Pattern-based sensing of nucleotides in aqueous solution with a multicomponent indicator displacement assay

A multicomponent indicator displacement assay ( MIDA) based on an organometallic receptor and three dyes can be used for the identification and quantification of nucleotides in aqueous solution at neutral pH.

In situ fluorescence imaging of glutamate-evoked mitochondrial Na+ responses in astrocytes.

Astrocytes can experience large intracellular Na+ changes following the activation of the Na+-coupled glutamate transport. The present study investigated whether cytosolic Na+ changes are transmitted to mitochondria, which could therefore influence their function and contribute to the overall intracellular Na+ regulation. Mitochondrial Na+ (Na+(mit)) changes were monitored using the Na+-sensitive fluorescent probe CoroNa Red (CR) in intact primary cortical astrocytes, as opposed to the classical isolated mitochondria preparation. The mitochondrial localization and Na+ sensitivity of the dye were first verified and indicated that it can be safely used as a selective Na+(mit) indicator. We found by simultaneously monitoring cytosolic and mitochondrial Na+ using sodium-binding benzofuran isophthalate and CR, respectively, that glutamate-evoked cytosolic Na+ elevations are transmitted to mitochondria. The resting Na+(mit) concentration was estimated at 19.0 +/- 0.8 mM, reaching 30.1 +/- 1.2 mM during 200 microM glutamate application. Blockers of conductances potentially mediating Na+ entry (calcium uniporter, monovalent cation conductances, K+(ATP) channels) were not able to prevent the Na+(mit) response to glutamate. However, Ca2+ and its exchange with Na+ appear to play an important role in mediating mitochondrial Na+ entry as chelating intracellular Ca2+ with BAPTA or inhibiting Na+/Ca2+ exchanger with CGP-37157 diminished the Na+(mit) response. Moreover, intracellular Ca2+ increase achieved by photoactivation of caged Ca2+ also induced a Na+(mit) elevation. Inhibition of mitochondrial Na/H antiporter using ethylisopropyl-amiloride caused a steady increase in Na+(mit) without increasing cytosolic Na+, indicating that Na+ extrusion from mitochondria is mediated by these exchangers. Thus, mitochondria in intact astrocytes are equipped to efficiently sense cellular Na+ signals and to dynamically regulate their Na+ content.

The deubiquitinating enzyme AMSH3 is required for intracellular trafficking and vacuole biogenesis in Arabidopsis thaliana.

Ubiquitination, deubiquitination, and the formation of specific ubiquitin chain topologies have been implicated in various cellular processes. Little is known, however, about the role of ubiquitin in the development of cellular organelles. Here, we identify and characterize the deubiquitinating enzyme AMSH3 from Arabidopsis thaliana. AMSH3 hydrolyzes K48- and K63-linked ubiquitin chains in vitro and accumulates both ubiquitin chain types in vivo. amsh3 mutants fail to form a central lytic vacuole, accumulate autophagosomes, and mis-sort vacuolar protein cargo to the intercellular space. Furthermore, AMSH3 is required for efficient endocytosis of the styryl dye FM4-64 and the auxin efflux facilitator PIN2. We thus present evidence for a role of deubiquitination in intracellular trafficking and vacuole biogenesis.

Nanoparticles for gene delivery to retinal pigment epithelial cells.

