Biossorção de lantânio por Sargassum sp.: ensaios em batelada e contínuos

Diante dos avanços tecnológicos, pesquisadores têm intensificado a busca por métodos de remoção de metais, que tragam bons resultados de captação a partir de efluentes contaminados, aliados a um baixo custo. A utilização de materiais biológicos como algas marinhas, fungos e bactérias vem se destacando e se tornando uma solução atrativa quando comparados com os tratamentos químicos convencionais; essa técnica é denominada biossorção. A biossorção é um processo de captação de íons metálicos de uma solução, a partir de interações entre o metal e determinados sítios ativos presentes na parede celular da biomassa. Existe também um crescente interesse pelo estudo dos elementos de terras raras (TR) por possuirem alto valor agregado, acarretado por processos caros e de alta complexidade na sua separação e purificação. Desta forma, este trabalho teve como objetivo descrever o potencial de biossorção de lantânio - um representante dos TR - pela macroalga Sargassum sp., a partir de soluções aquosas. Para isso foram realizados estudos em batelada, aplicando modelos cinéticos e de equilíbrio, e estudos em regime contínuo de biossorção dos íons de lantânio (III), além de um sistema contínuo bimetálico, no qual houve a adição do metal cério, outro TR. As determinações analíticas foram realizadas por espectrometria de emissão ótica por plasma indutivamente acoplado. Os ensaios cinéticos foram realizados nas concentrações metálicas de 10 e 100 mg.L-1 e em duas concentrações distintas de biomassa 2 e 5 g.L-1 na temperatura de 301C. Dois modelos cinéticos foram testados, pseudo-primeira ordem e segunda ordem, tendo o modelo de segunda ordem apresentado melhor ajuste dos dados, com r2 igual a 0,9697. No ensaio de equilíbrio foi construída a isoterma que apresentou um perfil crescente na captação no entanto não alcançou a remoção máxima. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados da isoterma, sendo verificado maior correlação dos dados com o modelo de Langmuir; resultando num valor de captação máxima calculado pelo modelo de 3,55 mmol.g-1. No ensaio dinâmico foram realizados dois experimentos, 1 e 2. O Experimento 1 foi realizado com três colunas interligadas e recheadas com 20g de biomassa cada, sendo bombeada uma solução aquosa de lantânio na concentração de 1,41mmol.L-1. O Experimento 2 foi constituido de uma solução contendo lantânio e cério ambos na mesma concentração anterior de 1,41 mmol.L-1, sendo bombeada somente para uma única coluna recheada com 20g de biomassa. Os resultados demonstraram que o ponto de saturação não foi atingido dentro das 8 horas em que se deu o processo, o que indica a alta afinidade da Sargassum sp. pelo lantânio e que a presença do cério associada a redução da vazão prejudicou a captação do lantânio

Avaliação econômica do biodiesel no Brasil: investigando a competitividade e eficiência do sistema produtivo a partir da MAP

O presente trabalho realiza uma análise econômica dos possíveis impactos gerados na economia brasileira pelo Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) e pela Lei N 11.097/2005, que define percentuais mínimos obrigatórios de adição de biodiesel ao óleo diesel. Para atingir tal objetivo, apresenta-se uma avaliação econômica por meio de um método de investigação conhecido como Matriz de Análise de Política (MAP). Este instrumental permite uma avaliação em termos de competitividade e eficiência do sistema produtivo de biodiesel com base em um estudo comparativo da cadeia produtiva de biodiesel selecionando duas matérias-primas a soja e a mamona. Neste sentido, inicialmente investiga-se a cadeia produtiva do biodiesel no Brasil para diagnosticar as vantagens no que tange a escala de produção, a escolha de matérias-primas, bem como o custo de oportunidade, método de comercialização e distribuição e também a questão tributária. Por fim são apresentados os resultados da pesquisa evidenciando que os dois sistemas são rentáveis, competitivos e eficientes, no entanto, maiores ganhos, em termos de uso dos recursos disponíveis e de custos de produção podem ser obtidos no sistema de produção do biodiesel a partir da soja. O lucro maior apresentado para a produção de biodiesel da soja permite confirmar a preferência por este sistema de produção dada sua maior rentabilidade.

