Improvement of the antibacterial activity of daptomycin-loaded polymeric microparticles by Eudragit RL 100: An assessment by isothermal microcalorimetry.

The aim of the present study was to develop novel daptomycin-loaded acrylic microparticles with improved release profiles and antibacterial activity against two clinically relevant methicillin-susceptible and methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains (MSSA and MRSA, respectively). Daptomycin was encapsulated into poly(methyl methacrylate) (PMMA) and PMMA-Eudragit RL 100 (EUD) microparticles by a double emulsion-solvent evaporation method. For comparison purposes similar formulations were prepared with vancomycin. Particle morphology, size distribution, encapsulation efficiency, surface charge, physicochemical properties, in vitro release and biocompatibility were assessed. Particles exhibited a micrometer size and a spherical morphology. The addition of EUD to the formulation caused a shift in the surface charge of the particles from negative zeta potential values (100% PMMA formulations) to strongly positive. It also improved daptomycin encapsulation efficiency and release, whereas vancomycin encapsulation and release were strongly hindered. Plain and antibiotic-loaded particles presented comparable biocompatibility profiles. The antibacterial activity of the particles was assessed by isothermal microcalorimetry against both MSSA and MRSA. Daptomycin-loaded PMMA-EUD particles presented the highest antibacterial activity against both strains. The addition of 30% EUD to the daptomycin-loaded PMMA particles caused a 40- and 20-fold decrease in the minimum inhibitory (MIC) and bactericidal concentration (MBC) values, respectively, when compared to the 100% PMMA formulations. On the other hand, vancomycin-loaded microparticles presented the highest antibacterial activity in PMMA particles. Unlike conventional methods, isothermal microcalorimetry proved to be a real-time, sensitive and accurate method for assessment of antibacterial activity of antibiotic-loaded polymeric microparticles. Finally, the addition of EUD to formulations proved to be a powerful strategy to improve daptomycin encapsulation efficiency and release, and consequently improving the microparticles activity against two relevant S. aureus strains.

Application of Information Statistical Theory to the Description of the Effect of Heat Conduction on the Chemical Reaction Rate in Gases

The effect of the heat flux on the rate of chemical reaction in dilute gases is shown to be important for reactions characterized by high activation energies and in the presence of very large temperature gradients. This effect, obtained from the second-order terms in the distribution function (similar to those obtained in the Burnett approximation to the solution of the Boltzmann equation), is derived on the basis of information theory. It is shown that the analytical results describing the effect are simpler if the kinetic definition for the nonequilibrium temperature is introduced than if the thermodynamic definition is introduced. The numerical results are nearly the same for both definitions

Improvement of pyrolysis oil quality by scrubbing

Diplomityössä tutkittiin kuuman pyrolyysihöyryn puhdistamista haisevista ja kevyistä haihtuvista yhdisteistä. Työn kirjallisuusosassa selvitettiin pyrolyysiöljyn kannattavuutta uusiutuvana energialähteenä. Lisäksi eri pesurityyppejä tarkasteltiin ja ja vertailtiin. Työn kokeellisessa osassa käytettiin kahta erilaista koelaitteistoa. Tuotteen talteenotossa vertailtiin reaktorilämpötilan ja raaka-aineen kosteuden vaikutusta pyrolyysisaantoihin. Komponenttien talteenotossa tutkittiin epästabiilien ja pistävän hajuisten yhdisteiden poistamista kuumasta pyrolyysihöyrystä. Raaka-aineena käytettiin kuusen metsätäh-dehaketta, joka sisältää runsaasti neulasia ja kaarnaa. Kokeet toteutettiin lämpötila-alueella 460 - 520 °C. Koelaitteistot koostuivat kaasun (N2) syöttöjärjestelmään kytketystä kuumasta ja kyl-mästä puolesta. Tuotteen talteenotossa kuuma pyrolyysihöyry jäähdytettiin ja otettiin talteen. Komponenttien talteenotossa tuote kerättiin suodattimelle ja metyleeniklo-ridiloukkuun. Tuotteiden koostumukset analysoitiin kaasukromatokrafilla. Korkeimmat orgaaniset saannot saatiin 480 °C reaktorilämpötilalla ja 8-9 p-% raaka-ainekosteudella. Pyrolyysiveden määrä putosi raaka-aineen kosteutta nostettaessa. Eri reaktorilämpötiloilla ja raaka-ainekosteuksilla ei ollut vaikutusta hiiltosaantoihin. Kaasusaannot (pääosin CO2, CO ja hiilivedyt) olivat noin 10 p-%. Komponenttien talteenotossa suodatin tukkeutui matalissa (< 250 °C) lämpötiloissa. Suodattimelle jäänyt materiaali oli pääosin neulasista ja kaarnasta peräisin olevia uuteaineita (pääosin hartsi- rasvahappoja) ja sokereita. Korkeimmissa lämpötiloissa (> 250 °C) uuteaineet läpäisivät suodattimen paremmin. 250 ja 300 °C:n lämpötiloissa suuri määrä lyhytketjuisia helposti haihtuvia epästabiileja ja haisevia yhdisteitä (ketoneja, furaani- ja furfuraalijohdannaisia jne.) jäi metyleenikloridi- ja metanoliloukkuihin.

