Immunoblotting analyses using two-dimensional gel electrophoresis of Trypanosoma cruzi excreted-secreted antigens

Trypanosoma cruzi trypomastigotes excrete-secrete a complex mixture of antigenic molecules. This antigenic mixture denominated trypomastigote excreted-secreted antigens contains a 150-160 kDa band that shows excellent performance in Chagas' disease diagnosis by immunoblotting. The present study partially characterized by two-dimensional gel electrophoresis the immunoreactivity against the 150-160kDa protein using sera samples from chagasic patients in different phases of the disease. Trypomastigote excreted-secreted antigen preparations were subjected to high-resolution two-dimensional (2D) gel electrophoresis followed by immunoblotting with sera from chagasic and non-chagasic patients. The 150-160kDa protein presented four isoforms with isoelectric focusing ranging from 6.2 to 6.7. The four isoforms were recognized by IgM from acute phase and IgG from chronic phase sera of chagasic patients. The 150-160kDa isoform with IF of approximately 6.4 became the immunodominant spot with the progression of the disease. No cross-reactivity was observed with non-chagasic or patients infected with Leishmania sp. In this study we provide basic knowledge that supports the validation of trypomastigote excreted-secreted antigens for serological diagnosis of Chagas' disease.

Influência da dessilicação de zeólitos na pirólise catalítica do polietileno

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Paracoccidioidomycosis: no genetic damage in human peripheral blood cells of patients assessed by single-cell gel (comet) assay

Paracoccidioidomycosis is a systemic fungal infection caused by Paracoccidioides brasiliensis. As infectious diseases can cause DNA damage, the authors aimed at analyzing DNA breakage in peripheral blood cells of patients with paracoccidioidomycosis by using the comet assay. The results suggested that paracoccidioidomycosis does not cause genotoxicity.

Caracterização de cepas de referência de Leptospira sp utilizando a técnica de pulsed field gel electrophoresis

INTRODUÇÃO: A leptospirose é uma zoonose endêmica, mundialmente distribuída, causada por bactérias do gênero Leptospira. Este gênero compreende espécies patogênicas e saprofíticas, com mais de 200 sorovares distintos, dificultando sua caracterização. A técnica de pulsed field gel electrophoresis tem sido empregada como uma ferramenta para auxiliar nesta caracterização. Os objetivos deste trabalho foram padronizar a técnica de PFGE, determinar os perfis moleculares das cepas de referência utilizadas pelo Laboratório de Referência Nacional para Leptospirose/Centro Colaborador da Organização Mundial de Saúde para Leptospirose e criar um banco de dados com estes perfis. MÉTODOS: Foram analisadas, por PFGE, dezenove cepas utilizando a enzima de restrição NotI. RESULTADOS: Cada cepa apresentou um perfil único que pode ser considerado como uma identidade genômica específica, com exceção dos sorovares Icterohaemorrhagiae e Copenhageni, cujos perfis foram indistinguíveis. CONCLUSÕES: Dessa forma, foi possível a criação de um banco de perfis moleculares que está sendo utilizado no Laboratório para a comparação e identificação de cepas isoladas de quadros clínicos.