Avaliação dos elásticos ortodônticos intra-orais de látex e de borracha sintética: estudo in vitro e in vivo

Os elásticos ortodônticos intermaxilares sintéticos vem sendo cada vez mais utilizados, sendo principalmente indicados para pacientes que apresentam hiper-sensibilidade ao látex. Afim de avaliar e comparar o comportamento de elásticos de látex e sintéticos quanto a perda de força ao longo do tempo, este estudo foi realizado tanto in vitro quanto in vivo. Para o estudo in vitro foram avaliados 15 elásticos de cada material, para cada tempo: 0, 1, 3, 12 e 24 horas. No estudo in vivo, pacientes foram avaliados (N=15), utilizando elásticos de ambos os materiais (látex e sintético), nos mesmos tempos do estudo in vitro. Os elásticos foram transferidos para a máquina de ensaios mecânicos (EMIC DL-500 MF). Os valores da força gerada foram registrados após a distensão dos elásticos a uma distância de 25mm. Foi aplicado o teste t pareado para a amostra clínica e independente para a amostra laboratorial. Foi utilizada a análise de variância (ANOVA) para verificar a variação das forças geradas entre os tempos determinados e o teste post-hoc para identificar entre quais tempos houve diferença significativa. Quanto às forças iniciais geradas (zero hora), os valores para os elásticos sintéticos foram bastante semelhantes entre os estudos laboratorial e clínico e ligeiramente superiores aos dos elásticos de látex. Nos tempos subsequentes, as forças geradas pelos elásticos de látex apresentaram valores superiores. Em relação à degradação do material, ao final de 24 horas, maior percentual foi observado para os elásticos sintéticos, tanto in vitro quanto in vivo. A maior queda nos valores das forças liberadas pelos elásticos de ambos os materiais e nos estudos clínico e laboratorial, ocorreu entre os tempos de 0 e 1 hora, seguida de uma queda gradativa e progressiva até o tempo de 24 horas. Os elásticos de látex apresentaram um comportamento mais estável no período estudado em relação aos sintéticos, em ambos os estudos.

