Greffage irréversible de polyélectrolytes sur des substrats de silice et de mica et étude des propriétés de surface et de gonflement

Le protocole pour le greffage irréversible du copolymère amphiphile polystyrène-b-poly (acrylate de sodium) PS-b-PANa, sur un substrat de mica et de silice hydrophobe a été développé, en utilisant la méthode de greffage à partir de solution. Les propriétés de surface du bloc chargé ont été évaluées. L’effet de la force ionique sur le gonflement des chaînes a été investigué par ellipsométrie. Les forces d’interaction entre les surfaces recouvertes du copolymère ont été évaluées par la technique SFA. Les profils de force ont démontré être stables et nettement répulsifs en compression et décompression, montrant l’irréversibilité du greffage. Les forces de frottement entre les brosses de PANa sont élevées, mais aucune évidence d’endommagement de la surface n’a été observée. La comparaison entre le comportement à la surface des chaînes de l’acide polyacrylique PAA et celles du PANa, obtenues par deux méthodes de greffage différentes, est également investiguée.

Nanostructure des particules polymériques : aspects physiques, chimiques et biologiques

Les nanotechnologies appliquées aux sciences pharmaceutiques ont pour but d’améliorer l’administration de molécules actives par l’intermédiaire de transporteurs nanométriques. Parmi les différents types de véhicules proposés pour atteindre ce but, on retrouve les nanoparticules polymériques (NP) constituées de copolymères “en bloc”. Ces copolymères permettent à la fois l’encapsulation de molécules actives et confèrent à la particule certaines propriétés de surface (dont l’hydrophilicité) nécessaires à ses interactions avec les milieux biologiques. L’architecture retenue pour ces copolymères est une structure constituée le plus fréquemment de blocs hydrophiles de poly(éthylène glycol) (PEG) associés de façon linéaire à des blocs hydrophobes de type polyesters. Le PEG est le polymère de choix pour conférer une couronne hydrophile aux NPs et son l’efficacité est directement liée à son organisation et sa densité de surface. Néanmoins, malgré les succès limités en clinique de ces copolymères linéaires, peu de travaux se sont attardés à explorer les effets sur la structure des NPs d’architectures alternatives, tels que les copolymères en peigne ou en brosse. Durant ce travail, plusieurs stratégies ont été mises au point pour la synthèse de copolymères en peigne, possédant un squelette polymérique polyesters-co-éther et des chaines de PEG liées sur les groupes pendants disponibles (groupement hydroxyle ou alcyne). Dans la première partie de ce travail, des réactions d’estérification par acylation et de couplage sur des groupes pendants alcool ont permis le greffage de chaîne de PEG. Cette méthode génère des copolymères en peigne (PEG-g-PLA) possédant de 5 à 50% en poids de PEG, en faisant varier le nombre de chaînes branchées sur un squelette de poly(lactique) (PLA). Les propriétés structurales des NPs produites ont été étudiées par DLS, mesure de charge et MET. Une transition critique se situant autour de 15% de PEG (poids/poids) est observée avec un changement de morphologie, d’une particule solide à une particule molle (“nanoagrégat polymére”). La méthode de greffage ainsi que l’addition probable de chaine de PEG en bout de chaîne principale semblent également avoir un rôle dans les changements observés. L’organisation des chaînes de PEG-g-PLA à la surface a été étudiée par RMN et XPS, méthodes permettant de quantifier la densité de surface en chaînes de PEG. Ainsi deux propriétés clés que sont la résistance à l’agrégation en conditions saline ainsi que la résistance à la liaison aux protéines (étudiée par isothermes d’adsorption et microcalorimétrie) ont été reliées à la densité de surface de PEG et à l’architecture des polymères. Dans une seconde partie de ce travail, le greffage des chaînes de PEG a été réalisé de façon directe par cyclo-adition catalysée par le cuivre de mPEG-N3 sur les groupes pendants alcyne. Cette nouvelle stratégie a été pensée dans le but de comprendre la contribution possible des chaines de PEG greffées à l’extrémité de la chaine de PLA. Cette librairie de PEG-g-PLA, en plus d’être composée de PEG-g-PLA avec différentes densités de greffage, comporte des PEG-g-PLA avec des PEG de différent poids moléculaire (750, 2000 et 5000). Les chaines de PEG sont seulement greffées sur les groupes pendants. Les NPs ont été produites par différentes méthodes de nanoprécipitation, incluant la nanoprécipitation « flash » et une méthode en microfluidique. Plusieurs variables de formulation telles que la concentration du polymère et la vitesse de mélange ont été étudiées afin d’observer leur effet sur les caractéristiques structurales et de surface des NPs. Les tailles et les potentiels de charges sont peu affectés par le contenu en PEG (% poids/poids) et la longueur des chaînes de PEG. Les images de MET montrent des objets sphériques solides et l'on n’observe pas d’objets de type agrégat polymériques, malgré des contenus en PEG comparable à la première bibliothèque de polymère. Une explication possible est l’absence sur ces copolymères en peigne de chaine de PEG greffée en bout de la chaîne principale. Comme attendu, les tailles diminuent avec la concentration du polymère dans la phase organique et avec la diminution du temps de mélange des deux phases, pour les différentes méthodes de préparation. Finalement, la densité de surface des chaînes de PEG a été quantifiée par RMN du proton et XPS et ne dépendent pas de la méthode de préparation. Dans la troisième partie de ce travail, nous avons étudié le rôle de l’architecture du polymère sur les propriétés d’encapsulation et de libération de la curcumine. La curcumine a été choisie comme modèle dans le but de développer une plateforme de livraison de molécules actives pour traiter les maladies du système nerveux central impliquant le stress oxydatif. Les NPs chargées en curcumine, montrent la même transition de taille et de morphologie lorsque le contenu en PEG dépasse 15% (poids/poids). Le taux de chargement en molécule active, l’efficacité de changement et les cinétiques de libérations ainsi que les coefficients de diffusion de la curcumine montrent une dépendance à l’architecture des polymères. Les NPs ne présentent pas de toxicité et n’induisent pas de stress oxydatif lorsque testés in vitro sur une lignée cellulaire neuronale. En revanche, les NPs chargées en curcumine préviennent le stress oxydatif induit dans ces cellules neuronales. La magnitude de cet effet est reliée à l’architecture du polymère et à l’organisation de la NP. En résumé, ce travail a permis de mettre en évidence quelques propriétés intéressantes des copolymères en peigne et la relation intime entre l’architecture des polymères et les propriétés physico-chimiques des NPs. De plus les résultats obtenus permettent de proposer de nouvelles approches pour le design des nanotransporteurs polymériques de molécules actives.