PURPOSE: To evaluate the safety and potential use of poly(lactic) acid (PLA) and poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) nanoparticles (NPs) as vectors for gene transfer to RPE cells. METHODS: Experiments were conducted with primary bovine RPE cells and with the ARPE-19 human RPE cell line. Rhodamine loaded NPs were used to study factors influencing the internalization process by the various RPE cells: concentrations of NPs, duration of contact time, stage of cell culture and ambient temperature. The extent of NPs internalization was evaluated by fluorescence and phase microscopy. Potential NP toxicity was measured by the trypan blue exclusion dye test and the MTT method. Green fluorescent protein (GFP) plasmid or red nuclear fluorescent protein (RNFP) plasmid were sequestered in NPs. The ability ot these "loaded" NPs to generate gene transfection and protein expression in RPE cells was assessed both in vivo and in vitro by fluorescence and confocal microscopy. RESULTS: The extent of NP internalization in cultured cells increases with their concentration reaching a plateau at 1 mg/ml and a contact time of up to 6 h. Temperature and culture stage did not influence the in vitro internalization process. No toxic effects on RPE cells could be detected when these were incubated with up to 4 mg/ml of NPs. In human and bovine RPE cells incubated with GFP loaded NPs, cytoplasmic green fluorescence was observed in 14+/-1.65% of the cultured cells. Incubation with RNFP loaded NPs yielded a nuclear red fluorescence in 18.9+/-1.6% of the cells. These percentage levels of expression initially detected after 48 h of incubation remained unchanged during the following 8 additional days in culture. No significant differences in the extent of cytoplasm or nuclear fluorescence expression were observed between bovine or human RPE cultured cells. In vivo, a preferential RNFP expression within the RPE cell layer was detected after intra vitreous injection of RNFP plasmid loaded NPs. CONCLUSIONS: The ability of PLGA NPs to sequester plasmids, their nontoxic characteristics, and rapid internalization enables gene transfer and expression in RPE cells. These findings may be of potential use when designing future gene therapy strategies for ocular diseases of the posterior segment.

The role of interval nodes in sentinel lymph node mapping and dissection for melanoma patients.

In sentinel node (SN) biopsy, an interval SN is defined as a lymph node or group of lymph nodes located between the primary melanoma and an anatomically well-defined lymph node group directly draining the skin. As shown in previous reports, these interval SNs seem to be at the same metastatic risk as are SNs in the usual, classic areas. This study aimed to review the incidence, lymphatic anatomy, and metastatic risk of interval SNs. METHODS: SN biopsy was performed at a tertiary center by a single surgical team on a cohort of 402 consecutive patients with primary melanoma. The triple technique of localization was used-that is, lymphoscintigraphy, blue dye, and gamma-probe. Otolaryngologic melanoma and mucosal melanoma were excluded from this analysis. SNs were examined by serial sectioning and immunohistochemistry. All patients with metastatic SNs were recommended to undergo a radical selective lymph node dissection. RESULTS: The primary locations of the melanomas included the trunk (188), an upper limb (67), or a lower limb (147). Overall, 97 (24.1%) of the 402 SNs were metastatic. Interval SNs were observed in 18 patients, in all but 2 of whom classic SNs were also found. The location of the primary was truncal in 11 (61%) of the 18, upper limb in 5, and lower limb in 2. One patient with a dorsal melanoma had drainage exclusively in a cervicoscapular area that was shown on removal to contain not lymph node tissue but only a blue lymph channel without tumor cells. Apart from the interval SN, 13 patients had 1 classic SN area and 3 patients 2 classic SN areas. Of the 18 patients, 2 had at least 1 metastatic interval SN and 2 had a classic SN that was metastatic; overall, 4 (22.2%) of 18 patients were node-positive. CONCLUSION: We found that 2 of 18 interval SNs were metastatic: This study showed that preoperative lymphoscintigraphy must review all known lymphatic areas in order to exclude an interval SN.

Functional and morphological evidence for a ventricular conduction system in zebrafish and Xenopus hearts.

Zebrafish and Xenopus have become popular model organisms for studying vertebrate development of many organ systems, including the heart. However, it is not clear whether the single ventricular hearts of these species possess any equivalent of the specialized ventricular conduction system found in higher vertebrates. Isolated hearts of adult zebrafish (Danio rerio) and African toads (Xenopus laevis) were stained with voltage-sensitive dye and optically mapped in spontaneous and paced rhythms followed by histological examination focusing on myocardial continuity between the atrium and the ventricle. Spread of the excitation wave through the atria was uniform with average activation times of 20 +/- 2 and 50 +/- 2 ms for zebrafish and Xenopus toads, respectively. After a delay of 47 +/- 8 and 414 +/- 16 ms, the ventricle became activated first in the apical region. Ectopic ventricular activation was propagated significantly more slowly (total ventricular activation times: 24 +/- 3 vs. 14 +/- 2 ms in zebrafish and 74 +/- 14 vs. 35 +/- 9 ms in Xenopus). Although we did not observe any histologically defined tracts of specialized conduction cells within the ventricle, there were trabecular bands with prominent polysialic acid-neural cell adhesion molecule staining forming direct myocardial continuity between the atrioventricular canal and the apex of the ventricle; i.e., the site of the epicardial breakthrough. We thus conclude that these hearts are able to achieve the apex-to-base ventricular activation pattern observed in higher vertebrates in the apparent absence of differentiated conduction fascicles, suggesting that the ventricular trabeculae serve as a functional equivalent of the His-Purkinje system.