A influência do metabolismo redox na transmissão da doença de Chagas

As formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi proliferam e se diferenciam no interior de diferentes compartimentos do trato digestivo dos triatomíneos. Esses ambientes antagônicos, no que diz respeito à concentração de nutrientes, pH e status redox, constituem um desafio para o protozoário por conterem moléculas e fatores capazes de deflagrar diferentes sinalizações e respostas no parasito. Por isso, testamos a influência de produtos abundantes do metabolismo do vetor e de status redox distintos, frente aos processos de proliferação e diferenciação in vivo e in vitro. Como exemplo temos o heme e a hemozoína, subprodutos da digestão da hemoglobina, e o urato, rico na urina dos insetos. O heme é uma importante molécula em todos os seres vivos. Nosso grupo mostrou seu papel na proliferação in vitro de T. cruzi e que esse sinal é governado pela enzima redox-sensível CaMKII (Lara et al., 2007; Souza et al., 2009). Esse efeito parece depender de uma sinalização redox, onde o heme e não seus análigos induz a formação de EROs, modulando a atividade da CaMKII (Nogueira et al, 2011). Apesar de gerar espécies reativas de oxigênio (EROs) em formas epimastigotas, o heme não alterou a ultraestrutura desses parasitos mostrando uma adaptação a ambientes oxidantes. Além disso, a adição de FCCP inibiu a formação de EROs mitocondrial, diminuindo a proliferação dos parasitos. Em contrapartida, a AA aumentou drasticamente a produção de EROs mitocondrial levando à morte dos epimastigotas. Estes resultados confirmam a hipótese de regulação redox do crescimento de epimastigotas. A formação de β- hematina (hemozoína) constitui uma elegante estratégia para minimizar o efeito tóxico do heme nos insetos hematófagos. Contudo, a β-hematina não influenciou a proliferação ou a metaciclogênese in vitro. Já o urato, e outros antioxidantes clássicos como o GSH e o NAC prejudicaram a proliferação in vitro de epimastigotas. Estes efeitos foram parcialmente revertidos quando os antioxidantes foram incubados juntamente com o heme. Durante a metaciclogênese in vitro, o NAC e o urato induziram um aumento significativo das formas tripomastigotas e levaram a diminuição da porcentagem de formas epimastigotas. Em contrapartida, o heme e a β-hematina apresentaram o efeito oposto, diminuindo a porcentagem de formas tripomastigotas e aumentando a de epimastigotas. No intuito de confirmar a influencia do status redox na biologia do parasito in vivo, nós quantificamos a carga parasitária nas porções anterior e posterior e no reto do triatomíneo alimentado na presença ou na ausência de NAC e urato por qPCR. O tratamento com os antioxidantes aumentou a carga parasitária em todas as partes do intestino analisadas. Posteriormente, para diferenciar as formas evolutivas responsáveis pelo incremento da carga parasitária, foram realizadas contagens diferenciais nas mesmas porções do intestino do inseto vetor. Cinco dias após a infecção foi observado aumento significativo de formas tripomastigotas e diminuição de formas epimastigotas in vivo. Em conjunto, estes dados sugerem que, assim como a concentração de nutrientes e o pH, o status redox também pode influenciar a biologia do T. cruzi no interior do inseto vetor. Neste cenário, moléculas oxidantes agiriam a favor da proliferação, e em contraste, antioxidantes parecem favorecer a metaciclogênese.

Avaliação por ressonância magnética funcional da necrose coagulativa por ablação de radiofrequência nas metástases hepáticas colorretais

A maioria dos pacientes que apresentam metástases hepáticas colorretais (MHCR) não são elegíveis para ressecção. Por isso, outras técnicas para se alcançar o controle locorregional da doença têm sido utilizadas. A Ablação por Radiofrequência (ARF) hepática tem sido empregada frequentemente para o tratamento desta condição devido às boas taxas de resposta, principalmente quando associada ao emprego de quimioterápicos modernos. Apesar da caracterização das MHCR no pré-operatório estar bem estabelecida, os parâmetros de ressonância magnética (RM) após ARF no período pós-cirúrgico requerem maior padronização objetiva. O coeficiente de difusão aparente de água (CDA) tem sido usado na RM como um parâmetro de isquemia e necrose. Entretanto, não está ainda bem definido seu papel e das imagens ponderadas de difusão (DWI) na avaliação da necrose coagulativa gerada pela ARF, especificamente em pacientes com MHCR. O objetivo deste estudo consiste em avaliar o espectro de mudança em RM funcional após a ARF de MHCR. Foi realizado estudo retrospectivo entre 2001 e 2006, avaliando 51 pacientes que foram submetidos à ARF por MHCR no Hospital Johns Hopkins (Baltimore, EUA) dos quais 16 preencheram os critérios de inclusão. Os critérios de inclusão foram: (1) apresentar MHCR tratada cirurgicamente com intenção curativa por ARF guiados por ultrassom per-operatório, e (2) ter uma RM anterior e imediatamente após a cirurgia (até 10 dias). As imagens de RMs antes e após a ablação hepática para MCHR foram identificadas e revistas. As imagens de RM de difusão e captação de contraste foram feitas numa unidade de 1.5 T. Imagens em T2 e T1 foram realizadas na presença e ausência de contraste venoso. Todos os exames tiveram a espessura de 4 a 6 mm e um intervalo de 2 mm, apresentando um angulo de rotação de 150. O índice de difusão foi determinado com um b-valor (intensidade do gradiente de difusão) de 500 seg/mm2. As análises de parâmetros para avaliar e comparar o pré e pós ARF através da RM funcional incluiram: (1) valores do mapa de CDA, (2) captação de contraste, (3) difusão e (4) mudança no tamanho da lesão. Em adição, a sobrevida mediana global e tempo para recorrência local foram calculados. As imagens foram avaliadas por um consenso de dois radiologistas/cirurgiões. Foram avaliados no total 65 lesões, com tamanho médio pré-ablação de 1,7 cm. Após ablação o tamanho médio da lesão aumentou para 3,5 cm (p<0,001). A captação de contraste nas fases arterial e venosa diminuíram significativamente após ARF (diminuição média 10% e 17,5%, respectivamente, p = 0,002 e <0,001). O valor médio do mapa de CDA da lesão foi de 2.79 x 10-3 mm2/seg pré-ARF, e após ARF diminui em média para 1.75 x 10-3 mm2/seg (p<0.001). A sobrevida mediana global foi de 34,7 meses. A ressonância magnética funcional através da captação de contraste e difusão pode prover uma estimativa subjetiva e objetiva da necrose coagulativa tissular e da desidratação celular na área ablada por radiofrequência. Quando combinada ao aumento no tamanho do tumor, podem atuar como um marcador adicional de resposta tumoral.