Sol-gel entrapped biosystems: enzyme(s) and whole cells

In this work two different procedures to utilize the sol-gel technology were applied to immobilize/encapsulate enzymes and living cells. CO2 has reached levels in the atmosphere that make it a pollutant. New methods to utilize this gas to obtain products of added value can be very important, both from an environmentally point of view and from an economic standpoint. The first goal of this work was to study the first reaction of a sequential, three-step, enzymatic process that carries out the conversion of CO2 to methanol. Of the three oxidoreductases involved, our focus was on formate dehydrogenase (FateDH) that converts CO2 to formate. This reaction requires the presence of the cofactor β-nicotinamide adenine dinucleotide in reduced form (NADH). The cofactor is expensive and unstable. Our experiments were directed towards generating NADH from its oxidized form (NAD+), using glutamate dehydrogenase (GDH). The formation of NADH from NAD+ in aqueous medium was studied with both free and sol-gel entrapped GDH. This reaction was then followed by the conversion of CO2 to formate, catalysed by free or sol-gel entrapped FateDH. The quantification of NADH/NAD+ was made using UV/Vis spectroscopy. Our results showed that it was possible to couple the GDH-catalyzed generation of the cofactor NADH with the FateDH-catalyzed conversion of CO2, as confirmed by the detection of formate in the medium, using High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The immobilization of living cells can be advantageous from the standpoint of ease of recovery, reutilization and physical separation from the medium. Also dead cells may not always exhibit enzymatic activities found with living cells. In this work cell encapsulation was performed using Escherichia coli bacteria. To reduce toxicity for living organisms, the sol-gel method was different than for enzymes, and involved the use of aqueous-based precursors. Initial encapsulation experiments and viability tests were carried out with E. coli K12. Our results showed that sol-gel entrapment of the cells was achieved, and that cell viability could be increased with additives, namely betaine that led to greater viability improvement and was selected for further studies. For an approach to “in-cell” Nuclear Magnetic Resonance (NMR) experiments, the expression of the protein ctCBM11 was performed in E. coli BL21. It was possible to obtain an NMR signal from the entrapped cells, a considerable proportion of which remained alive after the NMR experiments. However, it was not possible to obtain a distinctive NMR signal from the target protein to distinguish it from the other proteins in the cell.

RAPD em Pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke): adaptação do método para coleta de amostras in situ, ajuste das condições de PCR e apresentação de um processo para selecionar bandas reprodutíveis

O Pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke) é uma espécie importante economicamente para a Região Amazônica, porque sua madeira é fonte de linalol, insumo utilizado pelas perfumarias. Esta espécie foi explorada durante décadas e, ainda assim, o conhecimento acerca da diversidade genética intra-específica é muito restrito. Foram objetivos deste trabalho: 1) validar um protocolo para coleta de folhas de pau-rosa que permitisse preservar a integridade do DNA até a estocagem em "freezer"; 2) selecionar um protocolo para extração de DNA em quantidade e qualidade adequadas para geração de bandas RAPD e 3) desenvolver um critério para avaliar o grau de reprodutibilidade que pudesse auxiliar a seleção de bandas RAPD úteis para análises de diversidade genética. Imediatamente após a coleta, as folhas foram acondicionadas em tubos de polietileno com sílica gel e aí permaneceram por até 10 dias. Foram testados três protocolos para a extração de ácidos nucléicos destas folhas, condições ideais para as PCR e a reprodutibilidade dos padrões RAPD. Critérios para a eliminação das bandas que mais contribuíram para o afastamento dos resultados do ideal da reprodutibilidade total foram desenvolvidos e a significância estatística das diferenças geradas pela aplicação dos critérios ao conjunto de dados foi testada. DNA com qualidade e em quantidade suficiente para a geração de padrões RAPD, nas condições ideais definidas para as PCRs, foi obtido. A eliminação de bandas com reprodutibilidade menor que 70% não diferiu do controle. A eliminação de bandas com reprodutibilidade menor que 90% diferiu dos demais tratamentos em todos os arranjos testados (P < 5%).

In vitro mechanical fatigue behavior of poly-ε-caprolactone macroporous scaffolds for cartilage tissue engineering: Influence of pore filling by a poly(vinyl alcohol) gel

Polymeric scaffolds used in regenerative therapies are implanted in the damaged tissue and subjected to repeated loading cycles. In the case of articular cartilage engineering, an implanted scaffold is typically subjected to long term dynamic compression. The evolution of the mechanical properties of the scaffold during bioresorption has been deeply studied in the past, but the possibility of failure due to mechanical fatigue has not been properly addressed. Nevertheless, the macroporous scaffold is susceptible to failure after repeated loading-unloading cycles. In this work fatigue studies of polycaprolactone scaffolds were carried by subjecting the scaffold to repeated compression cycles in conditions simulating the scaffold implanted in the articular cartilage. The behaviour of the polycaprolactone sponge with the pores filled with a poly(vinyl alcohol) gel simulating the new formed tissue within the pores was compared with that of the material immersed in water. Results were analyzed with Morrow’s criteria for failure and accurate fittings are obtained just up to 200 loading cycles. It is also shown that the presence of poly(vinyl alcohol) increases the elastic modulus of the scaffolds, the effect being more pronounced with increasing the number of freeze/thawing cycles.