Testing a new multigroup inference approach to reconstructing past environmental conditions

A new, quantitative, inference model for environmental reconstruction (transfer function), based for the first time on the simultaneous analysis of multigroup species, has been developed. Quantitative reconstructions based on palaeoecological transfer functions provide a powerful tool for addressing questions of environmental change in a wide range of environments, from oceans to mountain lakes, and over a range of timescales, from decades to millions of years. Much progress has been made in the development of inferences based on multiple proxies but usually these have been considered separately, and the different numeric reconstructions compared and reconciled post-hoc. This paper presents a new method to combine information from multiple biological groups at the reconstruction stage. The aim of the multigroup work was to test the potential of the new approach to making improved inferences of past environmental change by improving upon current reconstruction methodologies. The taxonomic groups analysed include diatoms, chironomids and chrysophyte cysts. We test the new methodology using two cold-environment training-sets, namely mountain lakes from the Pyrenees and the Alps. The use of multiple groups, as opposed to single groupings, was only found to increase the reconstruction skill slightly, as measured by the root mean square error of prediction (leave-one-out cross-validation), in the case of alkalinity, dissolved inorganic carbon and altitude (a surrogate for air-temperature), but not for pH or dissolved CO2. Reasons why the improvement was less than might have been anticipated are discussed. These can include the different life-forms, environmental responses and reaction times of the groups under study.

Sheeting efficiency improvement through production planning and control development.

Arkitus on kartongin jatkojalostusmuoto, jonka tehokkuus muodostuu monen tekijän vaikutuksesta. Tämän työn tavoitteena oli parantaa arkitustehokkuutta tutkitussa kahden folioleikkurin arkittamossa tuotannonsuunnittelun ja tuotannonohjauksen kehittämisellä. Kartonkitehtaan sisäisessä jalostusketjussa arkitus on viimeinen vaihe, mikä tekee siitä pitkälti riippuvaisen edeltävistä konevaiheista, eli kartonkikoneista ja PE-päällystyskoneista. Pelkkä arkituksen tuotannonsuunnittelun huomiointi ei siis vielä takaa hyvää lopputulosta arkitustehokkuuden kannalta. Folioarkitustoiminta on hyvin asiakassuuntautunutta. Arkkikoot määräytyvät asiakkaiden omien tarpeiden perusteella, jolloin eri arkkikokojen kokonaismäärä kasvaa huomattavan suureksi. Viime vuosien trendinä on ollut tilauseräkokojen pieneneminen. Näiden tekijöiden yhteisvaikutuksena arkituksen tuotantoprosessille on ominaista erilaisten asetusten aiheuttama katkonaisuus. Lisäksi pelkästään yhden millimetrin muutos arkin leveydessä voi usein vaikuttaa arkitustehokkuuteen hyvinkin merkittävästi. Näistä syistä arkituksen tuotannonsuunnittelun apuvälineeksi tarvitaan tarkkuuteen ja joustavuuteen kykenevää tietojärjestelmää. Tehokkaan tuotannonohjauksen tueksi tarvitaan lisäksi erilaisia leikkuri- ja kartonkilaatukohtaisia raportteja. Työn teoriaosassa käsitellään tarkemmin arkitustoiminnan ominaisuuksia ja sen tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi käsitellään tuotannonsuunnittelun ja tuotannonohjauksen periaatteita ja toimintoja.