Successful migration of three tracers without identification of sentinel nodes during intraoperative lymphatic mapping for non-small cell lung cancer.

Prospective comparative evaluation of patent V blue, fluorescein and (99m)TC-nanocolloids for intraoperative sentinel lymph node (SLN) mapping during surgery for non-small cell lung cancer (NSCLC). Ten patients with peripherally localised clinical stage I NSCLC underwent thoracotomy and peritumoral subpleural injection of 2 ml of patent V blue dye, 1 ml of 10% fluorescein and 1ml of (99m)Tc-nanocolloids (0.4 mCi). The migration and spatial distribution pattern of the tracers was assessed by direct visualisation (patent V blue), visualisation of fluorescence signalling by a lamp of Wood (fluorescein) and radioactivity counting with a hand held gamma-probe ((99m)Tc-nanocolloids). Lymph nodes at interlobar (ATS 11), hilar (ATS 10) and mediastinal (right ATS 2,4,7; left ATS 5,6,7) levels were systematically assessed every 10 min up to 60 min after injection, followed by lobectomy and formal lymph node dissection. Successful migration from the peritumoral area to the mediastinum was observed for all three tracers up to 60 min after injection. The interlobar lympho-fatty tissue (station ATS 11) revealed an early and preferential accumulation of all three tracers for all tumours assessed and irrespective of the tumour localisation. However, no preferential accumulation in one or two distinct lymph nodes was observed up to 60 min after injection for all three tracers assessed. Intraoperative SLN mapping revealed successful migration of the tracers from the site of peritumoral injection to the mediastinum, but in a diffuse pattern without preferential accumulation in sentinel lymph nodes.

Oxidation proteomics: the role of thiol modifications

Identification of thiol modifications has gained significant importance. It is increasingly recognized that cysteines play an important role in protein function under both physiological and patho-physiological conditions. Here we reviewed different approaches that are used to identify oxidized proteins and discuss different fluorescent labeling techniques, differential two-dimensional gel electrophoresis and matrix-assisted laser desorption ionization - time of flight identification, in short MALDI-TOF. We illuminate processes that depend on protein oxidation of cysteines and we look into consequences of thiol oxidation during aging and in a variety of diseases, with a special reference to Alzheimer's disease. There is an urgent need for methods that detect specifically oxidized proteins and are able to distinguish different oxidation types.

Sulpun kuvantaminen painelajittelussa

Painelajittelussa sellusta poistetaan epäpuhtauksia. Painelajittimien suunnittelussa on tärkeää ymmärtää lajittimessa tapahtuvia ilmiöitä. Työn tavoitteena oli kehittää kuvaamiseen perustuva mittausjärjestelmä kuitujen liikkeiden mittaamista varten. Mittauksen kohteena ovat sellusulpun kuitujen ja epäpuhtauksien nopeudet. Kuvaamisessa käytetyllä kaksoisvalotuksella pystytään mittaamaan kuitujen ja roskien nopeuksia. Nopeuksien mittaamiseen kuvista kehitettiin järjestelmä ja tutkittiin mahdollisuutta automatisoida mittaaminen. Yksittäisten kuitujen havaitsemiseen sellumassasta käytettiin optisella kirkasteella kirkastettuja kuituja ja UV-valoa. Kuituja värjättiin myös mustiksi ja kuvattiin näkyvällä valolla. Kaksoisvalotukseen käytettiin kahta stroboskooppia. Prosessin kuvaamisessa käytettiin ulkoisella herätteellä ohjattavaa kameraa. Kuvan tuomiseen kameralle ja kohteen valaistukseen käytettiin boroskooppia. Saatujen kuvien käsittelyä ja nopeuksien mittausta varten tehtiin tietokoneohjelma. Käytetyn boroskoopin valovoima ei ollut riittävä kuvausten suorittamiseen, mutta muilta osin laitteisto havaittiin toimivaksi. Kuitujen ja roskien nopeuksia pystyttiin laskemaan ohjelmalla kuvista, joita otettiin ilman boroskooppia. Mittaustiedon hankinnan automatisointi näyttää mahdolliselta tekemällä muutoksia kuvauslaitteistoon.

