Numerical simulation of gel electrophoresis of DNA knots in weak and strong electric fields.

Gel electrophoresis allows one to separate knotted DNA (nicked circular) of equal length according to the knot type. At low electric fields, complex knots, being more compact, drift faster than simpler knots. Recent experiments have shown that the drift velocity dependence on the knot type is inverted when changing from low to high electric fields. We present a computer simulation on a lattice of a closed, knotted, charged DNA chain drifting in an external electric field in a topologically restricted medium. Using a Monte Carlo algorithm, the dependence of the electrophoretic migration of the DNA molecules on the knot type and on the electric field intensity is investigated. The results are in qualitative and quantitative agreement with electrophoretic experiments done under conditions of low and high electric fields.

High-density collagen gel tubes as a matrix for primary human bladder smooth muscle cells.

Tissue-engineered grafts for the urinary tract are being investigated for the potential treatment of several urologic diseases. These grafts, predominantly tubular-shaped, usually require in vitro culture prior to implantation to allow cell engraftment on initially cell-free scaffolds. We have developed a method to produce tubular-shaped collagen scaffolds based on plastic compression. Our approach produces a ready cell-seeded graft that does not need further in vitro culture prior to implantation. The tubular collagen scaffolds were in particular investigated for their structural, mechanical and biological properties. The resulting construct showed an especially high collagen density, and was characterized by favorable mechanical properties assessed by axial extension and radial dilation. Young modulus in particular was greater than non-compressed collagen tubes. Seeding densities affected proliferation rate of primary human bladder smooth muscle cells. An optimal seeding density of 10(6) cells per construct resulted in a 25-fold increase in Alamar blue-based fluorescence after 2 wk in culture. These high-density collagen gel tubes, ready seeded with smooth muscle cells could be further seeded with urothelial cells, drastically shortening the production time of graft for urinary tract regeneration.

Differential protein labeling with thiol-reactive infrared DY-680 and DY-780 maleimides and analysis by two-dimensional gel electrophoresis.

Differential protein labeling with 2-DE separation is an effective method for distinguishing differences in the protein composition of two or more protein samples. Here, we report on a sensitive infrared-based labeling procedure, adding a novel tool to the many labeling possibilities. Defined amounts of newborn and adult mouse brain proteins and tubulin were exposed to maleimide-conjugated infrared dyes DY-680 and DY-780 followed by 1- and 2-DE. The procedure allows amounts of less than 5 microg of cysteine-labeled protein mixtures to be detected (together with unlabeled proteins) in a single 2-DE step with an LOD of individual proteins in the femtogram range; however, co-migration of unlabeled proteins and subsequent general protein stains are necessary for a precise comparison. Nevertheless, the most abundant thiol-labeled proteins, such as tubulin, were identified by MS, with cysteine-containing peptides influencing the accuracy of the identification score. Unfortunately, some infrared-labeled proteins were no longer detectable by Western blots. In conclusion, differential thiol labeling with infrared dyes provides an additional tool for detection of low-abundant cysteine-containing proteins and for rapid identification of differences in the protein composition of two sets of protein samples.

In-vivo performance of high-density collagen gel tubes for urethral regeneration in a rabbit model.

Congenital malformations or injuries of the urethra can be treated using existing autologous tissue, but these procedures are sometimes associated with severe complications. Therefore, tissue engineering may be advantageous for generating urethral grafts. We evaluated engineered high-density collagen gel tubes as urethral grafts in 16 male New Zealand white rabbits. The constructs were either acellular or seeded with autologous smooth muscle cells, isolated from an open bladder biopsy. After the formation of a urethral defect by excision, the tissue-engineered grafts were interposed between the remaining urethral ends. No catheter was placed postoperatively. The animals were evaluated at 1 or 3 months by contrast urethrography and histological examination. Comparing the graft caliber to the control urethra at 3 months, a larger caliber was found in the cell-seeded grafts (96.6% of the normal caliber) than in the acellular grafts (42.3%). Histology of acellular and cell-seeded grafts did not show any sign of inflammation, and spontaneous regrowth of urothelium could be demonstrated in all grafts. Urethral fistulae, sometimes associated with stenosis, were observed, which might be prevented by urethral catheter application. High-density collagen gel tubes may be clinically useful as an effective treatment of congenital and acquired urethral pathologies.