Transferring control demands across incidental learning tasks - Stronger sequence usage in serial reaction task after shortcut option in letter string checking

After incidentally learning about a hidden regularity, participants can either continue to solve the task as instructed or, alternatively, apply a shortcut. Past research suggests that the amount of conflict implied by adopting a shortcut seems to bias the decision for vs. against continuing instruction-coherent task processing. We explored whether this decision might transfer from one incidental learning task to the next. Theories that conceptualize strategy change in incidental learning as a learning-plus-decision phenomenon suggest that high demands to adhere to instruction-coherent task processing in Task 1 will impede shortcut usage in Task 2, whereas low control demands will foster it. We sequentially applied two established incidental learning tasks differing in stimuli, responses and hidden regularity (the alphabet verification task followed by the serial reaction task, SRT). While some participants experienced a complete redundancy in the task material of the alphabet verification task (low demands to adhere to instructions), for others the redundancy was only partial. Thus, shortcut application would have led to errors (high demands to follow instructions). The low control demand condition showed the strongest usage of the fixed and repeating sequence of responses in the SRT. The transfer results are in line with the learning-plus-decision view of strategy change in incidental learning, rather than with resource theories of self-control.

Peaches tree genetic divergence for brown rot reaction

It was evaluated the genetic divergence in peach genotypes for brown rot reaction. It was evaluated 26 and 29 peach genotypes in the 2009/2010 and 2010/2011 production cycle, respectively. The experiment was carried out at the Laboratório de Fitossanidade, da UTFPR - Campus Dois Vizinhos. The experimental design was entirely randomized, considering each peach genotype a treatment, and it was use three replication of nine fruits. The treatment control use three replication of three peach. The fruit epidermis were inoculated individually with 0.15 mL of M. fructicola conidial suspension (1.0 x 10(5) spores mL-1). In the control treatment was sprayed with 0.15 mL of distilled water. The fruits were examined 72 and 120 hours after inoculation, and the incidence and severity disease were evaluated. These results allowed realized study for genetic divergence, used as dissimilarity measure the Generalized Mahalanobis distance. Cluster analysis using Tocher´s optimization method and distances in the plan were applied. There was smallest genetic divergence among peach trees evaluated for brown rot, what can difficult to obtain resistance in the genotypes.

Jäännöshiilen ja kalkkikiven reaktiokinetiikan mallinnus kiertoleijukattilan tulipesässä

Työn tavoitteena oli kehittää mallit jäännöshiilen ja kalkkikiven reaktiokinetiikan sekä jäännöshiilen jauhautumisen ennustamiseksi kiertoleijukattilan tulipesässä. Kehitetyt mallit toimivat tulipesämallin osamalleina. Perustuen mallinnettuihin reaktionopeuksiin ja jauhautumiskäyttäytymiseen tulipesämalli ennustaa kalkkikivihiukkasten rikinsidonnan ja jäännöshiilen jakautumisen erikokoisiksi hiukkasiksi tulipesässä ja tuhkissa. Työssä kehitetyt mallit perustuvat olemassa oleviin kalkkikiven ja polttoaineen reaktiivisuustesteihin laboratorio-kokoluokan leijukerrosreaktorissa. Mallit huomioivat myös tulipesän olosuhteet. Menetelmät kelpoistettiin onnistuneesti kaupallisen kokoluokan kiertoleijukattiloista mitattujen ja tulipesämallilla laskettujen taseiden avulla. Mallien kehittämistä tullaan jatkamaan.