Effect of Polymer Architecture on the Structural and Biophysical Properties of PEG-PLA Nanoparticles

Polymers made of poly(ethylene glycol) chains grafted to poly(lactic acid) chains (PEG-g-PLA) were used to produce stealth drug nanocarriers. A library of comb-like PEG-g-PLA polymers with different PEG grafting densities was prepared in order to obtain nanocarriers with dense PEG brushes at their surface, stability in suspension, and resistance to protein adsorption. The structural properties of nanoparticles (NPs) produced from these polymers by a surfactant-free method were assessed by DLS, zeta potential, and TEM and were found to be controlled by the amount of PEG present in the polymers. A critical transition from a solid NP structure to a soft particle with either a “micelle-like” or “polymer nano-aggregate” structure was observed when the PEG content was between 15 to 25% w/w. This structural transition was found to have a profound impact on the size of the NPs, their surface charge, their stability in suspension in presence of salts as well as on the binding of proteins to the surface of the NPs. The arrangement of the PEG-g-PLA chains at the surface of the NPs was investigated by 1H NMR and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). NMR results confirmed that the PEG chains were mostly segregated at the NP surface. Moreover, XPS and quantitative NMR allowed quantifying the PEG chain coverage density at the surface of the solid NPs. Concordance of the results between the two methods was found to be remarkable. Physical-chemical properties of the NPs such as resistance to aggregation in saline environment as well as anti-fouling efficacy were related to the PEG surface density and ultimately to polymer architecture. Resistance to protein adsorption was assessed by isothermal titration calorimetry (ITC) using lysozyme. The results indicate a correlation between PEG surface coverage and level of protein interactions. The results obtained lead us to propose such PEG-g-PLA polymers for nanomedecine development as an alternative to the predominant polyester-PEG diblock polymers.