Processus de "deuil gelé" chez les femmes bosniaques, épouses de disparus

Les femmes concernées par cette recherche sont des femmes bosniaques, requérantes d'asile en Suisse, suivies au sein de l'association « Appartenances ». Elles ont quitté leur pays à la suite de la prise de la ville de Srebrenica, en juillet 1995. Lors de cet exode, elles ont été séparées de leurs maris, qui sont aujourd'hui encore portés disparus. Ces femmes partagent une expérience douloureuse qui transparaît derrière un certain nombre de symptômes physiques et psychiques. Nous avons été frappés par la répétition de pertes importantes, sans que les conditions permettant un travail de deuil soient réunies. Aucune signification ne peut être attribuée aux disparitions et aux décès, masqués par le silence politique et par l'impossibilité d'accomplir un rituel. Le deuil peut ainsi se compliquer jusqu'à devenir un deuil impossible, dont le prototype pourrait être le « deuil gelé » lors d'une disparition. D'autre part, le stress et l'attaque de l'identité occasionnés par les traumatismes et l'exil ont coupé ces femmes de leurs ressources personnelles et culturelles. La perte d'une image entière de soi est prolongée par le statut précaire de requérant d'asile et par la perte des espoirs mis dans le pays d'accueil. Devant la complexité de cette problématique, nous nous sommes demandés sur quel aspect axer la prise en charge thérapeutique. Nous avons décidé de travailler sur le vécu et les deuils actuels de ces patientes (stress post-traumatique et statut précaire en Suisse). Le concept-clé qui a étayé cette recherche s'inspire de Pollock (7): « le processus de deuil devient très significatif, dans le sens qu 'il est apparemment une des formes les plus universelles de l'adaptation et de la croissance à travers la structuration, disponible pour l'homme. » Dès lors, nous avons fait l'hypothèse que si le deuil est une forme universelle d'adaptation, l'élaboration d'un travail de deuil ou d'un processus d'adaptation quel qu'il soit, pourra servir d'apprentissage pour l'élaboration d'autres deuils. Concrètement, en travaillant sur le rétablissement de leur identité, les femmes pourront retrouver un accès à leurs ressources personnelles et culturelles, tandis que travailler sur les espoirs et déceptions face au statut en Suisse permettra de développer des moyens permettant plus de contrôle sur l'environnement. Leur autonomie rétablie, elles pourront consacrer leurs énergies à attribuer une signification à leur vécu et faire face aux autres deuils paralysant leur guérison. Nous avons assisté aux entretiens thérapeutiques, en récoltant des témoignages sur la base d'un canevas d'entretien semi-structuré, puis nous avons transposé les éléments sur une grille d'analyse regroupant les informations en items. L'analyse de ces entretiens nous a permis de préciser notre hypothèse et de développer des pistes de réflexion pour l'accompagnement thérapeutique de personnes vivant une disparition. A l'issue de ce travail, nous pouvons tirer des parallèles entre les processus d'élaboration des divers deuils. Les femmes sont entrées peu à peu dans le souvenir de la personne aimée et non plus dans le souvenir des événements traumatiques qui ont marqué sa disparition. S'appuyant alors sur la « mémoire sereine » de Kristeva (1) une recherche de signification a pu être entreprise, rejoignant ce que Métraux et Fleuiy (43) définissent comme la santé : « ... se voir créateur du sens qu'on veut donner à sa propre existence, à ses actes et à ses projets. »

Sedimentation of macroscopic rigid knots and its relation to gel electrophoretic mobility of DNA knots.

We address the general question of the extent to which the hydrodynamic behaviour of microscopic freely fluctuating objects can be reproduced by macrosopic rigid objects. In particular, we compare the sedimentation speeds of knotted DNA molecules undergoing gel electrophoresis to the sedimentation speeds of rigid stereolithographic models of ideal knots in both water and silicon oil. We find that the sedimentation speeds grow roughly linearly with the average crossing number of the ideal knot configurations, and that the correlation is stronger within classes of knots. This is consistent with previous observations with DNA knots in gel electrophoresis.

Investigations of a thermosensitive gel to temporarily occlude crural arteries in femoro-distal bypass surgery.