Drying of Ink in Inkjet Printing

Tämän diplomityön tavoitteena oli saada perustietoa tekijöistä, jotka vaikuttavat musteen kuivumiseen erilaisilla paperipinnoilla inkjet tulostuksessa. Tavoitteena oli saada tietoa erilaisista musteista, joita käytetään yleisimmissä inkjet tulostustekniikoissa, miten paperit vaikuttavat musteen kuivumiseen ja minkälaisia menetelmiä on olemassa musteen kuivumistekijöiden määrittämiseen. Lisäksi tarkoituksena oli varmistaa, voidaanko inkjetmusteiden absorptioajan määrittämiseen käytettävää DIGAT-laitetta käyttää määrittämään ja ennustamaan erilaisten musteiden kuivumista erilaisilla paperipinnoilla sekä etsiä korrelaatioita musteen absorptioajan ja teknisten paperiominaisuuksien sekä inkjet tulostuksen laadun välillä. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin erilaisia inkjet tulostusmenetelmiä, niissä käytettäviä musteita ja musteiden koostumuksia. Tutkittiin myös paperin ja musteen välisiä vuorovaikutuksia sekä inkjet tulostuksen laatua. Kokeellisessa osassa tutkittiin musteenabsorboitumista paperiin DIGAT-laitteen avulla. kuudella eri musteella. Paperinäytteistä määritettiin teknisiä paperiominaisuuksia sekä ominaisuuksia, jotka liittyvät inkjet tulostuksen laatuun. Inkjet tulostuksen laatua tarkasteltiin tulostamalla testikuva kolmella eri tulostimella, jotka olivat Canon Bubble Jet i950, HP DeskJet Cxi970 ja Epson Stylus C46. Havaittiin, että DIGAT-laite ei sovellu määrittämään musteen absorptioaikoja kiiltäville näytteille.Tässä tutkimuksessa näyte, jonka kiilto oli 65 %, oli liian kiiltävä mitattavaksi DIGAT-laitteella. Lisäksi absorptiomäärityksissä havaittiin, että erilaiset musteet asettuvat erilailla paperin pintaan ja että pigmenttipohjaisella musteella asettumisaika oli kaikista pisin. Musteiden absorptioajat olivat nopeimpia erikoisinkjetpaperilla ja hitaimpia päällystetyillä, tiiviillä papereilla. Musteen absorptioajan ja teknisten paperiominaisuuksien ja inkjet tulostuksen laadun välisiä korrelaatioita oli vaikea havaita. Voidaan sanoa, että tulokset olivat muste- ja printterikohtaisia. Havaittiin vain muutamia teknisiä paperiominaisuuksia, jotka korreloivat hyvin musteen absorboitumisen kanssa. Nämäolivat Gurley-Hill huokoisuus, paperin tuhka- sekä kalsiumkarbonaattipitoisuus ja K&N värinabsorptio. Myöskään inkjet tulostuksen laadun ja musteen absorption välisiä korrelaatioita ei löytynyt kuin muutama; densiteetti, mottling sekä bleeding. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan todeta DIGAT-laitteen soveltuvan hyvin kuvaamaan inkjet tulostuksen laatuominaisuuksista densiteettia, mottlingia sekä bleedingiä. DIGAT-laitetta voidaan siis käyttää avuksi ennustettaessa kuivumisaikaa ja sen vaikutusta edellä mainittuihin ominaisuuksiin. Läpipainatusominaisuuksia DIGAT-laitteen avulla ei voida tutkia, sillä ne ovat enemmän riippuvaisia paperin neliömassasta, paksuudesta ja huokoisuudesta kuinmusteen absorptioajasta. Teknisistä paperiominaisuuksista Gurley-Hill huokoisuus, paperin tuhka-sekä CaCO3-pitoisuus ja K&N värinabsorptio kuvaavat hyvin musteen imeytymisaikaa paperiin, kun taas ominaisuudet Cobb, HST ja polaari- sekädispersiokomponentit eivät kuvaa. Näyttää siltä, että testikuva, joka on tällä hetkellä käytössä UPM Tutkimus-keskuksessa, ei sovellu suurtehotulostuksen laadun tarkkailuun. Testikuva toimii hyvin pöytätulostimilla ja perinteisillä kopiopapereilla ja inkjetpapereilla, jotka on tarkoitettu tulostettaviksi hitaasti. Tulostusnopeuden ja musteen kuivumisnopeuden välisiä ilmiöitä seei tuo esille, joten se ei sovellu kuvaamaan suurtehotulostusta.

