牛血清蛋白在亲水硅片表面吸附的原子力显微成像

本文用原子力显微术（AFM）研究了牛血清白蛋白（BSA）在亲水硅片表面的吸附，硅片表面经亲水处理后，将牛血清蛋白（BSA）吸附在表面，采用轻敲模式，可获得清晰的AFM图像，牛血清蛋白（BSA）的AFM图像表明：BSA在亲水硅片表面是单分子，水平吸附在硅片表面，且吸颗粒状；1mg/ml的BSA在吸附30min后为饱和吸附。BSA到达硅表面后，蛋白中可移动的带正电荷的基团可以趋向亲水表面，使BSA与硅表面的静电相互作用由斥力变为吸引力，BSA可以稳定地吸附在亲水硅片表面。

Application of Optical Protein-chip in Detecting Phage M13KO7

Abstract: Avidin layer was bound on the substrate surface of Silicon wafer modified with aldehyde. The interaction between avidin and biotin was adopted for the immobilization of mouse monoclonal biotin-anti-M13 (antibody GP3)-labeled biotin. The surface was incubated in a solution containing phage M13KO7, which was trapped by the antibody GP3 with the interaction between phage M13KO7 and antibody GP3, resulting in a variation of layer thickness that was detected by imaging ellipsometry. The results showed a saturated layer of antibody GP3 with a thickness about 6.9 nm on the surface of the silicon wafer. The specific interaction between phage M13KO7 and antibody GP3 resulted in a variation of layer thickness. The layer of phage M13KO7 bound with antibody GP3 was 17.5 nm in the concentration of 1.1×1010 pfu/mL. Each variation of the layer thickness corresponded to a concentration of phage M13KO7 in the range of 0.1×1010–2.5×1010 pfu/mL, with the sensitivity of 109 pfu/mL. Compared with other methods, the optical protein-chip, requiring only short measurement time, label free, is a quantitative test, and can be visualized. This study could be significant on the interactions between the antibody and the virus, showing potential in the early diagnosis of virosis.

Competitive protein adsorption studied with atomic force microscopy and imaging ellipsometry

The adsorption and competitive adsorption of collagen and bovine serum albumin (BSA) were directly visualized and quantified using atomic force microscopy (AFM) and imaging ellipsometry. Chemically modified silicon surfaces were used as hydrophilic and hydrophobic substrates. The results showed that collagen and BSA in single component solution adsorbed onto a hydrophobic surface two times more than that onto a hydrophilic surface. The competitive adsorption between collagen and BSA showed that serum albumin preferentially adsorbed onto a hydrophobic surface, while collagen on a hydrophilic surface. In the binary solution of BSA (1 mg/ml BSA) and collagen (0.1 mg/ml), nearly 100% of the protein adsorbed onto the hydrophobic surface was BSA, but on the hydrophilic surface only about 6% was BSA. Surface affinity was the main factor controlling the competitive adsorption.

Efecto de concentraciones de aceite de algodón sobre la viabilidad, patogenicidad, estabilidad de la cepa CB-32 de Beauveria bassiana (Bals y vuils)

En Nicaragua, Plutella xylostella es la plaga que causa mayores daños al cultivo de repollo (Brassica oleracea) lo que implica una gran inversión en el control de la misma. Para contribuir a la búsqueda de alternativas para el Manejo integrado de esta plaga se realizó este estudio en las instalaciones del Centro Nacional de Protección Vegetal (CENAPROVE) y en la Universidad Nacional Agraria durante el periodo comprendido entre Febrero 1991 y Febrero 1992. Se evaluó la Cepa CB-32 del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana (Bals & Vuils) en 6 formulaciones conteniendo 0%, 2%, 4%, 6%. 8% y 10% de aceite de algodón en agua sobre larvas del segundo instar de P. xylostella. La concentración de conidias en las formulaciones fué de 3.35x108 En un rango de tiempo de 14-30 horas después de la inoculación en PDA se distinguieron con un mayor porcentaje de germinación de conidias las formulaciones con O y 2% de aceite de algodón. Las mismas demostraron mayor sedimentación reportando 0.2 y 0.5 ml seis horas después de ser sometidas a reposo. Para la evaluación del efecto de la radiación solar sobre las conidias de B. bassiana se realizó un análisis de varianza y pruebas de Tukey con un 95% de confianza, las respaldan que las formulaciones pueden separarse en cuatro categorías estadísticas diferentes de las cuales en primer lugar tenemos las formulaciones con O y 2% de aceite que presentan el mayor porcentaje de germinación de conidias expuestas a 24 horas de radiación solar (86.61% y 80.36%) respectivamente. A la variable patogenicidad de las conidias de B. bassiana en huésped de Plutella xylostella se efectúo un análisis de varianza y prueba de Tuckey y resulto que las formulaciones pueden clasificarse en 3 categorías estadísticas, sobresaliendo la patogenicidad de las conidias de las formulaciones con O y 2% de aceite reportando 95 y 80% respectivamente. El tiempo letal para las formulaciones no varió provocando la mortalidad dos días después de la inoculación de las larvas por el método de inmersión.