Avaliação de biocidas no controle da corrosão microbiologicamente induzida do aço carbono 1020 por bactérias redutoras de sulfato

Bactérias redutoras de sulfato (BRS) são os principais micro-organismos envolvidos na corrosão microbiologicamente induzida (CMI). Estas bactérias reduzem o sulfato, tendo como resultado a produção de H2S, o que pode influenciar os processos anódico e catódico na corrosão de materiais metálicos em ambientes marinhos, óleos e solos úmidos. Uma das formas de prevenir e controlar esse tipo de corrosão é a adição de biocidas ao meio corrosivo. Esta dissertação tem como objetivo avaliar o uso de biocidas no controle da CMI do aço AISI 1020 por BRS. Para isto, o comportamento da CMI no aço foi avaliado em água do mar sintética, em condições de anaerobiose, na ausência e na presença de uma cultura mista contendo BRS. Um biocida natural (óleo de alho) e outro comercial (glutaraldeído) foram utilizados para controlar a corrosão causada por estas bactérias. Duas formas de adição de biocida foram avaliadas: antes da formação do biofilme e após sua formação na superfície do metal. O crescimento microbiano na superfície do aço foi avaliado através da quantificação das BRS sésseis, pelo método do número mais provável (NMP). O comportamento eletroquímico do aço, na ausência e na presença de BRS e também para os ensaios com biocidas, foi estudado através das técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e polarização potenciodinâmica, sempre usando água do mar sintética como meio eletrolítico. A formação de biofilme e de produtos de corrosão na superfície do aço foi observada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que o aço exposto ao meio contendo BRS apresentou um processo corrosivo mais acelerado, quando comparado aos sistemas na ausência de micro-organismo. Esse processo foi evidenciado por um decréscimo na magnitude do arco capacitivo, nos ensaios de EIE, e um aumento da densidade de corrente de corrosão (Icorr), nos ensaios de polarização. Na análise de MEV, foi possível observar a formação de corrosão localizada após a remoção do biofilme da superfície. Os ensaios com biocidas, adicionados antes da formação de biofilmes, mostraram uma redução no número de bactérias sésseis, quando comparados com os ensaios sem biocida realizados pelo mesmo período de tempo (7 dias). Foi verificado também um decréscimo do processo corrosivo do aço, evidenciado através de aumento nos arcos capacitivos, nos ensaios de EIE e pelos menores valores de Icorr nos ensaios de polarização, quando comparados com o biofilme formado sem biocidas, nas mesmas condições. Apesar de não ter inibido completamente o crescimento das BRS sésseis, o óleo de alho apresentou maior redução no processo corrosivo quando comparado ao glutaraldeído, indicando sua possível aplicação como biocida natural nestas condições. Os ensaios realizados com biocidas adicionados após a formação do biofilme mostraram que o glutaraldeído apresentou alta eficácia em reduzir o número de células sésseis. Já o óleo de alho exibiu uma ação menos efetiva, sugerindo que este composto não conseguiu penetrar completamente a matriz do biofilme. Entretanto, ambos causaram aceleração do processo corrosivo do aço no meio estudado após 7 dias de exposição

