Thin Bonded Overlay Evaluation, HR-559, Final Report, 2001

In 1994 the Iowa Department of Transportation constructed a 7.2-mile Portland Cement Concrete overlay project in Iowa County on Iowa Highway 21. The research work was conducted in cooperation with the Department of Civil Engineering and the Federal Highway Administration under the Iowa Highway Research Board project HR-559. The project was constructed to evaluate the performance of an ultrathin concrete overlay during a 5-year period. The experiment included variables of base surface preparation, overlay depth, joint spacing, fiber reinforcement, and the sealed or non-sealed joints. The project was instrumented to measure overlay/base interface temperatures and strains. Visual distress surveys and deflection testing were also used to monitor performance. Coring and direct shear testing was accomplished 3 times during the research period. Results of the testing and monitoring are identified in the report. The experiment was very successful and the results provide an insight into construction and design needs to be considered in tailoring a portland cement concrete overlay to a performance need. The results also indicate a method to monitor bond with nondestructive methods.

Leishmania major: histone H1 gene expression from the sw3 locus.

Histone H1 in the parasitic protozoan Leishmania is a developmentally regulated protein encoded by the sw3 gene. Here we report that histone H1 variants exist in different Leishmania species and strains of L. major and that they are encoded by polymorphic genes. Amplification of the sw3 gene from the genome of three strains of L. major gave rise to different products in each strain, suggesting the presence of a multicopy gene family. In L. major, these genes were all restricted to a 50-kb Bg/II fragment found on a chromosomal band of 1.3 Mb (chromosome 27). The detection of RFLPs in this locus demonstrated its heterogeneity within several species and strains of Leishmania. Two different copies of sw3 (sw3.0 and sw3.1) were identified after screening a cosmid library containing L. major strain Friedlin genomic DNA. They were identical in their 5' UTRs and open reading frames, but differed in their 3' UTRs. With respect to the originally cloned copy of sw3 from L. major strain LV39, their open reading frames lacked a repeat unit of 9 amino acids. Immunoblots of L. guyanensis parasites transfected with these cosmids revealed that both copies could give rise to the histone H1 protein. The characterization of this locus will now make possible a detailed analysis of the function of histone H1 in Leishmania, as well as permit the dissection of the molecular mechanisms governing the developmental regulation of the sw3 gene.

Propriedades reológicas e efeito da adição de sal na viscosidade de exopolissacarídeos produzidos por bactérias do gênero Rhizobium

Viscosity of some polysaccharide solutions supports that these molecules can be applied in food sectors. Four exopolysaccharides (R1, R2, R3, R4) produced by different Rhizobium strains were selected. Sugar composition and differences in the uronic acid contents suggests that chemical structure of these molecules can vary when different culture conditions and strains are analyzed. The Power Law was the rheological model used to represent the experimental data of shear stress versus shear rate. All exopolysaccharides showed non-Newtonian behavior, with pseudoplastic characteristics. R1, R2 and R4 showed a slight increase in viscosity in the presence of 0,2 M NaCl.

Rasitusten älykäs seuranta

Tässä diplomityössä käsitellään monikappalesysteeminä mallinnetun toimilaitteen tai mekaanisen systeemin kappaleissa vaikuttavien rasitusten, siirtymien ja jännitysten laskentamenetelmiä. Työhön sisällytettyjen menetelmien valinta on toteutettu 2000-luvulla virtuaalisuunnittelua käsittelevissä tiedelehdissä julkaistujen artikkelien pohjalta. Työn tarkoituksena on muodostaa kirjallisuuskatsaus uusien laskentamenetelmien ominaisuuksista ja metodiikasta, mitä voidaan tarvittaessa soveltaa virtuaalisuunnittelun tarpeisiin. Kaksi esiteltävistä menetelmistä on optimointimenetelmiä (RBDO ja ESL). Muissa menetelmissä käsitellään muun muassa venymien rekonstruointia ja hankauskitkasta komponentteihin kohdistuvia jännityksiä. Moving frame-menetelmässä sovelletaan kelluvan koordinaatiston periaatetta, yksi menetelmistä perustuu selkeästi osarakennetekniikkaan ja yhdessä kappaleiden joustokäyttäytymistä mallinnetaan muotofunktioiden avulla. Lisäksi on kolme soveltavaa esimerkkiä rasitusten seurannasta teollisuuskoneissa. Laskentamenetelmät ovat luonteeltaan ja sovelluskelpoisuudeltaan erilaisia. Optimointimenetelmät ovat parhaimmillaan rakenteiden jatkokehitystyössä, siinä missä muut menetelmät soveltuvat joko olemassa olevien rakenteiden mallintamiseen tai kokonaan uusien systeemien suunnittelutyökaluiksi. Tätä eroavuutta voidaan pitää hyvänä asiana, jotta voidaan valita parhaiten omiin tarkoituksiin soveltuva menetelmä.