Efecto de diferentes arreglos topológicos de maíz (Zea mays L.) y frijol (Phaseolus vulgaris L.) sobre la dinámica de las malezas, el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos y uso equivalente de la tierra

En el presente trabajo se discuten los resultados del experimento establecido en la época de postrera en la localidad de Cofradía, departamento de Masaya, con la finalidad de evaluar el comportamiento de las comunidades de malezas, el crecimiento y rendimiento del maíz y del frijol en distinto arreglos topológicos de estos cultivos, así como analizar el uso equivalente de la tierra y realizar un análisis económico de las variantes estudiadas. Para establecer el ensayo se utilizó un experimento unifactorial en arreglo de Bloques Completos al Azar (BCA) con cuatro repeticiones y las variantes estudiadas fueron: Cultivo puro de maíz; Cultivo puro de frijol; Maíz a 80 cm, más un surco de leguminosa entre calle (Ml: Fl); Maíz a doble surco a 20 cm, calle ancha 140 cm, con dos surco de leguminosa a 50 cm entre hileras (M:20); Maíz a doble surco a 40 cm, calle ancha 120 cm, con dos surcos de leguminosas a 40 cm (M:40). Los resultados reflejan, que la abundancia, biomasa y diversidad de malezas tuvieron un comportamiento similar, se observó un mejor comportamiento del maíz cultivo puro y el arreglo M:40. Los resultados de las variables de crecimiento y desarrollo del maíz, no afectan significativamente los tratamientos, a excepción de mazorcas cosechadas la cual fue afectada significativamente. El resultado del cultivo frijol, peso de 1000 granos, fue afectado por los tratamientos. Los resultados del Uso Equivalente de la Tierra (UET), reflejan que el arreglo M: 20 obtuvo un 50% más de eficiencia en relación al cultivo puro seguido por el arreglo M: 40 el cual presenta un 25% más de eficiencia. Los resultados de la relación Beneficio-Costo, presento mejores resultados los asocios que los cultivos puros, siendo los arreglos M: 20 y M40 los que presentaron mejores resultados, con 3.14 y 2.71 unidades monetarias respectivamente.

Mejoramiento de la eficiencia de propagación in vitro de plátano (Musa AAB cv. Enano)

En el período comprendido de noviembre del año 2001 a julio del año 2002, en el Laboratorio de Cultivo de Tejidos de la Universidad Nacional Agraria (UNA) se realizó el estudio de la propagación in vitro en el cultivo de Plátano, (AAB) cv Enano. A las cuatro semanas del establecimiento se evalúo el porcentaje de fenolización de los ápices, en el medio de cultivo que contenía solamente las sales Murashige y Skoog el 100% de los tejidos produjo el más bajo nivel de fenoles. A las ocho semanas se evalúo el efecto de las variantes de medios de cultivo en la formación de plantas. Cuando se agregó al medio de cultivo 0.3 mg/l de Ácido indolacético y 1 mg/l de Bencil amino purina se registró 53.3% de plantas formadas y el 26% de estas emitieron brotes axilares. En la fase de multiplicación los experimentos se evaluaron a las tres semanas determinándose los mejores tratamientos a través del análisis de Varianza y separación de Medias de Tukey (a= 0.05). Los mejores coeficientes de brotación se presentaron en los medios suplidos con 4 y 5 mg/l de Bencil amino purina, con valores respectivos de 4.2 y 4.46 brotes por planta. La consistencia semisólida del medio de cultivo superó al medio líquido en las variables altura de planta y número de brotes. La mejor combinación tipo de frasco y número de planta, fue con la siembra de cinco brotes en frascos de 200 ml con resultados de brotación de 2.08 y 2.05 respectivamente. En el enraizamiento se comprobó que concentraciones de sacarosa entre 30 g/l y 60 g/l combinadas con 1 y 2 mg/l de Ácido Indol Acético favorecen el incremento de las variables evaluadas. La sobrevivencia de las vitroplantas en condiciones ambientales fue del 100% cuando estas provinieron de medios de cultivos con niveles de sacarosa de 50 y 60 g/l combinadas con 1 y 2 mg/l de Ácido Indol Acético.

