emerging imaging technique which allows measurement of renal perfusion without administration of an exogenous contrast agent. The technique relies upon application of an inversion pulse to blood within the vasculature proximal to the kidneys, which magnetically labels protons allowing measurement upon transit to the kidney. At the outset of this project local experience using ASL MRI was limited and there ensued a prolonged pre-clinical phase of testing with the aim of optimising imaging strategy. A study was then designed to investigate the repeatability of ASL MRI in a group of 12 healthy volunteers with normal renal function. The measured T1 longitudinal relaxation times and ASL MRI perfusion values were in keeping with those found in the literature; T1 time was 1376 ms in the cortex and 1491 ms in the whole kidney ROI, whilst perfusion was 321 mL/min/100g in the cortex, and 228 mL/min/100g in the whole kidney ROI. There was good reproducibility demonstrated on Bland Altman analysis, with a CVws was 9.2% for cortical perfusion and 7.1% for whole kidney perfusion. Subsequently, in a study of 17 patients with CKD and 24 healthy volunteers, the effects of ascorbic acid on renal perfusion was investigated. Although no change in renal perfusion was found following ascorbic acid, it was found that ASL MRI demonstrated significant differences between those with normal renal function and participants with CKD stages 3 – 5, with increased cortical and whole kidney T1, and reduced cortical and whole kidney perfusion. Interestingly, absolute perfusion showed a weak but significant correlation with progression of kidney disease over the preceding year. Ascorbic acid was therefore shown to have a significant effect on vascular biology both in CKD and in those with normal renal function, and to reduce ADMA only in patients with CKD. ASL MRI has shown promise as a non-invasive investigation of renal function and as a biomarker to identify individuals at high risk of progressive renal impairment.

The importance of EN ISO 15189 accreditation of allergen-specific IgE determination for reliable in vitro allergy diagnosis

International audience

Experimental study of temperatures during drilling of ex-vivo bovine bones

The thermal bone necrosis induced during a drilling process is a frequent and potential phenomenon, which contributes to post-operative problems. The frictional heat generated from the contact between the drill bit and the hole wall is unavoidable. However, understanding advanced techniques for acquiring reliable thermal data on bone drilling is important to ensure the quality of the drilled hole. The purpose of this study is to present two different experimental methods to analyse the drilling conditions that generate the lower temperatures, avoiding the occurrence of thermal bone necrosis. Ex-vivo bovine bones were used to simulate the drilling process considering the effect of drill bit diameter, drill speed and feed-rate. Different experiments were performed to assess the repeatability of the tests. The results identified the drill bit diameter as the most critical parameter for inducing higher temperatures in bone drilling.