Raman spectroscopy and microspectroscopy of reactive dyes on cotton fibres: analysis and detection limits

A collaborative study on Raman spectroscopy and microspectrophotometry (MSP) was carried out by members of the ENFSI (European Network of Forensic Science Institutes) European Fibres Group (EFG) on different dyed cotton fabrics. The detection limits of the two methods were tested on two cotton sets with a dye concentration ranging from 0.5 to 0.005% (w/w). This survey shows that it is possible to detect the presence of dye in fibres with concentrations below that detectable by the traditional methods of light microscopy and microspectrophotometry (MSP). The MSP detection limit for the dyes used in this study was found to be a concentration of 0.5% (w/w). At this concentration, the fibres appear colourless with light microscopy. Raman spectroscopy clearly shows a higher potential to detect concentrations of dyes as low as 0.05% for the yellow dye RY145 and 0.005% for the blue dye RB221. This detection limit was found to depend both on the chemical composition of the dye itself and on the analytical conditions, particularly the laser wavelength. Furthermore, analysis of binary mixtures of dyes showed that while the minor dye was detected at 1.5% (w/w) (30% of the total dye concentration) using microspectrophotometry, it was detected at a level as low as 0.05% (w/w) (10% of the total dye concentration) using Raman spectroscopy. This work also highlights the importance of a flexible Raman instrument equipped with several lasers at different wavelengths for the analysis of dyed fibres. The operator and the set up of the analytical conditions are also of prime importance in order to obtain high quality spectra. Changing the laser wavelength is important to detect different dyes in a mixture.

Investigaciones sobre la detección, difusión natural y control del enrollamiento clorótico del albaricoquero

Se ha aplicado la técnica de la tinción con el fluorocromo DAPI (4'-6- diamidino- 2-fenilindol) a la detección de organismos del tipo micoplasma («mycoplasma-like organisms» o MLOs) y al seguimiento, a lo largo de un año, de la distribución de MLOs en albaricoqueros enfermos de enrollamiento clorótico («apricot chloroiic leaf roll» o ACLR). Los resultados obtenidos confirman la poca fiabilidad de esta técnica para la detección precoz de micoplasmosis en árboles frutales, a causa de la baja concentración e irregular distribución de MLOs dentro de los árboles enfermos. Én cambio, la tinción con DAPI es útil para la observación a lo largo del año de la distribución de MLOs en diferentes partes de los árboles infectados por ACLR. A lo largo del invierno y la primavera, los MLOs fueron detectados solamente en las raíces y en los ramos formados el año anterior. La presencia de MLOs en los nuevos brotes no pudo ser detectada hasta el principio del verano. En trabajos previos se observaron grandes variaciones en la difusión natural del ACLR, incluso entre áreas próximas de la misma provincia de Valencia. Las investigaciones efectuadas ahora sobre las poblaciones de cicadélidos han mostrado que tanto el número de especies como el de individuos capturados son superiores en un área con una importante difusión natural del ACLR que en otra zona donde la difusión de la enfermedad es prácticamente nula. Las diferencias entre los cicadélidos capturados en estas dos áreas han proporcionado indicaciones acerca de las especies que tienen más probabilidades de ser vectores del ACLR. Se ha estudiado también, durante tres años, la influencia de tratamientos insecticidas y herbicidas sobre la difusión natural del ACLR en una plantación de albaricoqueros. En la mitad de la plantación que se dejó sin tratar, el número de cicadélidos capturados, así como el de nuevos árboles con síntomas de ACLR fue mayor que en la parte de la plantación que había sido tratada.

Naphthylamine, 2-

2-Naphthylamine (2NA, CAS # 91-59-8) was used in as an intermediate in the dye industry and in the rubber industry. 2NA is frequently produced when nitrogenous organic materials are burned or heated. Tobacco smoke, heated cooking oil, and many other smokes contain 2NA as well as other aromatic amines. 2NA is among the most potent human urinary bladder carcinogens. It is well absorbed by all routes.