Varaosatoiminnan logistiikka puulevyteollisuuden koneita toimittavassa yrityksessä

Tämän diplomityön tavoitteena oli kartoittaa Raute Woodin varaosien tilaus-toimitusprosessin ongelmia, sekä tarkastella logistiikan keinoja paremman kannattavuuden ja asiakastyytyväisyyden tason saavuttamiseksi. Avainasemassa olivat nopeampi reagoimisaika asiakkaan tarpeisiin ja ajallaan tapahtuva toimitus. Kannattavuutta haettiin varaosien varastoinnin kehittämisellä. Työssä on käsitelty kolmen toimipisteen, Suomen, Kanadan ja Singaporen, toimintoja. Työ aloitettiin nykyisen toiminnan analysoimisella ja ongelmien paikantamisella. Tärkeässä osassa ongelmien paikantamisessa olivat eri yksiköissä tehdyt henkilöstöjen haastattelut ja kirjeenvaihto heidän kanssaan. Ongelmien analysointi- ja ratkaisukeinoja haettaessa hyödynnettiin asiaankuuluvaa kirjallisuutta. Nykyisestä tilaus-toimitusprosessista löytyy selvää kehityspotentiaalia. Varaosien varastointi ja pitkät läpimenoajat koko tilaus-toimitusketjussa osoittautuivat suurimmiksi ongelmakohdiksi. Varaosavaraston tilaa analysoitiin ABC-analyysin avulla, joka paljasti suuren määrän täysin käyttämättömiä nimikkeitä. Työssä esiteltiin ABC-analyysin rinnalle toinen varaosien luokittelumenetelmä, kriittisyysluokittelu, ja jatkotoimenpiteenä esitetäänkin luokituksen toteuttamista ja hyväksikäyttöä. Pitkille läpimenoajoille esitettiin keinoina osien valmistusprosessin kehittämistä ja tiiviimmän yhteistyön aloittamista

Lipase Improvement: Goals and strategies

Lipases have received great attention as industrial biocatalysts in areas like oils and fats processing, detergents, baking, cheese making, surface cleaning, or fine chemistry . They can catalyse reactions of insoluble substrates at the lipid-water interface, preserving their catalytic activity in organic solvents. This makes of lipases powerful tools for catalysing not only hydrolysis, but also various reverse reactions such as esterification, transesterification, aminolysis, or thiotransesterifications in anhydrous organic solvents. Moreover, lipases catalyse reactions with high specificity, regio and enantioselectivity, becoming the most used enzymes in synthetic organic chemistry. Therefore, they display important advantages over classical catalysts, as they can catalyse reactions with reduced side products, lowered waste treatment costs, and under mild temperature and pressure conditions. Accordingly, the use of lipases holds a great promise for green and economical process chemistry.

Wet Oxidation of TMP Concentrated Paper Mill Process Water. Kinetics of the reaction