Sleep deprivation reduces the lymphocyte count in a non-obese mouse model of type 1 diabetes mellitus

The objective of the present study was to determine whether sleep deprivation (SD) would promote changes in lymphocyte numbers in a type 1 diabetes model (non-obese diabetic, NOD, mouse strain) and to determine whether SD would affect female and male NOD compared to Swiss mice. The number of lymphocytes in peripheral blood after 24 and 96 h of SD (by multiple platform method) or equivalent period of time in home-cage controls was examined prior to the onset of diabetes. SD for 96 h significantly reduced lymphocytes in male Swiss mice compared to control (8.6 ± 2.1 vs 4.1 ± 0.7 10³/µL; P < 0.02). In male NOD animals, 24- and 96-h SD caused a significant decrease of lymphocytes compared to control (4.4 ± 0.3 vs 1.6 ± 0.5; P < 0.001 and 4.4 ± 0.3 vs 0.9 ± 0.1 10³/µL; P < 0.00001, respectively). Both 24- and 96-h SD induced a reduction in the number of lymphocytes in female Swiss (7.5 ± 0.5 vs 4.5 ± 0.5, 4.4 ± 0.6 10³/µL; P < 0.001, respectively) and NOD mice (4 ± 0.6 vs 1.8 ± 0.2, 1.2 ± 0.4 10³/µL; P < 0.01, respectively) compared to the respective controls. Loss of sleep induced lymphopenia in peripheral blood in both genders and strains used. Since many cases of autoimmunity present reduced numbers of lymphocytes and, in this study, it was more evident in the NOD strain, our results suggest that SD should be considered a risk factor in the onset of autoimmune disorders.

Changes in epidemiology of rotavirus in the Triângulo Mineiro region of Brazil: lack of two consecutive rotavirus seasons

Rotaviruses are the main cause of infantile acute diarrhea, and a monovalent (G1P[8]) vaccine against the virus was introduced into the Brazilian National Immunization Program for all infants in March 2006. The objectives of this study were to determine the rate and genotype distribution of rotavirus causing infantile diarrhea in the Triângulo Mineiro region of Brazil during 2011-2012 and to assess the impact of local vaccination. Fecal specimens were analyzed for detection and characterization of rotavirus using polyacrylamide gel electrophoresis, reverse transcription followed by polymerase chain reaction (PCR), and PCR-genotyping assays. Overall, rotavirus was diagnosed in 1.7% (6/348) of cases. Rotavirus positivity rates decreased 88% [95% confidence intervals (CI)=15.2, 98.3%; P=0.026] in 2011 and 78% (95%CI=30.6, 93.0%; P=0.007) in 2012 when compared with available data for baseline years (2005/2006) in Uberaba. In Uberlândia, reductions of 95.3% (95%CI=66.0, 99.4%; P=0.002) in 2011, and 94.2% (95%CI=56.4, 99.2%; P=0.004) in 2012 were also observed compared with data for 2008. The circulation of rotavirus G2P[4] strains decreased during the period under study, and strains related to the P[8] genotype reemerged in the region. This study showed a marked and sustained reduction of rotavirus-related cases, with a lack of rotavirus in the 2011 and 2012 seasons, suggesting a positive impact of the vaccination program.

Caractérisation phénotypique et génotypique de Campylobacter jejuni et évaluation d’une stratégie de contrôle de la colonisation du poulet de chair par ce pathogène alimentaire