Polarisation von Licht im Physikunterricht : ein Elementarisierungsansatz zur Einführung in quantenphysikalische Begriffe und Prinzipien

In der vorliegenden Arbeit wird ein Unterrichtskonzept für die gymnasiale Oberstufe beschrieben, das anhand der Polarisationseigenschaft des Lichts von der Beobachtung ausgehend einen Zugang zur Quantenphysik ermöglicht. Die Unterrichtsinhalte bauen so aufeinander auf, dass ein "harter Bruch" zwischen der klassischen und der quantenphysikalischen Beschreibung von Licht vermieden wird. Das methodische Vorgehen des Unterrichtskonzeptes führt vom Phänomen ausgehend zu quantitativen Experimenten hin zu einer Einführung in quantenphysikalische Begriffe und Prinzipien. Dabei bildet der elektrische Feldvektor die Verknüpfung zwischen der klassischen und der quantenphysi-kalischen Beschreibung der Polarisationsexperimente, in dem er zunächst die Polarisationsexperimente beschreibt und im weiteren Verlauf des Unterrichtsganges als Wahrscheinlichkeitsamplitude gedeutet wird. Die Polarisation von Licht wird zu Beginn des Unterrichtsganges im Rahmen eines fächerübergreifenden Kontextes eingeführt, wobei die Navigation der Insekten nach dem polarisierten Himmelslicht als Einstieg dient. Die Erzeugung und die Eigen-schaften von polarisiertem Licht werden anhand von einfachen qualitativen Schüler- und Demonstrationsexperimenten mit Polarisationsfolien erarbeitet. Das Polarisationsphänomen der Haidinger-Büschel, das bei der Beobachtung von polarisiertem Licht wahrgenommen werden kann, ermöglicht eine Anbindung an das eigene Erleben der Schülerinnen und Schüler. Zur Erklärung dieser Experimente auf der Modellebene wird der elektrische Feldvektor und dessen Komponentenzerlegung benutzt. Im weiteren Verlauf des Unterrichtsganges wird die Komponentenzerlegung des elektrischen Feldvektors für eine quantitative Beschreibung der Polarisationsexperimente wieder aufgegriffen. In Experimenten mit Polarisationsfiltern wird durch Intensitätsmessungen das Malussche Gesetz und der quadratische Zusammenhang zwischen Intensität und elektrischem Feldvektor erarbeitet. Als Abschluss der klassischen Polarisationsexperimente wird das Verhalten von polarisiertem Licht bei Überlagerung in einem Michelson-Interferometer untersucht. Das in Abhängigkeit der Polarisationsrichtungen entstehende Interferenzmuster wird wiederum mit Hilfe der Komponentenzerlegung des elektrischen Feldvektors beschrieben und führt zum Superpositionsprinzip der elektrischen Feldvektoren. Beim Übergang zur Quantenphysik werden die bereits durchgeführten Polarisationsexperimente als Gedankenexperimente in der Photonenvorstellung gedeutet. Zur Beschreibung der Polarisation von Photonen wird der Begriff des Zustandes eingeführt, der durch die Wechselwirkung der Photonen mit dem Polarisationsfilter erzeugt wird. Das Malussche Gesetz wird in der Teilchenvorstellung wieder aufgegriffen und führt mit Hilfe der statistischen Deutung zum Begriff der Wahrscheinlichkeit. Bei der Beschreibung von Interferenzexperimenten mit einzelnen Photonen wird die Notwendigkeit eines Analogons zum elektrischen Feldvektor deutlich. Diese Betrachtungen führen zum Begriff der Wahrscheinlichkeitsamplitude und zum Superpositionsprinzip der Wahrscheinlichkeitsamplituden. Zum Abschluss des Unterrichtsganges wird anhand des Lokalisationsproblems einzelner Photonen das Fundamentalprinzip der Quantenphysik erarbeitet.