Extração e análise eletroforética em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) de proteínas totais de folhas e raízes de Piper tuberculatum

O Estado do Pará é o principal produtor brasileiro de pimenta-do-reino (Piper nigrum Link), entretanto a sua produção tem sido bastante afetada pela doença conhecida como fusariose. O Fusarium solani f. sp. piperis é o agente causador desta doença que afeta o sistema radicular da planta, causando o apodrecimento das raízes e a queda das folhas levando à morte da planta. Algumas piperáceas nativas da região amazônica, entre elas a espécie Piper tuberculatum Jacq., têm se mostrado resistentes à infecção pelo F. solani f. sp. piperis, e desta forma têm sido utilizadas em estudos de interação planta-patógeno. Neste trabalho foram avaliadas cinco condições de extração de proteínas com o objetivo de selecionar tampões adequados para a extração de proteínas totais de folhas e raízes de P. tuberculatum. Os tampões utilizados para a extração de proteínas de raízes e folhas foram: tampão salino, tampão sacarose, tampão glicerol, tampão uréia e tampão fosfato de sódio. As análises quantitativas mostraram que os tampões sacarose, glicerol e uréia foram mais eficientes na extração de proteínas de folhas e raízes. Análises de SDS-PAGE mostraram padrões diferenciados de bandas em extratos protéicos de folhas e raízes obtidos com os diferentes tampões. Os resultados obtidos neste trabalho contribuem para a identificação de tampões de extração adequados para a obtenção de amostras de proteínas totais em estudos de interação P. tuberculatum - F. solani f. sp. piperis.

Avaliação do efeito da combinação de pectina, gelatina e alginato de sódio sobre as características de gel de fruta estruturada a partir de "mix" de polpa de cajá e mamão, por meio da metodologia de superfície de resposta

Este trabalho teve por objetivo estabelecer procedimento tecnológico para produção de fruta estruturada a partir de "mix" de polpa de cajá e mamão, procurando unir as propriedades sensoriais de cada uma das frutas e potencializar as características funcionais do produto final. Avaliou-se o efeito da combinação de pectina, gelatina e alginato de sódio, via metodologia de superfície de resposta, nas características do gel de fruta. As polpas de mamão e cajá e os estruturados obtidos foram caracterizados com relação aos compostos funcionais, avaliando-se o teor de taninos e carotenóides totais, além das análises de composição centesimal, pH, acidez titulável, sólidos solúveis, açúcares, atividade de água, carboidratos e valor energético total. Os resultados obtidos através do planejamento experimental indicam que para o estruturado misto de cajá e mamão, somente o aumento da concentração de gelatina afeta a firmeza do produto final. Os estruturados de frutas desenvolvidos apresentaram boa aceitação sensorial para todos os atributos avaliados. Com relação à intenção de compra, 70% dos provadores responderam que provavelmente ou certamente, comprariam o estruturado misto de cajá e mamão se o encontrassem à venda.

Investigating a galactomannan gel obtained from Cassia grandis seeds as immobilizing matrix for Cramoll lectin

Characterization, with emphasis on the rheological properties, of Cassia grandis seeds galactomannan gel containing immobilized Cramoll 1,4 is presented. The gels, with and without immobilized Cramoll 1,4, were evaluated along time by rheometry, pH, color, microbial contamination and lectin hemagglutinating activity (HA). Rheological determinations confirmed the gels to be very stable up to 30 days with variations occurring after this period. Rheological data also showed that the gel/Cramoll 1,4 immobilizing matrix loses its elastic modulus substantially after 60 days. Both gels presented no microbial contamination as well as a pH close to neutral. Colorimetric parameters demonstrated the gels transparency with occasional yellowness. The opacity of the galactomannan gel did not change significantly along the study; the same did not occur for the gel with immobilized Cramoll 1,4 as a statistically significant reduction of its opacity was observed. In what concerns immobilized Cramoll 1,4HA, up to 90% of its initial HA was maintained after 20 days, with a decrease to 60% after 60 days. These results combined with the thickening and stabilizing characteristics of the galactomannan gel make this gel a promising immobilizing matrix for Cramoll 1,4 that can be further exploited for clinical and cosmetic applications.

Síntesis, caracterización y aplicaciones específicas de metalosilicatos cristalinos micro y mesoporosos con incorporación de nanoestructuras. Synthesis, characterization and specific aplications of crystalline micro and mesoporous metallosilicates with nanostructures.