Työn tarkoituksena oli tutkia lämpötilan, paineen, pH:n ja katalyytin vaikutusta paperitehtaan TMP-konsentroidun prosessiveden märkähapetuksessa. Teoriaosio sisältää katsauksen sellu- ja paperiteollisuuteen, jätevesien käsittelyyn, nanosuodatuksen ja märkähapetusprosessin toimintaperiaatteet ja sovellukset hybriditeknologialle nanosuodatus-märkähapetuksessa. Empiirinen osa koostuu märkähapetuskokeista eri lämpötiloissa, paineissa, pH:ssa ja eri katalyyseillä. Työssä tutkittiin näiden vaikutusta kemialliseen hapenkulutukseen (COD), Biologiseen hapenkulutukseen (BOD), Välittömästi saatavana olevan biologisen hapenkulutukseen (IABOD), ligniiniin, täysin orgaanisen hiileen (TOC) ja rasvaliukoisten uuteaineiden (LWEs) pitoisuuteen. Tuloksina kokeellisesta työstä saatiin korkeimmat COD:n alenemat ja BOD/COD (biohajoavuus) suurimmilla lämpötilaolosuhteilla (COD:n alenema 70 % ja BOD/COD 97 % 200 °C:ssa ja hapen 10 bar osapaineella). Tutkimuksessa, jossa selvitettiin hapen osapaineen vaikutusta saatiin tuloksena, että hapen osapaineen kasvu parantaa orgaanisen kuormituksen poistoa: COD poisto oli olosuhteilla130°C, 5bar 5 %, olosuhteilla 130 °C, 15bar 15 %, olosuhteilla 170 °C, 5bar 20 % ja olosuhteilla 170 °C, 15bar 50 %. Lähes täydellinen LWEs –poisto saavutettiin 150 °C ja 10bar olosuhteilla, vaikka tässä lämpötilassa ei saavutettu korkeata orgaanisen kuormituksen poistoa. Emäksinen pH vaikutti suosivan hapettavia reaktioita, koska korkein COD:n poisto saavutettiin näissä olosuhteilla; kuitenkin alkalisen väliaineen tehokkuudelle löydettiin tärkeä lämpötilariippuvuus.

Performance Analysis of Two Quantum Reaction Dynamics Codes: Time-Dependent and Time-Independent Strategies

The computer simulation of reaction dynamics has nowadays reached a remarkable degree of accuracy. Triatomic elementary reactions are rigorously studied with great detail on a straightforward basis using a considerable variety of Quantum Dynamics computational tools available to the scientific community. In our contribution we compare the performance of two quantum scattering codes in the computation of reaction cross sections of a triatomic benchmark reaction such as the gas phase reaction Ne + H2+ %12. NeH++ H. The computational codes are selected as representative of time-dependent (Real Wave Packet [ ]) and time-independent (ABC [ ]) methodologies. The main conclusion to be drawn from our study is that both strategies are, to a great extent, not competing but rather complementary. While time-dependent calculations advantages with respect to the energy range that can be covered in a single simulation, time-independent approaches offer much more detailed information from each single energy calculation. Further details such as the calculation of reactivity at very low collision energies or the computational effort related to account for the Coriolis couplings are analyzed in this paper.

Software process improvement using an electronic process guide

Kasvava kiinnostus ohjelmistojen laatua kohtaan on herättänyt ohjelmistoprosesseihin ja niiden kehittämiseen kohdistuvaa huomiota viime vuosina. Ohjelmistoyritykset ympäri maailmaa ovat ottaneet käyttöön ohjelmistoprosessin kehittämismalleja, kuten CMM ja SPICE, pyrkiessään kohti parempilaatuisia ohjelmistotuotteita. Samalla on huomattu, että tehokas prosessien parantaminen ja suorittaminen tarvitsee tuekseen kuvauksen prosessista, jotta prosessin perusteellinen ymmärtäminen ja kommunikointi olisi mahdollista. Ohjelmistoprosesseja voidaan kuvata monilla eri tavoilla. Prosessiopas on prosessin esitysmuoto, jonka päätarkoituksena on helpottaa prosessin ymmärtämistä ja kommunikointia. Elektroninen prosessiopas on Web-teknologiaa hyödyntävä prosessiopas. Tässä työssä luodaan kehitysympäristö elektronisille prosessioppaille, joiden tarkoituksena on tukea ohjelmistoprosessin kehittämistä ja suorittamista. Ympäristö mahdollistaa ohjelmistoprosessinmallintamisen sekä yksilöllisten oppaiden luomisen ja muokkaamisen. Kehitysympäristöä käytetään mallintamaan tietoliikenneohjelmistoja valmistavan yrityksen ohjelmistoprosessia sekä luomaan elektronisia prosessioppaita tukemaan prosessin kehitystä ja suorittamista. Lopuksi pohditaan prosessioppaiden tarjoamaa tukea sekä mahdollisuuksia kohdeyrityksessä.