Evaluación de hongos entomopatogenos sobre plagas claves en el cultivo del arroz (Julio a octubre del 2000)

Con el objetivo de evaluar el efecto de tres cepas de hongos entomopatógenos formuladas en polvo y aceite, sobre las poblaciones del chinche de la espiga del arroz Oebalus insularis (Stal), la novia del arroz Rupela albinella (Cramer) y el saltamonte Conocephalus sp se realizó un experimento en condiciones de campo y laboratorio durante Agosto a Diciembre del 2000. A nivel de laboratorio se evaluaron las cepas 38, 64, 114 y 121 de Beauveria bassiana (Bals), sobre la mortalidad del chinche, las cepas evaluadas a nivel de campo fueron 114 y 121 también de Beauveria bassiana(Bals) y la cepa Niña bonita de Metarhizium anisopliae (Metch); se evaluó además la mezcla de las cepas Ma-NB más Bb-121, comparadas con una parcela sin aplicación de hongos y uso de Metamidofos. Se utilizó el umbral de 0.6 chinches en 10 redadas para realizar las aplicaciones, los muestreos se realizaron cada se mana, iniciando antes de la floración hasta finalizar el período de protección de espiga. Se seleccionaron cinco sitios al azar en cada tratamiento y se registró el número de plagas capturadas. Se inició con una aplicación preventiva del hongo, cuando se observó entre el 5 y 10% de floración, posteriormente fueron aplicados cuando se alcanzó el umbral de daño. Los resultados obtenidos indican que los tratamientos tuvieron un comportamiento similar, se encontró diferencias significativas entre las poblaciones de plagas en las fechas de muestreo (P:0.0001); sin embargo, se pudo observar que las cepas Ma-N B y Bb-114 formuladas en polvo iniciaron con la mayor población y al final del ciclo la incidencia de la plagas en dichas parcelas fue un poco menor que en las demás. En cambio los tratamientos Ma-NB + Bb-121 y Bb-114 formuladas en aceite presentaron poblaciones de la plaga ligeramente mayores que los demás tratamientos. Las cepas Bb-114 y Ma-NB, así como la mezcla de ambas, formuladas en polvo, en concentraciones de 10 12 conidias/ml son promisorias para el manejo de las plagas objeto de estudio. A nivel de laboratorio las cepas que se comportaron mejor fueron la 64 y 114 de Beauveria bassiana.

Evaluacion de arreglos de siembra de policultivos y monocultivos maiz-frijol sobre el estudio de la cenosis, crecimiento y rendimiento de los cultivos y uso equivalente de la tierra

En el presente trabajo se presentan los resultados de un experimento sembrado en la época de primera 1995, en la finca experimental La Compañia, ubicada en el municipio de San Marcos, departamento de Carazo, en un suelo de origen volcánico, con altos contenidos de cárbono orgánico. El objetivo del trabajo fué determinar el efecto de arreglos de siembra de frijol común asociado con maíz y monocultivos sobre la cenosis de las malezas, uso equivalente de la tierra y rendimiento de los cultivos. Se utilizó un diseño de bloque completo al azar con cuatro repeticiones, en el cual se evaluó monocultivo de maíz y monocultivo de frijol y la asociación de frijol con maíz bajo 7 arreglos de siembra: un surco de frijol y uno de maíz (Fl:Ml), 2 surcos de frijol y uno de maíz (F2:Ml), 3 surcos de frijol y uno de maíz (F3:Ml), 4 surcos de frijol y uno de maíz (F4:Ml), 6 surcos de frijol y uno de maíz (F6:M1 ), 4 surcos de frijol y 3 de maíz(F4:M3), 2 surcos de frijol y 3 de maíz (F2:M3). Los resultados obtenidos indican que los asocios resultaron ser más eficientes que los monocultivos en reducir la abundancia y dominancia de las malezas. Los mayores rendimientos de grano se obtuvieron en los sistema.; asociados, bajo los arreglo F3:Ml y F4:M3. El frijol en monocultivo fue el de menor rendimiento por unidad de área. En cuanto al uso equivalente de la tierre (UET), éste fué mayor en los asocios que en los monocultivos, presentando mayor UET el arreglo F4:M3 con 1.53, lo cual proporciona 53 por ciento más de producción por unidad de área que los monocultivos. El sistema de asocio resultó ser un componente valioso a ser tomado en cuenta en programa de manejo integrado de malezas en ambos cultivos, ya que reduce la vulnerabilidad del sistema a la colonización y establecimiento de las malezas, además de un mejor uso de la tierra y mayor diversificación de la producción. Los asocios con arreglos F4:M3, Fl :MI y F3:Ml fueron más rentables al presentar rentabilidad superior a los monocultivos.