Campylobacter jejuni est l’agent causal de la campylobactériose, infection bactérienne importante en santé publique. Un des vecteurs de transmission de C. jejuni pour l’humain est le poulet via la chaîne alimentaire. Les mécanismes impliqués dans colonisation caecale commensale des oiseaux par C. jejuni sont toujours peu caractérisés, bien qu’une meilleure compréhension de ces mécanismes puisse apporter des solutions pour le contrôle du pathogène à la ferme. Cette étude avait pour buts de caractériser les propriétés phénotypiques et les facteurs génétiques impliqués dans la colonisation du poulet par C. jejuni et d’identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans cette association. Des souches, issues d’élevages conventionnels échantillonnés en 2003 et en 2008 ainsi que d’élevages biologiques, ont été caractérisées afin d’obtenir leur profil de résistance aux antibiotiques, leur autoagglutination et leur chimiotactisme. Les souches des élevages conventionnels ont de plus été caractérisées pour leur capacité à adhérer et envahir une culture primaire de cellules caecales de poulet. Une puce à ADN a été développée pour détecter la présence de 254 gènes et variants associés à la colonisation des poulets ainsi qu’à la résistance aux antibiotiques chez les souches issues d’élevages conventionnels. Les propriétés phénotypiques et la présence de certains gènes chez les souches ont par la suite été comparées. Finalement, des souches ayant des caractéristiques différentes ont été utilisées dans un modèle de colonisation du poulet pour évaluer l’efficacité d’un nouvel additif alimentaire à base d’acides organiques et d’huiles essentielles sur le contrôle de C. jejuni. Les propriétés phénotypiques des souches étaient très variées et n’étaient pas corrélées entre elles, à l’exception de l’adhésion et de l’invasion. L’analyse génétique a révélé que le contenu en gènes des souches était variable, notamment au niveau des gènes de l’enveloppe bactérienne, au flagelle, aux récepteurs du chimiotactisme et à la résistance à l’arsenic. Les souches de 2003 et de 2008 étaient semblables lorsque leur contenu en gènes ainsi que leurs propriétés phénotypiques étaient comparés. Des gènes possiblement associés à un fort ou un faible potentiel de colonisation ont été identifiés. L’additif alimentaire a diminué la contamination des carcasses bien qu’une augmentation de la colonisation intestinale ait été observée pour certaines souches. La moitié des lots de poulets d’origine biologique étaient positifs pour C. jejuni. Les souches issues de ce type d’élevage étaient peu résistantes aux antibiotiques et possédaient des phénotypes variés. Cette étude a permis de mieux définir les caractéristiques importantes de C. jejuni qui sont associées à la colonisation intestinale du poulet. Elle a établi pour la première fois au Canada la présence du pathogène dans les élevages de poulets biologiques. Cette étude fait partie des quelques études qui décrivent la présence des gènes de colonisation et de résistance aux antibiotiques dans une collection de souches issues uniquement du poulet. Elle a également remis en doute l’importance de certains gènes dans la colonisation. La caractérisation exhaustive des souches a également permis d’identifier de nouveaux gènes possiblement associés à la colonisation de poulet par C. jejuni. Finalement, elle a indiqué que l’utilisation d’un mélange d’huiles essentielles et d’acide organique encapsulés pouvait être efficace pour réduire la contamination des carcasses de poulet par C. jejuni et que son effet était souche-dépendant.

Développement de nouvelles formulations d’antifongiques et évaluation de l’activité sur Candida spp. et Aspergillus spp.

Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse de doctorat avaient pour but de mettre au point des nouvelles formulations d’antifongiques sous forme de nanoparticules polymériques (NP) en vue d’améliorer l’efficacité et la spécificité des traitements antifongiques sur des souches sensibles ou résistantes de Candida spp, d’Aspergillus spp et des souches de Candida albicans formant du biofilm. Dans la première partie de ce travail, nous avons synthétisé et caractérisé un polymère à base de polyester-co-polyéther branché avec du poly(éthylène glycol) (PEG-g-PLA). En plus d’être original et innovant, ce co-polymère a l’avantage d’être non-toxique et de posséder des caractéristiques de libération prolongée. Trois antifongiques couramment utilisés en clinique et présentant une biodisponibilité non optimale ont été choisis, soient deux azolés, le voriconazole (VRZ) et l’itraconazole (ITZ) et un polyène, l’amphotéricine B (AMB). Ces principes actifs (PA), en plus des problèmes d’administration, présentent aussi d’importants problèmes de toxicité. Des NP polymériques encapsulant ces PA ont été préparées par une technique d’émulsion huile-dans-l’eau (H/E) suivie d’évaporation de solvant. Une fois fabriquées, les NP ont été caractérisées et des particules de d’environ 200 nm de diamètre ont été obtenues. Les NP ont été conçues pour avoir une structure coeur/couronne avec un coeur constitué de polymère hydrophobe (PLA) et une couronne hydrophile de PEG. Une faible efficacité de chargement (1,3% m/m) a été obtenue pour la formulation VRZ encapsulé dans des NP (NP/VRZ). Toutefois, la formulation AMB encapsulée dans des NP (NP/AMB) a montré des taux de chargement satisfaisants (25,3% m/m). En effet, le caractère hydrophobe du PLA a assuré une bonne affinité avec les PA hydrophobes, particulièrement l’AMB qui est le plus hydrophobe des agents sélectionnés. Les études de libération contrôlée ont montré un relargage des PA sur plusieurs jours. La formulation NP/AMB a été testée sur un impacteur en cascade, un modèle in vitro de poumon et a permis de démontrer le potentiel de cette formulation à être administrée efficacement par voie pulmonaire. En effet, les résultats sur l’impacteur en cascade ont montré que la majorité de la formulation s’est retrouvée à l’étage de collecte correspondant au niveau bronchique, endroit où se situent majoritairement les infections fongiques pulmonaires. Dans la deuxième partie de ces travaux, nous avons testé les nouvelles formulations d’antifongiques sur des souches planctoniques de Candida spp., d’Aspergillus spp. et des souches de Candida albicans formant du biofilm selon les procédures standardisées du National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS). Les souches choisies ont démontré des résistances aux azolés et aux polyènes. Les études d’efficacité in vitro ont permis de prouver hors de tout doute que les nouvelles formulations offrent une efficacité nettement améliorée comparée à l’agent antifongique libre. Pour mettre en lumière si l’amélioration de l’efficacité antifongique était due à une internalisation des NP, nous avons évalué le comportement des NP avec les cellules de champignons. Nous avons procédé à des études qualitatives de microscopie de fluorescence sur des NP marquées avec de la rhodamine (Rh). Tel qu’attendu, les NP ont montré une localisation intracellulaire. Pour exclure la possibilité d’une simple adhésion des NP à la surface des levures, nous avons aussi confirmé leur internalisation en microscopie confocale de fluorescence. Il est important de noter que peu d’études à ce jour ont mis l’accent sur l’élaboration de nouvelles formulations d’antifongiques à base de polymères non toxiques destinées aux traitements des mycoses, donnant ainsi une grande valeur et originalité aux travaux effectués dans cette thèse. Les résultats probants obtenus ouvrent la voie vers une nouvelle approche pour contourner les problèmes de résistances fongiques, un problème de plus en plus important dans le domaine de l’infectiologie.

Evaluation of a nucleoprotein-based enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of antibodies against infectious bronchitis virus

As an immunogen of the coronavirus, the nucleoprotein (N) is a potential antigen for the serological monitoring of infectious bronchitis virus (IBV). In this report, recombinant N protein from the Beaudette strain of IBV was produced and purified from Escherichia coli as well as Sf9 ( insect) cells, and used for the coating of enzyme-linked immunosorbent assay ( ELISA) plates. The N protein produced in Sf9 cells was phosphorylated whereas N protein from E. coli was not. Our data indicated that N protein purified from E. coli was more sensitive to anti-IBV serum than the protein from Sf9 cells. The recombinant N protein did not react with the antisera to other avian pathogens, implying that it was specific in the recognition of IBV antibodies. In addition, the data from the detection of field samples and IBV strains indicated that using the recombinant protein as coating antigen could achieve an equivalent performance to an ELISA kit based on infected material extracts as a source of antigen(s). ELISAs based on recombinant proteins are safe ( no live virus), clean ( only virus antigens are present), specific ( single proteins can be used) and rapid ( to respond to new viral strains and strains that cannot necessarily be easily cultured).

Isolamento e caracterização de Salmonella sp. em suínos ao abate e em cortes de pernil

A Salmonella sp. é uma das principais causas de doenças transmitidas por alimentos, principalmente de origem animal. Os suínos podem ser portadores assintomáticos de Salmonella sp. e, nessa condição, serem levados ao abate. Desta forma, a entrada de Salmonella sp. na cadeia de produção é uma preocupação para a indústria. Sabendo-se da importância deste microrganismo, pelo seu impacto na indústria e na saúde pública, este trabalho teve como objetivo determinar a prevalêncía de Salmonella sp. em suínos levados ao abate em um frigorífico sob inspeção federal no Rio Grande do Sul, e correlacionar com a contaminação de cortes de pernil. Para tanto, 64 amostras de conteúdo intestinal e 121 amostras de cortes de pernil coletadas em 4 visitas, foram submetidas ao isolamento e identificação de Salmonella sp. As amostras de Salmonella sp. foram avaliadas quanto a resistência a 14 antimicrobianos, através da técnica de difusão em ágar. Salmonella sp. foi isolada de 46,87% das amostras de conteúdo intestinal e de 49,59% dos cortes de pernil. Foi encontrado grande número de sorovares, sendo os mais prevalentes Panama e Bredeney. Das amostras isoladas, 60,8% apresentaram perfil de multiresistência, sendo os maiores índices de resistência a sulfonamida, ácido nalidíxico e tetraciclina. Utilizando o perfil de resistência a antimicrobianos de amostras de um mesmo sorovar forma comparadas quanto a sua similaridade e agrupadas em dendrogramas, observou-se grande diversidade nas linhagens isoladas. Os resultados demonstraram que a entrada de animais no frigorífico excretando Salmonella sp., pode contribuir para a contaminação do produto final. A diversidade de sorovares e linhagens pode representar que são várias as fontes de contaminação, tanto dos animais quanto do produto final.