Surface Functionalization of Monodisperse Magnetic Nanoparticles

We present a systematic methodology to functionalize magnetic nanoparticles through surface-initiated atom-transfer radical polymerization (ATRP). The magnetite nanoparticles are prepared according to the method proposed by Sun et al. (2004), which leads to a monodisperse population of ~ 6 nm particles stabilized by oleic acid. The functionalization of the nanoparticles has been performed by transforming particles into macro-initiators for the ATRP, and to achieve this two different routes have been explored. The first one is the ligand-exchange method, which consists of replacing some oleic acid molecules adsorbed on the particle surface with molecules that act as an initiator for ATRP. The second method consists in using the addition reaction of bromine to the oleic acid double bond, which turns the oleic acid itself into an initiator for the ATRP. We have then grown polymer brushes of a variety of acrylic polymers on the particles, including polyisopropylacrylamide and polyacrylic acid. The nanoparticles so functionalized are water soluble and show responsive behavior: either temperature responsive behavior when polyisopropylacrylamide is grown from the surface or PH responsive in the case of polyacrylic acid. This methodology has potential applications in the control of clustering of magnetic nanoparticles.

Plan de exportación para escobillas Comercializadora Amaya Ltda. a Ecuador

En términos generales el trabajo busca convertirse en una guía útil, viable y de fácil ejecución sobre cómo la empresa puede lograr abrirse paso a nivel internacional de forma exitosa, acompañada constantemente de los diversos aportes de los directivos, los cuales poseen amplia experiencia en el negocio.

EcoClean S.A.S

Empresa dedicada a la producción y distribución de elementos de limpieza tales como escobas, traperos y cepillos, caracterizados principalmente por ser 100% ecológicos, fabricados con los estándares de calidad más altos y diseño innovador.

Positioning Janus nanoparticles in block copolymer scaffolds

The periodic domains formed by block copolymer melts have been heralded as potential scaffolds for arranging nanoparticles in 3d space, provided we can control the positioning of the particles. Recent experiments have located particles at the domain interfaces by grafting mixed brushes to their surfaces. Here the underlying mechanism, which involves the transformation into Janus particles, is investigated with self-consistent field theory using a new multi-coordinate-system algorithm.

Improving polymeric microemulsions with block copolymer polydispersity

Recent experiments have demonstrated that block copolymers are capable of stabilizing immiscible homopolymer blends producing bicontinuous microemulsion. The stability of these polymeric alloys requires the copolymer to form flexible, nonattractive monolayers along the homopolymer interfaces. We predict that copolymer polydispersity can substantially and simultaneously improve the monolayers in both of these respects. Furthermore, polydispersity should provide similar improvements in systems, such as colloidal suspensions and polymer/clay composites, that utilize polymer brushes to suppress attractive interactions.

Adsorption, lubrication, and wear of lubricin on model surfaces : polymer brush-like behavior of a glycoprotein

Using a surface force apparatus, we have measured the normal and friction forces between layers of the human glycoprotein lubricin, the major boundary lubricant in articular joints, adsorbed from buffered saline solution on various hydrophilic and hydrophobic surfaces: i), negatively charged mica, ii), positively charged poly-lysine and aminothiol, and iii), hydrophobic alkanethiol monolayers. On all these surfaces lubricin forms dense adsorbed layers of thickness 60–100 nm. The normal force between two surfaces is always repulsive and resembles the steric entropic force measured between layers of end-grafted polymer brushes. This is the microscopic mechanism behind the antiadhesive properties showed by lubricin in clinical tests. For pressures up to ∼6 atm, lubricin lubricates hydrophilic surfaces, in particular negatively charged mica (friction coefficient μ = 0.02–0.04), much better than hydrophobic surfaces (μ > 0.3). At higher pressures, the friction coefficient is higher (μ > 0.2) for all surfaces considered and the lubricin layers rearrange under shear. However, the glycoprotein still protects the underlying substrate from damage up to much higher pressures. These results support recent suggestions that boundary lubrication and wear protection in articular joints are due to the presence of a biological polyelectrolyte on the cartilage surfaces.