OBJECTIVES: Long occlusions in calcified crural arteries are a major cause of endovascular technical failure in patients with critical limb ischaemia. Therefore, distal bypasses are mainly performed in patients with heavily calcified arteries and with consequently delicate clamping. A new reverse thermosensitive polymer (RTP) is an alternative option to occlude target vessels. The aim of the study is to report our technical experience with RTP and to assess its safety and efficiency to temporarily occlude small calcified arteries during anastomosis time. METHODS: Between July 2010 and December 2011, we used RTP to occlude crural arteries in 20 consecutive patients with 20 venous distal bypasses. We recorded several operative parameters, such as volume of injected RTP, duration of occlusion and anastomotic time. Quality of occlusion was subjectively evaluated. Routine on-table angiography was performed to search for plug emboli. Primary patency, limb salvage and survival rates were reported at 6 months. RESULTS: In all patients, crural artery occlusion was achieved with the RTP without the use of an adjunct occlusion device. Mean volume of RTP used was 0.3 ml proximally and 0.25 ml distally. Mean duration of occlusion was 14.4 ± 4.5 min, while completion of the distal anastomosis lasted 13.4 ± 4.3 min. Quality of occlusion was judged as excellent in eight cases and good in 12 cases. Residual plugs were observed in two patients and removed with an embolectomy catheter, before we amended the technique for dissolution of RTP. At 6 months, primary patency rate was 75% but limb salvage rate was 87.5%. The 30-day mortality rate was 10%. CONCLUSIONS: This study shows that RTP is safe when properly dissolved and effective to occlude small calcified arteries for completion of distal anastomosis.

Information transfer between large and small two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis.

To determine the feasibility of data transfer, an interlaboratory comparison was conducted on colon carcinoma cell line (DLD-1) proteins resolved by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis either on small (6 x 7 cm) or large (16x18 cm) gels. The gels were silver-stained and scanned by laser densitometry, and the image obtained was analyzed using Melanie software. The number of spots detected was 1337+/-161 vs. 2382+/-176 for small vs. large format gels, respectively. After gel calibration using landmarks determined using pl and Mr markers, large- and small-format gels were matched and 712+/-36 proteins were found on both types of gels. Having performed accurate gel matching it was possible to acquire additional information after accessing a 2-D PAGE reference database (http://www.expasy.ch/ cgibin/map2/def?DLD1_HUMAN). Thus, the difference in gel size is not an obstacle for data transfer. This will facilitate exchanges between laboratories or consultation concerning existing databases.

Pilas de combustible soportadas sobre el anodo de una sola camara basadas en electrolitos de ceria dopada con Gd

La utilización de electrolitos soportados en el ánodo es una estrategia muy útil para mejorar las propiedades eléctricas de las pilas de combustible de óxido sólido, debido a que permiten disminuir considerablemente el espesor de los electrolitos. Para este trabajo, se han preparado exitosamente pilas de combustible de óxido sólido con electrolitos de ceria dopada con Gd, Ce1-xGdxO2-y (CGO) soportados sobre un ánodo formado por un cermet de Ni/CGO. Dichas pilas se han instalado y caracterizado en un reactor de una sola cámara donde se ha hecho circular una mezcla de propano y aire. Para ello, se han preparado mezclas de polvos de NiO y de ceria dopada con gadolinia, con diferentes composiciones y tamaño de partículas, para obtener los ánodos con porosidades apropiadas y así utilizarlos como soporte del electrolito en las pilas. Los polvos de los electrolitos de CGO se han preparado por la técnica sol-gel y se han depositado por"dip coating" con diferentes espesores (15-30 ¿m) utilizando una tinta preparada a partir de partículas nanométricas dispersadas en una resina comercial. Los cátodos de La1-xSrxCoO3-S (LSCO) se han preparado también por la técnica sol-gel y se han depositado sobre la capa fina del electrolito. Finalmente, las propiedades eléctricas se han determinado en un reactor de una sola cámara dónde el propano se ha mezclado con aire sintético por encima del límite superior de inflamabilidad. En estas condiciones experimentales se han obtenido altas densidades de potencia estables, controlando las velocidades de flujo total de gas transportador y la presión parcial de propano.