Propriedades reológicas e efeito da adição de sal na viscosidade de exopolissacarídeos produzidos por bactérias do gênero Rhizobium

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

Antimicrobial activity of the essential oils of some spice herbs

Essential oils were obtained from fennel seeds, dill, cumin and coriander. Their antimicrobial activity was tested on isolated clinical specimens of patients treated at the University Hospital of the School of Medicine of Botucatu, SP, UNESP. Microorganisms were grown in BHI (Brain Heart Infusion/Oxoid) at 37oC/18 hours and resuspended in 0,5 Mac Farland's Standard (1,5 x 108 CFU/mL). The diffusion method was performed, putting 10 μl of the essential oils on paper disks (6mm of diameter) (Blank Disks/CECON) at 37oC/24 hours. After this period, the disks were put on plates containing Mueller Hinton Agar (Oxoid) and inoculated with the microorganisms. After 48 hours at 37oC, inhibitory zones were measured (mm) for the respective oils and strains. The essential oil from Anethum graveolens showed antimicrobial activity against Staphylococcus aureus (inhibitory zone=18 mm), Salmonella sp. (=11 mm) and E. coli (10 mm). The Cuminum cyminum essential oil was effective against E. coli, P. aeruginosa and Salmonella sp. and their inhibitory zones were 18, 10 and 23 mm, respectively. Coriandrum sativum oil was active only against Salmonella sp. (18 mm) and Foeniculum vulgare inhibited only E. coli (9 mm).

Mechanical behavior of isolated intervertebral disc

The study on several components of intervertebral joints is essential to understand the spine's degenerative mechanisms and to assess the best method for their treatment. For such study it is necessary to know the mechanical properties of the isolated intervertebral disc (ID) mechanical properties and, it is necessary to evaluate its stresses and strains. In order to assess the ID displacements, a fine, U-shaped blade was developed, over which two extensometers connected in a Wheatstone bridge were placed. The device was then tested on porcine spine ID, where compression loads were applied and the extremities displacements of the blade coupled to the intervertebral disc were measured. Stress/strain diagram, both on the compression and on the decompression phases, evidencing the non-linear nature of such relationship. With the experiment, it was possible to obtain approximate values of the longitudinal elasticity module (E) of the disc material and of the Poisson coefficient (n ). After several tests, E results are compatible with those obtained by others studies, with very simple and low-cost device. This experiments can be used for obtained others mechanical properties of isolated ID with precision and accuracy.

Acúmulo de biomassa em variedades de cana-de-açúcar inoculadas com diferentes estirpes de bactérias diazotróficas

The objective of this study was to evaluate the contribution of inoculation with diazotrophs, applied both individually and in combination, in commercial varieties of sugarcane. The experiment was carried out at the experimental grounds of Embrapa Agrobiologia, in Seropédica, Rio de Janeiro, Brazil. The experimental design was of randomised blocks, with sub-divided plots and six replications. Six varieties of sugarcane with six treatments were used: control, control with nitrogen, inoculation of the individual strains: BR 11512, BR 11724 and BR 11411, in addition to inoculation with a cocktail consisting of five strains of diazotrophs. Differences were observed between varieties and between treatments, and an interaction observed between the treatments and varieties. For all the parameters evaluated, no response was observed in the sugarcane varieties RB855536 and RB92606. In the variety RB918639, the only difference was in the accumulation of green biomass. No difference was observed between the treatments for total nitrogen accumulation. The most responsive variety to inoculation was RB867515, differing in the accumulation of fresh and dry biomass. This study showed that inoculation promotes the accumulation of biomass, the contribution being different for the varieties and strains of bacteria, suggesting an interaction between the factors studied. The variety RB867515 is promising for use in studies of inoculation with diazotrophs.

Seletividade de herbicidas à cultura da mandioca

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)