A surface acoustic wave-based immunosensing device using a nanocrystalline ZnO film on Si

The novelty of this study resides in the fabrication of a bio-sensing device, based on the surface acoustic wave (SAW) on a nanocrystalline ZnO film. The ZnO film was deposited using an rf magnetron sputtering at room temperature on silicon. The deposited films showed the c-axisoriented crystallite with grain size of ∼40 nm. The immunosensing device was fabricated using photolithographic protocols on the film. As a model biomolecular recognition and immunosensing, biospecific interaction between a 6-(2,4-dinitrophenyl) aminohexanoic acid (DNP) antigen and its antibody was employed, demonstrating the shifts of resonant frequencies on SAW immunosensing device. The device exhibited a linearity as a function of the antibody concentration in the range of 20∼20,000 ng/ml. © 2009 American Scientific Publishers. All rights reserved.

First-passage failure and its feedback minimization of quasi-partially integrable Hamiltonian systems

An n degree-of-freedom Hamiltonian system with r (1¡r¡n) independent 0rst integrals which are in involution is calledpartially integrable Hamiltonian system. A partially integrable Hamiltonian system subject to light dampings andweak stochastic excitations is called quasi-partially integrable Hamiltonian system. In the present paper, the procedures for studying the 0rst-passage failure and its feedback minimization of quasi-partially integrable Hamiltonian systems are proposed. First, the stochastic averaging methodfor quasi-partially integrable Hamiltonian systems is brie4y reviewed. Then, basedon the averagedIt ˆo equations, a backwardKolmogorov equation governing the conditional reliability function, a set of generalized Pontryagin equations governing the conditional moments of 0rst-passage time and their boundary and initial conditions are established. After that, the dynamical programming equations and their associated boundary and 0nal time conditions for the control problems of maximization of reliability andof maximization of mean 0rst-passage time are formulated. The relationship between the backwardKolmogorov equation andthe dynamical programming equation for reliability maximization, andthat between the Pontryagin equation andthe dynamical programming equation for maximization of mean 0rst-passage time are discussed. Finally, an example is worked out to illustrate the proposed procedures and the e9ectiveness of feedback control in reducing 0rst-passage failure.

Micropropagación en piña (Ananas comosus (L.) Merr) cultivar MD-2

El presente estudio se realizó en el laboratorio de cultivo de tejidos de la Universidad Nacional Agraria de abril del 2007 a marzo del 2008, con el objetivo de mejorar la eficiencia de producción de piña (Ananas comosus (L.) Merr.) en diferentes fases de la micropropagación. En establecimiento, enraizamiento y aclimatización se evaluaron medios de cultivos con difere ntes concentraciones de reguladores de crecimiento. En la multiplicación se estudió el tipo de consistencia del medio, frasco y número de explantes por frasco. En la fase de establecimiento los medios de cultivo que contenían las sales de Murashige y Skoog, (1962) con 1 mg/l BAP y 0.1 mg/l AIA ó ANA favorecieron la separación de los primordios de hojas; el color verde se presentó en los medios con ANA y BAP. En la fase de multiplicación los mejores medios de cultivo contenían 2 y 3 mg/l BAP de consistencia líquida, con brotes de 0.96 y 1.20. Los medios de cultivo que contenían las sales MS de consistencia semi sólida fueron superiores en número de hojas y raíces. La formación de brotes fue superior al usar frascos de 220 ml con 8 ex plantes en medio semisólido con un promedio de 3.43. La longitud de planta y el número de hojas presentaron promedios superiores en medio semisólido con 5 explantes y en frascos de 220 m l y 430 ml, respectivamente. La inducción de raíces fue favorecida en los medios de cultivo que contenían 1 mg/l de BAP con 40 g/l de sacarosa. Para la variable número de brotes, hojas y longitud de planta no hubo diferencia significativa entre los tratamientos. Las vitroplantas provenientes de plantas enteras presentaron 100% de sobrevivencia. El promedio de espinas fue más acentuado en los tratamientos de plantas partidas longitudinalmente. El número de hoja resultó similar estadísticamente en los medios con diferentes niveles de sacarosa en combinación con 0.1 y 1 mg/l de AIA. La longitud de planta obtuvo el mejor promedio en el medio que contenía 0.5 mg/l de AIA con 30 g/l de sacarosa.