Optical characterization of sol-gel glasses derived from Eu3+ complex-forming precursors

Fabrication of new optical devices based upon the incorporation of rare earth ions via sol-gel methods depends on elimination of dopant ion clusters and residual hydroxyl groups from the final material. The optical absorption and/or luminescence properties of luminescent rare earth ions are influenced by the local bonding environment and the distribution of the rare-earth dopants in the matrix. Typically, dopants are incorporated into gel via dissolution of soluble species into the initial precursor sol. In this work, Eu3+ is used as optical probe, to assess changes in the local environment. Results of emission, excitation, fluorescence line narrowing and lifetimes studies of Eu3+-doped gels derived from Si(OCH3)4 and fluorinated/chelate Eu3+ precursors are presented. The precursors used in the sol-gel synthesis were: tris (6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimethyl-3,5-octanedionate) Eu(III), Eu (III) trifluoromethanesulfonate, Eu(III) acetylacetonate hydrate, Eu (III) trifluoroacetate trihidrate, tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5- heptanedionate) Eu(III) and Eu(NO3)3.6H2O. The results were interpreted in terms of the evolution of the Eu3+ fluorescence in systems varying from solution to the gels densified to 800ºC. The lifetimes studies indicate that the fluorinated precursors are effective at reducing the water content in densified gels.

Connectivity in sol-gel silica glasses

In this work it is carried out a review on structural parameters related to the evaluation of pore connectivity of nanostructures. The work describes parameters and methods of evaluation of geometric parameters. The concepts of connectivity are applied to silica gels and glasses obtained from sol-gel process. The study of pores connectivity was carried out using a combination of geometric modeling and experimental evaluation of specific surface area and pore volume. The permeability of the pore structure is evaluated and a permeability geometric factor, Pg, is proposed.

Estudio clínico del tratamiento de las exóstosis digitales mediante la implantación de un gel biocompatible

Antecedentes: La exóstosis digital es una patología común que se presenta con frecuencia en las consultas de podología. A pesar del alto grado de incidencia es una entidad clínica muy poco estudiada. En la actualidad, los tratamientos propuestos para resolver esta patología son el tratamiento conservador mediante ortesis de silicona y el tratamiento quirúrgico consistente en la resección de la exostosis. Consideramos necesario otra alternativa de tratamiento como la infiltración de un gel de Poliacrilamida (PAAG) que presente mayores beneficios y menos inconvenientes a los pacientes que los tratamientos propuestos hasta el momento. Material y Métodos: Estudio realizado durante los meses de octubre de 2006 y febrero de 2009, sobre 54 pacientes (2 varones y 52 mujeres) de edades comprendidas entre 43 y 85 años afectados de exostosis digital. Se procede a la infiltración de un gel biocompatible en la zona de la exostosis para aislar la misma y evitar presiones según técnica de infiltración descrita. Todos los pacientes firman el documento de consentimiento informado. Los datos fueron recogidos de forma objetiva y subjetivamente en cada uno de los pacientes. La posterior evaluación de los datos y su tratamiento estadístico se llevó a cabo de forma disociada y anónima. El análisis estadístico se realizó con el paquete estadístico SPSS-PC 17.0. Resultados: El heloma interdigital en 4º espacio y 5º dedo se presentó en el 35,2% de los casos; el heloma en dorso del 5º dedo en el 29,6%; el heloma en dorso de dedo central en el 11,1% de los casos; heloma interdigital en 4º espacio y 4º dedo en el 9,3%; y el resto de lesiones primarias en un 14,9% del total de los casos. De cada uno de los casos se observó: tratamientos previos, cantidad de fármaco infiltrada, reacción al fármaco, controles y satisfacción del paciente al tratamiento. A un 57,4% de los pacientes no se les había realizado ningún tratamiento previo, mientras que a un 33,3% se le había realizado una ortesis de silicona. Analizando la cantidad de PAAG infiltrado en cada caso nos resultó una media de 0,542 cc con una desviación típica de 0,2237 cc. La cantidad mínima fue de 0,20 cc, hasta un máximo de 1,50 cc. La reacción observada al fármaco a las 24 y 48 horas de la infiltración fue prácticamente la misma que la del periodo inicial, observándose el habón en ambos tiempos de valoración. Se practicaron cuatro controles posinfiltración a la semana, al mes, a los tres meses y a los seis meses, en los que a seis meses pudimos concluir que en la mayoría de los casos ? 45 de 54 - persistió el habón de PAAG del inicio. La satisfacción se valora a la semana, al mes, a los tres meses y a los seis meses siendo a los 6 meses el grado de satisfacción de los pacientes del 98%. Conclusiones: El tratamiento del heloma provocado por exostosis digital mediante infiltración de gel de poliacrilamida según la técnica protocolizada en este estudio clínico es factible, reproductible y eficaz. Alcanzando el producto un alto nivel de tolerancia y adaptación a las estructuras anatómicas y disminuyendo los efectos secundarios, lo que nos hace afirmar que es una técnica segura con la que hemos obtenido óptimos resultados en lo que se refiere a efectividad del tratamiento y disminución del dolor. Podemos concluir que la infiltración de gel de poliacrilamida se convierte una nueva opción de tratamiento en el caso de exostosis digitales.