La síntesis de materiales cristalinos micro y mesoporosos con incorporación de micro/nano partículas/clusters de especies formadas con entidades propias interaccionando con las redes, como óxidos de metales, cationes de neutralización, especies metálicas, etc., pueden potencialmente ser utilizados como "materiales hospedaje" en óptica, electrónica, sensores, como materiales magnéticos, en estrategias ambientales de control de la contaminación, catálisis en general y procesos de separación. Se sintetizaran y caracterizaran por diversas técnicas fisicoquímicas, zeolitas microporosas de poro medio (ZSM) y poro grande (Y), y materiales mesoporosos (MCM-41). La aplicación de los mismos se orientara, por una parte, a procesos catalíticos tecnológicamente innovadores relacionados con los siguientes campos: a)catálisis ambiental: transformación de desechos plásticos (polietileno, polipropileno, poliestireno o mezclas de los mismos) a hidrocarburos de mayor valor agregado (gasolinas, gasoil, gases licuados de petróleo, hidrocarburos aromáticos); b)química fina: oxidación parcial de hidrocarburos aromáticos hacia la obtención de commodities, fármacos, etc. Por otra parte, se evaluaran las propiedades magnéticas (ferromagnetismo, paramagnetismo, superparamagnetismo, diamagnetismo) que algunos de estos materiales presentan, en busca de su correlación con sus propiedades catalíticas, cuando sea factible. Se estudiaran las condiciones óptimas de síntesis de los materiales, aplicando técnicas hidrotermicas o sol gel, controlando variables como temperaturas y tiempos de síntesis, pH de geles iniciales-intermedios-finales, tipo de fuentes precursoras, etc. La modificación de las matrices con Co, Cr, Mn, H, o Zn, se realizara mediante diversos tratamientos químicos (intercambio, impregnación) a partir de las sales correspondientes, con el objeto de incorporar elementos activos al estado iónico, metálico, clusters, etc.; y la influencia de distintos tratamientos térmicos (oxidantes, inertes o reductores; atmósferas dinámicas o estáticas; temperaturas). La caracterización estructural de los materiales será por: AA (cuantificación elemental de bulk); XRD (determinacion de presencia de especies oxidos o metalicas de Zn, Co, Cr, o Mn; determinacion de cristalinidad y estructura); BET (determinacion de area superficial); DSC-TG-DTA (determinacion de estabilidad de las matrices sintetizadas); FTIR de piridina (determinacion de tipo-fuerza-cantidad de sitios activos); Raman y UV-reflectancia difusa (determinacion de especies ionicas interacturando o depositadas sobre las matrices); TPR (identificacion de especies reducibles); SEM-EDAX (determinacion de tamaño de particulas de especies activas y de las matrices y cuanfiticacion superficial); Magnetómetros SQUID y de muestra vibrante (medición de magnetización y susceptibilidad magnética a temperatura ambiente con variación de campo externo aplicado, y variación de temperaturas (4 a 300 K) con campo externo fijo). En síntesis, se plantean tres grandes áreas de trabajo: No1)Síntesis y caracterización de materiales micro y mesoporosos nanoestructurados; No2) Evaluación de las propiedades catalíticas; No3) Evaluación de las propiedades magnéticas. Estos lineamientos nos permitirán generar nuevos conocimientos científicos-tecnológicos, formando recursos humanos (dos becarios posdoctorales; un becario doctoral; tres becarios alumnos de investigación; aproximadamente 15 pasantes de grado al año) aptos para emprender tales desafíos. Los conocimientos originados son constantemente trabajados en las actividades docentes de grado y posgrado que los integrantes del proyecto poseen. Finalmente serán transmitidos y puestos a consideración de pares evaluadores en presentaciones a congresos nacionales e internacionales y revistas especializadas.