Produção in vitro, análise fitoquímica e avaliação da atividade antineoplásica de metabólitos de Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae) obtidos por diferentes estratégias biotecnológicas

Hovenia dulcis Thunberg, natural da Ásia Oriental, é cultivada no Brasil onde é conhecida como uva-do-japão. A espécie possui várias indicações na medicina popular e alguns estudos apontam o seu potencial antineoplásico, tripanocida e hepatoprotetor. Metabólitos secundários são substâncias não essenciais para a sobrevivência celular, mas que fornecem vantagens adaptativas aos vegetais, sendo atribuído, para algumas delas, atividades biológicas importantes. Substâncias de interesse medicinal têm sido obtidas por técnicas da cultura de tecidos vegetais, como a calogênese e a cultura de células em suspensão, que permitem a síntese de matéria-prima de forma contínua e homogênea, independentemente de fatores ambientais e sazonais. O presente estudo objetivou o estabelecimento de culturas in vitro de H. dulcis, visando à produção de metabólitos de interesse, com vistas à avaliação do seu potencial antineoplásico sobre células K562. Foram testados protocolos para o estabelecimento de diferentes sistemas, como culturas de calos, de células em suspensão (CCS) e compact callus clusters (CCC) e ainda a avaliação do uso de elicitores na otimização de metabólitos produzidos in vitro. Foi verificado que a adição dos fitorreguladores KIN e TDZ, substituindo o BAP, não foi capaz de induzir a formação de calos friáveis, bem como a manutenção das culturas em ausência de luz. O uso do nitrato de prata promoveu a friabilidade de calos em todas as concentrações testadas, considerando-se 2,0 mg.L-1 a melhor concentração. Foram alcançadas taxas de 100% de formação de CCS tanto na presença, quanto em ausência de AgNO3. O maior acúmulo de biomassa foi verificado na concentração mais baixa de PIC (0,625 mg.L-1). A análise dos espectros de RMN indicou a presença de (+)-dihidromiricetina, (+)-galocatequina, hovenitina II, hovenosideo G, hodulosideo III, hodulosideo IV, hodulosideo I e hovenidulciosideo B1 nas culturas de calos friáveis. No estabelecimento de culturas CCC, observou-se a formação de calos compactos verdes em todas as concentrações de ANA testadas. O aumento da velocidade de rotação para 135 rpm aumentou a dispersão das células com consequente formação dos agregados celulares desejados. A seleção de linhagens celulares demonstrou ser um método eficiente na uniformização do tamanho desses agregados e tal uniformidade se manteve estável por mais de cinco subcultivos em 100% das culturas. Uma fração rica em saponinas foi obtida a partir dos agregados celulares, correspondendo a 1,46% da massa seca. A análise por RMN sugeriu a presença das saponinas Hovenosideo G e dos hovenidulciosideos A2 e B2. O uso de elicitores em cultura de calos mostrou-se adequado à produção de metabólitos secundários, sem alterações morfológicas nos mesmos. A elicitação alterou o perfil cromatográfico analisado por HPLC. Na elicitação com 5,0 mg.L-1 de extrato de levedura foi verificado um aumento de quase três vezes (12,280 3,396 equivalentes de quercetina/mg de extrato) na síntese de flavonoides. Finalmente, os estudos de ação antitumoral in vitro demonstraram citotoxicidade dos extratos de calos não elicitados de H. dulcis sobre linhagem de leucemia mieloide crônica (IC50 de 74,05 μg.mL-1.) e inibição do crescimento de tais células (K562), sugerindo o potencial antineoplásico para um produto biotecnológio (calo) desta espécie.