Estudio clínico del tratamiento de las exóstosis digitales mediante la implantación de un gel biocompatible

Antecedentes: La exóstosis digital es una patología común que se presenta con frecuencia en las consultas de podología. A pesar del alto grado de incidencia es una entidad clínica muy poco estudiada. En la actualidad, los tratamientos propuestos para resolver esta patología son el tratamiento conservador mediante ortesis de silicona y el tratamiento quirúrgico consistente en la resección de la exostosis. Consideramos necesario otra alternativa de tratamiento como la infiltración de un gel de Poliacrilamida (PAAG) que presente mayores beneficios y menos inconvenientes a los pacientes que los tratamientos propuestos hasta el momento. Material y Métodos: Estudio realizado durante los meses de octubre de 2006 y febrero de 2009, sobre 54 pacientes (2 varones y 52 mujeres) de edades comprendidas entre 43 y 85 años afectados de exostosis digital. Se procede a la infiltración de un gel biocompatible en la zona de la exostosis para aislar la misma y evitar presiones según técnica de infiltración descrita. Todos los pacientes firman el documento de consentimiento informado. Los datos fueron recogidos de forma objetiva y subjetivamente en cada uno de los pacientes. La posterior evaluación de los datos y su tratamiento estadístico se llevó a cabo de forma disociada y anónima. El análisis estadístico se realizó con el paquete estadístico SPSS-PC 17.0. Resultados: El heloma interdigital en 4º espacio y 5º dedo se presentó en el 35,2% de los casos; el heloma en dorso del 5º dedo en el 29,6%; el heloma en dorso de dedo central en el 11,1% de los casos; heloma interdigital en 4º espacio y 4º dedo en el 9,3%; y el resto de lesiones primarias en un 14,9% del total de los casos. De cada uno de los casos se observó: tratamientos previos, cantidad de fármaco infiltrada, reacción al fármaco, controles y satisfacción del paciente al tratamiento. A un 57,4% de los pacientes no se les había realizado ningún tratamiento previo, mientras que a un 33,3% se le había realizado una ortesis de silicona. Analizando la cantidad de PAAG infiltrado en cada caso nos resultó una media de 0,542 cc con una desviación típica de 0,2237 cc. La cantidad mínima fue de 0,20 cc, hasta un máximo de 1,50 cc. La reacción observada al fármaco a las 24 y 48 horas de la infiltración fue prácticamente la misma que la del periodo inicial, observándose el habón en ambos tiempos de valoración. Se practicaron cuatro controles posinfiltración a la semana, al mes, a los tres meses y a los seis meses, en los que a seis meses pudimos concluir que en la mayoría de los casos ? 45 de 54 - persistió el habón de PAAG del inicio. La satisfacción se valora a la semana, al mes, a los tres meses y a los seis meses siendo a los 6 meses el grado de satisfacción de los pacientes del 98%. Conclusiones: El tratamiento del heloma provocado por exostosis digital mediante infiltración de gel de poliacrilamida según la técnica protocolizada en este estudio clínico es factible, reproductible y eficaz. Alcanzando el producto un alto nivel de tolerancia y adaptación a las estructuras anatómicas y disminuyendo los efectos secundarios, lo que nos hace afirmar que es una técnica segura con la que hemos obtenido óptimos resultados en lo que se refiere a efectividad del tratamiento y disminución del dolor. Podemos concluir que la infiltración de gel de poliacrilamida se convierte una nueva opción de tratamiento en el caso de exostosis digitales.

Production of silica gel from residual rice husk ash

This paper presents a study on the production of silica gel in hydrothermal process using residual rice husk ash. Measurements of the chemical composition, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, particle size distribution, and pozzolanic activity were carried out in order to characterize the obtained material, and the optimal silica gel was selected for use as a mineral additive in cement pastes. The compressive strengths were determined for cement pastes containing silica gel (0.0, 2.5 or 5% by mass) in different times. The results indicate that the mixtures containing silica gel showed improved mechanical behavior over all time periods evaluated.