Physico-chemical characterization and oxidative reactivity evaluation of aged brake wear particles

Brake wear dust is a significant component of traffic emissions and has been linked to adverse health effects. Previous research found a strong oxidative stress response in cells exposed to freshly generated brake wear dust. We characterized aged dust collected from passenger vehicles, using microscopy and elemental analyses. Reactive oxygen species (ROS) generation was measured with acellular and cellular assays using 2′7-dichlorodihydrofluorescein dye. Microscopy analyses revealed samples to be heterogeneous particle mixtures with few nanoparticles detected. Several metals, primarily iron and copper, were identified. High oxygen concentrations suggested that the elements were oxidized. ROS were detected in the cell-free fluorescent test, while exposed cells were not dramatically activated by the concentrations used. The fact that aged brake wear samples have lower oxidative stress potential than fresh ones may relate to the highly oxidized or aged state of these particles, as well as their larger size and smaller reactive surface area.

Factors affecting tightness of package

Työn tarkoituksena oli tutkia kartonkipohjaisten pakkausmateriaalien läpäisyominaisuuksia sekä pakkausten tiiveyteen vaikuttavia tekijöitä. Työssä verrattiin skaivatun ja skaivaamattoman raakareunan sekä tölkkien pohjaratkaisujen ominaisuuksia vesihöyryn- ja hapen läpäisevyydessä, kun käytetty kartonki oli molemmin puolin polymeeripäällystetty. Tiiveysominaisuuksia tutkittiin myös vuotomittauksin, värjäyksin ja elektronimikroskoopilla. Kuivan elintarvikkeen säilytystestillä ja kilpailijapakkausanalyyseillä oli tarkoituksena myös saada selville eri pakkausmateriaalien ja pakkauksien läpäisevyys- ja tiiveysominaisuuksia. Pakkauksen saumoilla oli yhtä suuri tai suurempi vaikutus vesihöyryn läpäisyssä kuin itse materiaalilla, kun pakkaus oli molemmin puolin polymeeripäällystetty kartonkikuppi. Skaivatun sauman vesihöyrynläpäisy oli vain 4-10 % pienempi kuin raakareunallisen sauman. Pakkauksen ulkopuolisten raakareunojen suojaaminen pienensi vesihöyrynläpäisevyyttä 30 %. Kun pakkauksen sisäpuolen raaka-reuna oli suojattu teipillä, saumoilla ei ollut niin suurta vaikutusta vesihöyryn läpäisyyn verrattuna materiaaliin. Raakareunan määrällä tölkin pohjassa tai pienillä vuodoilla tölkin saumoissa ei ollut merkitystä vesihöyryn läpäisyyn. Hapenläpäisyssä oli tärkeää ehyt barrierkerros. Polymeerisen barrierkerroksen reiät ja sauman skaivaus vaikuttivat enemmän kuin vesihöyryn läpäisyssä. Mitä enemmän tölkin pohjassa oli raakareunaa, sitä suurempi oli sen hapenläpäisy. Pakkauksen konvertointi, koneen säädöt ja lämmön kohdistus, ovat saattaneet aiheuttaa värjäyksellä havaitut barrierkerroksen mikroreiät. Kaupalliset kuiva-ainepakkaukset sisälsivät pääasiassa alumiinilaminaatin vesihöyryn, hapen ja valon suojana, kun tuotteena oli maitojauhetta ja rasvaa sisältävä elintarvike. Kuitenkin, jos pakkausmateriaali sisälsi vain ohuen sumutetun alumiinikerroksen, sen barrieriominaisuus ei ollut yhtä hyvä kuin alumiinilaminaatin. Äidinmaidonkorvikkeen säilytystestissä seurattiin eri analyysein tuotteen laatua kolmen kuukauden säilytyksen ajan. Pakkauksen vesihöyryn läpäisyominaisuus osoittautui tärkeimmäksi, sillä kosteuden vaikutus tuotteen laadun heikkenemisessä oli suurin. Hapen vaikutus on myös olennainen ja siten hyvä hapenestokerros sekä tiiveys ovat myös tärkeitä pakkauksen ominaisuuksia.