Avaliação da Ingestão Alimentar de Idosos em Hemodiálise.

O número de pacientes idosos iniciando tratamento dialítico aumentou de maneira importante nas últimas duas décadas. Por esse motivo, é importante conhecer sobre aspectos nutricionais desse segmento de pacientes. Poucos trabalhos até o momento investigaram a ingestão alimentar de pacientes idosos em hemodiálise (HD) com foco na qualidade da dieta. Dessa forma, o objetivo deste estudo é investigar o padrão alimentar de idosos em HD, verificar se o dia de tratamento dialítico pode alterar o padrão alimentar, avaliar se o padrão alimentar se associa com marcadores do estado nutricional e averiguar se o padrão alimentar de pacientes idosos em HD difere do de idosos sem doença renal crônica (DRC). Métodos: Este trabalho tem desenho observacional e transversal. Foram avaliados 153 pacientes idosos (> 60 anos) em tratamento crônico de HD (Grupo Estudo: 70,8 7,2 anos) e 47 idosos sem DRC (Grupo Controle: 73,2 7,9 anos). A avaliação do estado nutricional, no Grupo Estudo, foi feita por medidas antropométricas, impedância bioelétrica, força de preensão manual, albumina sérica e avaliação subjetiva global de 7 pontos. O consumo alimentar foi avaliado a partir do registro alimentar de 3 dias, sendo 1 dia do final de semana sem diálise (FS), 1 dia da semana com diálise (HD) e 1 dia da semana sem diálise (SHD) para o Grupo Estudo; e 1 dia do final de semana (FS) e um dia da semana (dia 1) para o Grupo Controle. O padrão alimentar foi avaliado pelo índice de qualidade da dieta revisado (IQD-R), com 12 componentes e pontuação máxima de 100 pontos, indicando melhor qualidade da dieta. Para avaliar o consumo de alimentos ultraprocessados, os alimentos foram categorizados em três grupos (in natura, ingredientes de adição e ultraprocessados). Resultados: Não houve diferença estatística na pontuação total do IQD-R entre os três dias avaliados no Grupo Estudo. No entanto, observou-se diferença quando avaliado os componentes do IQD-R. Notou-se menor consumo de frutas integrais (2,66 0,18 vs. 3,28 0,18 pontos), vegetais verde-escuros e alaranjados (2,99 0,19 vs. 3,55 0,16 pontos) no dia HD comparado ao dia SHD, respectivamente. Quanto ao consumo de alimentos ultraprocessados, apenas no dia HD a contribuição energética desse grupo alimentar (41,6 17,6%) foi similar à de alimentos in natura (41,7 15,9%), enquanto nos dias FS e SHD a contribuição de alimentos in natura foi maior. Não foram observadas associações clinicamente significantes entre a pontuação total do IQD-R e parâmetros nutricionais no Grupo Estudo. Ao comparar o Grupo Estudo com o Grupo Controle, notou-se que a pontuação total do IQD-R foi menor no Grupo Estudo em todos os três dias avaliados e as maiores diferenças foram encontradas no dia HD. O mesmo se repete quanto à contribuição energética dos alimentos ultraprocessados, que foi maior no dia HD (41,6 17,6%) quando comparado ao dia 1 do Grupo Controle (33,4 15,9%). Essa diferença não foi observada quando o dia 1 do Grupo Controle foi comparado ao dia SHD. Conclusão: Pacientes idosos em HD apresentam pior padrão alimentar no dia HD e pior do que de idosos sem DRC. Fica clara a importância de rever as orientações alimentares voltadas a esse grupo de pacientes, de forma a favorecer um padrão alimentar compatível com uma boa saúde.