Gel-eletroforese no diagnóstico da varíola

O emprego de gel-eletroforese no diagnóstico da varíola, demonstrou ser ao menos trinta vezes (30X) mais sensível que o teste de agar-gel, nas condições descritas (tabela I). Doze (12) espécimes, cujos testes convencionais de inoculação em ovos embrionados e de agar-gel resultaram positivos, foram testados em suas diluições originais congeladas por mais de um ano, sendo seis deles revelados por gel-eletroforese enquanto nenhum o foi por agar-gel (tabela II). Trinta e três (33) amostras isoladas no laboratório, foram testadas com material colhido de membrana cório-alantóica da primeira inoculação para o diagnóstico, conservado em glicerina 50%, resultando 15 positivas em gel-eletroforese e apenas 3 em agar-gel (tabela II). Os últimos 60 espécimes recebidos para diagnóstico, através a Campanha de Erradicação da Varíola, também resultaram negativos em gel-eletroforese, que não mostrou falsos-positivos nas condições descritas.

Quantitative method of viral pollution determination for large volume of water using ferric hydroxide gel impregnated on the surface of glassfibre cartridge

Quantitative method of viral pollution determination for large volume of water using ferric hydroxide gel impregnated on the surface of glassfibre cartridge filter. The use of ferric hydroxide gel, impregnated on the surface of glassfibre cartridge filter enable us to recover 62.5% of virus (Poliomylitis type I, Lsc strain) exsogeneously added to 400 liters of tap-water. The virus concentrator system consists of four cartridge filters, in which the three first one are clarifiers, where the contaminants are removed physically, without significant virus loss at this stage. The last cartridge filter is impregnated with ferric hydroxide gel, where the virus is adsorbed. After the required volume of water has been processed, the last filter is removed from the system and the viruses are recovered from the gel, using 1 liter of glycine/NaOH buffer, at pH 11. Immediately the eluate is clarified through series of cellulose acetate membranes mounted in a 142mm Millipore filter. For the second step of virus concentration, HC1 1N is added slowly to the eluate to achieve pH 3.5-4. MgC1, is added to give a final concentration of 0.05M and the viruses are readsorbed on a 0.45 , porosity (HA) cellulose acetate membrane, mounted in a 90 mm Millipore filter. The viruses are recovered using the same eluent plus 10% of fetal calf serum, to a final volume of 3 ml. In this way, it was possible to concentrate virus from 400 liters of tap-water, into 1 liter in the first stage of virus concentration and just to 3 ml of final volume in a second step. The efficiency, simplicity and low operational cost, provded by the method, make it feasible to study viral pollution of recreational and tap-water sources.

Comparasion of polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE), immuno-electron microscopy (IEM) and enzyme immunoassay (EIA) for the rapid diagnosis of rotavirus infection in children

Detection of rotavirus RNA by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) proved to be a highly sensitive and rapid diagnostic test. A comparison of this assay with immuno-electron microscopy (IEM) and enzyme immunoassay (EIA) in 245 faeces from children with gastroenteritis revealed complete agreement between the three assays in 238 (97.14%) samples. Among 75 samples positive in at least one of the three assays, negative results were observed in 5 (6.48%) by PAGE, in 6 (6.76%) by EIA and in none by IEM. Silver staining greatly increased the sensitivity of the PAGE assay. We conclude that although IEM remains the most sensitive and rapid rotavirus diagnostic assay, the PAGE technique has many advantages in its favour, including the non-requirement of expensive equipment, the use of only chemically defined reagents and the capacity to distinguish virus subgroup and variants and to detect non-crossreactive rotaviruses which are missed in serological assays.

Neurolysis using a carbohydrate polymer gel for the treatment of postoperative neuropathic pain.

Perineural and intraneural fibrosis is thought to be the main cause of failure of the many surgical treatments of neuropathic pain. We have used Adcon-T/N carbohydrate polymer gel for prevention of perineural fibrosis in several parts of the body. In this retrospective study, 54 patients who presented with postoperative neuropathic pain had microsurgical epineural neurolysis and relocation of a terminal neuroma. In 19 of them, the carbohydrate gel was applied at the same time. The mean follow-up was four years and the nerve distribution varied. Postoperative improvement in pain scores (visual analogue scale (VAS) and neuropathic pain scale inventory (NPSI)), sensitivity, overall improvement and satisfaction were equivalent in the two groups, with pain relief in about 80% of the patients. There was no significant beneficial effect in the carbohydrate gel group. Patients treated with this device had a higher infection rate (21 compared with 0, p = 0.01) and delayed wound healing (31.6 compared with 11.8, p = 0.2). We conclude that good long-term pain relief is obtained postoperatively independently of the addition of carbohydrate gel. There was a slight but not significant trend towards profound pain relief with the gel.