Reproduccion de piña (Ananas comosus L. Merrill) a partir de tallos e hijos en los cultivares Cayena lisa y monte lirio

Se determinó el efecto del tipo de material vegetativo y del regulador de crecimiento (Hoja verde 48 SL) sobre la brotación de yemas en los cultivares de piña (Ananas comosus L. Merrill) Cayena Lisa (CL) y Monte Lirio (ML). Se establecieron tres ensayos en arreglo de diseño de bloques completos al azar en canteros de arena. En el primer ensayo se evaluó durante tres cortes (cada 30 días) el empleo detallo entero de planta adulta(TE), tallo de planta adulta cortado longitudinalmente (TCL), tallo de planta adulta cortado transversalmente (TCT) y tallo entero de hijo (HE) en el cultivar ML; en el segundo ensayo se evaluaron TE y TCT en el cultivar CL. En el tercer ensayo se estudió la aplicación de 0.5, 1.0 y 2.0 ml l-1 agua de Hoja verde 48 SL y el testigo en el cultivar ML, durante doscortes. Se comparó la brotación de los cultivares CL y ML usando TE y TCT. A los datos de longitud (cm), grosor (cm), peso (g), número de hojas e hijos por tratamiento se les realizó análisis de varianza y separación de media (Waller-Duncan,α = 5%). En el primer ensayo no hubo diferencia significativa en número de brotes, sin embargo los provenientes TE presentaron mayor peso (8.0 y 9.3 g), grosor (1.35 cm) y longitud (8.02 cm). En el segundo ensayo hubo diferencias significativas solamente en número de brotes en el corte 1, TE produjo 2.1 brotes. TCL usando TE registró los mejores promedios en longitud, grosor, peso, número de hojas e hijos. En el tercer ensayo no hubo diferencias significativas entre los tratamientos, a excepción del corte 1 donde presentó la mayor longitud el testigo (11.60 cm). Se produjeron 800 plantas en total, la mayoría establecidas en el campo.

Influence of stochastic mesoscopic structure on macroscopic mechanical behavior of brittle material

A newly developed numerical code, MFPA(2D) (Material Failure Process Analysis), is applied to study the influence of stochastic mesoscopic structure on macroscopic mechanical behavior of rock-like materials. A set of uniaxial compression tests has been numerically studied with numerical specimens containing pre-existing crack-like flaw. The numerical results reveal the influence of random mesoscopic structure on failure process of brittle material, which indicates that the variation of failure mode is strongly sensitive to the local disorder feature of the specimen. And the patterns of the crack evolution in the specimens are very different from each other due to the random mesoscopic structure in material. The results give a good explanation for various kinds of fracture modes and peak strength variation observed in laboratory studies with specimens made from the same rock block being statistically homogenous in macro scale. In addition, the evolution of crack is more complicated in heterogeneous cases than in homogeneous cases.

Micropropagación de apices caulinares en platano (Musa spp. AAB) cultivar Cuerno Gigante

El estudio se realizó en el laboratorio de cultivo de tejidos de la Universidad Nacional Agraria de diciembre 2008 a enero 2010. En el centro experimental de FAGRO se seleccionaron hijos de plátano (Musa spp AAB) cultivar Cuerno Gigante para el estudio de los diferentes factores en las cuatro fases de la micropropagación. En el establecimiento se evaluó el efecto del Bencil amino purina y Ácido indolacético. En multiplicación se estudió la respuesta de los tejidos a los medios de cultivo, volumen del frasco, número de plantas por frasco y número de subcultivos. En la fase de enraizamiento se evaluó el efecto del AIA y sacarosa en la producción de raíces, y en la fase de aclimatación las correlaciones entre variables morfológicas. Los datos de establecimiento se analizaron en Cuadros porcentuales, en las fases de multiplicación y enraizamiento con el diseño bloques completos al azar, se determinaron los mejores tratamientos mediante el análisis de Duncan y Waller. Todos los ápices establecidos segregaron fenoles y en el medio con 1 mg l-1 BAP la formación de plantas fue del 20%. A partir del segundo subcultivo los medios que contenían 2 mgl-1 de BAP incrementaron los porcentajes de brotación. Con 5 y 7 plantas por frasco de 220 y 430 ml se obtuvieron los mejores promedios de brotación axilar, longitud del pseudotallo y de número de hojas. Con 7 plantas por frasco se disminuyó en 28.93% la cantidad de frascos y de medios de cultivo en comparación con 5 plantas por frasco. La mejor producción de raíces se consiguió en las sales MS con 30 gl-1 de sacarosa consistencia semi-sólida. En fase de aclimatación el número de raíces tuvo correlación significativa y positiva con longitud del pseudotallo y volumen de raíces, también hubo correlación positiva y significativa entre número de hojas y longitud del pseudotallo, resultando de gran importancia en la determinación del crecimiento y comportamiento futuro de las plantas.