Mechanisms of erosion of unfilled elastomers by solid particle impact

The mechanisms of material removal were studied during the erosion of two unfilled elastomers (natural rubber and epoxidised natural rubber). The effects of impact velocity and of lubrication by silicone oil were investigated. The development of surface features due to single impacts and during the early stages of erosion was followed by scanning electron microscopy. The basic material removal mechanism at impact angles of both 30° and 90° involves the formation and growth of fine fatigue cracks under the tensile surface stresses caused by impact. No damage was observed after single impacts; it was found that many successive impacts are necessary for material removal. It was found that the erosion rate has a very strong dependance on impact velocity above about 50 ms-1.

The influence of matrix integrity on stress-fiber remodeling in 3D.

Matrix anisotropy is important for long term in vivo functionality. However, it is not fully understood how to guide matrix anisotropy in vitro. Experiments suggest actin-mediated cell traction contributes. Although F-actin in 2D displays a stretch-avoidance response, 3D data are lacking. We questioned how cyclic stretch influences F-actin and collagen orientation in 3D. Small-scale cell-populated fibrous tissues were statically constrained and/or cyclically stretched with or without biochemical agents. A rectangular array of silicone posts attached to flexible membranes constrained a mixture of cells, collagen I and matrigel. F-actin orientation was quantified using fiber-tracking software, fitted using a bi-model distribution function. F-actin was biaxially distributed with static constraint. Surprisingly, uniaxial cyclic stretch, only induced a strong stretch-avoidance response (alignment perpendicular to stretching) at tissue surfaces and not in the core. Surface alignment was absent when a ROCK-inhibitor was added, but also when tissues were only statically constrained. Stretch-avoidance was also observed in the tissue core upon MMP1-induced matrix perturbation. Further, a strong stretch-avoidance response was obtained for F-actin and collagen, for immediate cyclic stretching, i.e. stretching before polymerization of the collagen. Results suggest that F-actin stress-fibers avoid cyclic stretch in 3D, unless collagen contact guidance dictates otherwise.

The influence of matrix integrity on stress-fiber remodeling in 3D

Matrix anisotropy is important for long term in vivo functionality. However, it is not fully understood how to guide matrix anisotropy in vitro. Experiments suggest actin-mediated cell traction contributes. Although F-actin in 2D displays a stretch-avoidance response, 3D data are lacking. We questioned how cyclic stretch influences F-actin and collagen orientation in 3D. Small-scale cell-populated fibrous tissues were statically constrained and/or cyclically stretched with or without biochemical agents. A rectangular array of silicone posts attached to flexible membranes constrained a mixture of cells, collagen I and matrigel. F-actin orientation was quantified using fiber-tracking software, fitted using a bi-model distribution function. F-actin was biaxially distributed with static constraint. Surprisingly, uniaxial cyclic stretch, only induced a strong stretch-avoidance response (alignment perpendicular to stretching) at tissue surfaces and not in the core. Surface alignment was absent when a ROCK-inhibitor was added, but also when tissues were only statically constrained. Stretch-avoidance was also observed in the tissue core upon MMP1-induced matrix perturbation. Further, a strong stretch-avoidance response was obtained for F-actin and collagen, for immediate cyclic stretching, i.e. stretching before polymerization of the collagen. Results suggest that F-actin stress-fibers avoid cyclic stretch in 3D, unless collagen contact guidance dictates otherwise. © 2012 Elsevier Ltd.

A solid-phase microextraction fiber coated with diglycidyloxycalix[4]arene yields very high extraction selectivity and sensitivity during the analysis of chlorobenzenes in soil