Caracterização de escovas de grafite e avaliação do seu desempenho em função da microestrutura

The electric can be converted into thermal, luminous, electromagnetic, and also in mechanical energy. In this context the electric engines plays a fundamental role, specially that they work very below of its nominal capacity, with consequent decrease load density. In industrial environment, these characteristics of work of DC engines had also generated an extreme consumption of coal brushs and attack in the commutator reducing the useful life of the engine and increasing maintenance demand and cost. The general objective of the present work is to study the influence of the granulometry of the coal brush used in DC engines with the resistance to the consumption of the same ones, as well as in the performance presented by the commutator of the engine. Additionally, determining the measurable and not measurable profits when the brush used is adjusted to the application. The brushes had been produced by an industry of the sector and tested in industrial environment to evaluate their performance and consumption. Preliminary results evidence a substantial improvement in the performance of these brushes in function of its microstructure and the application in which it is used

Effects of ultrasonic, electric, and manual toothbrushes on subgingival plaque composition in orthodontically banded molars

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efficacy of ultrasonic, electric and manual toothbrushes in patients with fixed orthodontic appliances

Objective: This crossover study compared the efficacy of an ultrasonic toothbrush for the reduction of plaque, gingival inflammation, and levels of Streptococcus mutans, in relation to an electric and a manual toothbrush. Materials and Methods: Twenty-one patients with orthodontic appliances were divided into three groups. All patients were evaluated by a periodontist and samples of saliva were collected for quantification of S mutans. The patients received their first brushes with appropriate instructions. For each crossover leg, patients used each toothbrush for a period of 30 days. At the end of each washout period, participants received a periodontal evaluation and new samples of saliva were collected. After 15 days of using their own toothbrushes, patients received the next toothbrushes in the experimental sequence. Results: The ultrasonic brush group presented significant improvement in the reduction of visible plaque on the buccal surfaces (-6.36%, P = .007). The counts of S mutans decreased in the electric (2.04 × 105 to 1.36 × 105 colony-forming units [CFU]/mL) and ultrasonic (2.98 × 105 to 1.84 × 105 CFU/mL) groups. There were no statistical differences among the three brushes for the clinical and microbiological parameters evaluated. Conclusions: This study did not demonstrate that the ultrasonic toothbrush was better in reducing gingival inflammation in adolescent orthodontic patients, but plaque scores were lowered on buccal surfaces of teeth with orthodontic brackets. In addition, S mutans counts were markedly decreased in the electric and ultrasonic groups, which should be related to a reduced risk of oral disease. © 2006 by The EH Angle Education and Research Foundation, Inc.

Comparison of manual versus sonic and ultrasonic toothbrushes: a review.

PURPOSE: This review of the literature intends to evaluate the effect of brushes with high frequency motion when compared with manual toothbrushes regarding the indices of plaque and gingival bleeding. METHODS: Patients presenting gingivitis and/or chronic periodontitis were evaluated in addition to patients having osseointegrated implants and fixed orthodontic appliances. Pertinent literature was reviewed to select articles according to previously defined inclusion criteria. RESULTS: In the assessed studies results showed significant decreases in plaque and gingival indices by utilization of both types of brushes. However, in the selected studies where sonic brushes were tested in orthodontic and dental implant patients there was a more significant decrease in the indices. Furthermore, there was no indication of gingival recession attributed to product use. CONCLUSION: Future studies with a more homogeneous methodology and better experiment designs will be needed.

Edentulous patients' knowledge of dental hygiene and care of prostheses

Objective: The aim of this study was to analyse denture users' oral care habits with regard to the use of their prostheses. Background: Rehabilitative treatment is only successful when patients are motivated and aware of correct prosthesis use and hygiene. Materials and methods: Questionnaires were distributed to 150 complete denture users at the Federal University of Bahia School of Dentistry, the Esmeralda Natividade Health Center, the Bahian Science Development Foundation and a Salvador nursing home. The questionnaire included information on gender, age, length of prosthesis use, cleaning methods and materials, etc. The data were analysed using EpiInfo version 6 software. The chi-squared test was used for statistical analysis, with a significance level of 5%. Results: Questionnaire results showed that 78% of the subjects, with an average age of 67.3 years, had used the same complete denture for over 5 years. 64% slept with their prostheses and 44% removed them from the mouth only for cleaning. None of the patients interviewed knew anything about brushes designed specifically for complete dentures. 37.3% had a restricted diet and 44% believed that a complete denture would last for more than 10 years. Conclusion: Within the limitations of this study, it was concluded that the edentulous patients surveyed had limited awareness of prosthetic hygiene and long-term oral care despite extended periods of denture use. © 2008 The Authors.