A novel fiber coated with novel sol-gel (5,11,17,23-tetra-tert-butyl-25,27-dihydroxy-26,28-diglycidyloxycalix[4]arene/hydroxy-terminated silicone oil; diglycidyloxy-C[4]/OH-TSO) was prepared for use with headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) combined with gas chromatography (GC) and electron capture detection (ECD), which was applied in order to determine nine chlorobenzenes in soil matrices. Due to the improved fiber preparation, which increases the percentage of calixarene in the coating, the new calixarene fiber exhibits very high extraction selectivity and sensitivity to chlorine-substituted compounds. Various parameters affecting the extraction efficiency were optimized in order to maximize the sensitivity during the chlorobenzene analysis. Interferences from different soil matrices with different characteristics were investigated, and the amount extracted was strongly influenced by the matrix. Therefore, a standard addition protocol was performed on the real soil samples. The linear ranges of detection for the chlorobenzenes tested covered three orders of magnitude, and correlation coefficients > 0.9976 and relative standard deviations (RSD) < 8% were observed. The detection limits were found at sub-ng/g of soil levels, which were about an order of magnitude lower than those given by the commercial poly(dimethylsiloxane) (PDMS) coating for most of the compounds. The recoveries ranged from 64 to 109.6% for each analyte in the real kaleyard soil matrix when different concentration levels were determined over the linear range, which confirmed the reliability and feasibility of the HS-SPME/GC-ECD approach using the fiber coated with diglycidyloxy-C[4]/OH-TSO for the ultratrace analysis of chlorobenzenes in complex matrices.

Determination of phthalate acid esters plasticizers in plastic by ultrasonic solvent extraction combined with solid-phase microextraction using calix[4]arene fiber

Ultrasonic solvent extraction combined with solid-phase microextraction (SPME) with calix[4]arene/hydroxy-terminated silicone (C[4]/OHTSO) oil coated fiber was used to extract phthalate acid esters (PAEs) plasticizers in plastic, such as blood bags, transfusion tubing, food packaging bag, and mineral water bottle for analysis by gas chromatography (GC). Both extraction parameters (i.e. extraction time, extraction temperature, ionic strength) and conditions of the thermal desorption in a GC injector were optimized by analysis of eight phthalates. The fiber shows wonderful sensitivity and selectivity to the tested compounds. Owing to its high thermal stability (380 degreesC), the carryover effect that often encountered when using conventional fibers can be reduced by appropriately enhancing the injector temperature. The method showed linear response over two to four orders of magnitude with correlation coefficients (r) better than 0.996, and limits of detection (LOD) ranged between 0.006 and 0.084 mug l(-1). The relative standard deviation values obtained were less than or equal to 10%. bis-2-Ethylhexyl phthalate (DEHP) was the sole analyte detected in these plastics and recoveries were in the ranges 95.5-101.4% in all the samples. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Period-doubling bifurcations of the thermocapillary convection in a floating half zone

This study experimentally explored the fine structures of the successive period-doubling bifurcations of the time-dependent thermocapillary convection in a floating half zone of 10 cSt silicone oil with the diameter d (0)=3.00 mm and the aspect ratio A=l/d (0)=0.72 in terrestrial conditions. The onset of time-dependent thermocapillary convection predominated in this experimental configuration and its subsequent evolution were experimentally detected through the local temperature measurements. The experimental results revealed a sequence of period-doubling bifurcations of the time-dependent thermocapillary convection, similar in some way to one of the routes to chaos for buoyant natural convection. The critical frequencies and the corresponding fractal frequencies were extracted through the real-time analysis of the frequency spectra by Fast-Fourier-Transformation (FFT). The projections of the trajectory onto the reconstructed phase-space were also provided. Furthermore, the experimentally predicted Feigenbaum constants were quite close to the theoretical asymptotic value of 4.669 [Feigenbaum M J. Phys Lett A, 1979, 74: 375-378].

Preparation of nanoparticles of bipyridineruthenium and silicotungstate and application as electrochemiluminescence sensor

The novel nanoparticles, [Ru(bPY)(3)](2)SiW12O40 center dot 2H(2)O(2) were firstly synthesized and characterized by elemental analysis, IR, and TEM. The nanoparticles were used to fabricate a chemically modified carbon paste electrode (CPE) by dispersing nanoparticles and graphite powder in silicone grease. Thus-prepared CPE shows bifunctional electrocatalytic activities towards the reduction of nitrite and the oxidation of oxalate, and exhibits sensitive electrochemiluminescence (ECL).