Regulation of human (adrenal) androgen biosynthesis-New insights from novel throughput technology studies

Androgens are precursors for sex steroids and are predominantly produced in the human gonads and the adrenal cortex. They are important for intrauterine and postnatal sexual development and human reproduction. Although human androgen biosynthesis has been extensively studied in the past, exact mechanisms underlying the regulation of androgen production in health and disease remain vague. Here, the knowledge on human androgen biosynthesis and regulation is reviewed with a special focus on human adrenal androgen production and the hyperandrogenic disorder of polycystic ovary syndrome (PCOS). Since human androgen regulation is highly specific without a good animal model, most studies are performed on patients harboring inborn errors of androgen biosynthesis, on human biomaterials and human (tumor) cell models. In the past, most studies used a candidate gene approach while newer studies use high throughput technologies to identify novel regulators of androgen biosynthesis. Using genome wide association studies on cohorts of patients, novel PCOS candidate genes have been recently described. Variant 2 of the DENND1A gene was found overexpressed in PCOS theca cells and confirmed to enhance androgen production. Transcriptome profiling of dissected adrenal zones established a role for BMP4 in androgen synthesis. Similarly, transcriptome analysis of human adrenal NCI-H295 cells identified novel regulators of androgen production. Kinase p38α (MAPK14) was found to phosphorylate CYP17 for enhanced 17,20 lyase activity and RARB and ANGPTL1 were detected in novel networks regulating androgens. The discovery of novel players for androgen biosynthesis is of clinical significance as it provides targets for diagnostic and therapeutic use.

A photopolymerized composite hydrogel and surgical implanting tool for a nucleus pulposus replacement

Nucleus pulposus replacements have been subjected to highly controversial discussions over the last 40 years. Their use has not yet resulted in a positive outcome to treat herniated disc or degenerated disc disease. The main reason is that not a single implant or tissue replacement was able to withstand the loads within an intervertebral disc. Here, we report on the development of a photo-polymerizable poly(ethylene glycol)dimethacrylate nano-fibrillated cellulose composite hydrogel which was tuned according to native tissue properties. Using a customized minimally-invasive medical device to inject and photopolymerize the hydrogel insitu, samples were implanted through an incision of 1 mm into an intervertebral disc of a bovine organ model to evaluate their long-term performance. When implanted into the bovine disc model, the composite hydrogel implant was able to significantly re-establish disc height after surgery (p < 0.0025). The height was maintained after 0.5 million loading cycles (p < 0.025). The mechanical resistance of the novel composite hydrogel material combined with the minimally invasive implantation procedure into a bovine disc resulted in a promising functional orthopedic implant for the replacement of the nucleus pulposus.

INDUCED-PLURIPOTENT STEM-DERIVED NEURONAL PROGENITOR CELLS AS A NOVEL TREATMENT FOR NEURODEGENERATIVE DISEASES

Cellular therapies, as neuronal progenitor (NP) cells grafting, are promising therapies for patients affected with neurodegenerative diseases like Creutzfeldt-Jakob Disease (CJD). At this time there is no effective treatment or cure for CJD. The disease is inevitably fatal and affected people usually die within months of the appearance of the first clinical symptoms. Compelling evidence indicate that the hallmark event in the disease is the conversion of the normal prion protein (termed PrPC) into the disease-associated, misfolded form (called PrPSc). Thus, a reasonable therapeutic target would be to prevent PrP misfolding and prion replication. This strategy has been applied with poor results since at the time of clinical intervention substantial brain damage has been done. It seems that a more effective treatment aimed at patients with established symptoms of CJD would need to stop further brain degeneration or even recover some of the previously lost brain tissue. The most promising possibility to recover brain tissue is the use of NPs that have the potential to replenish the nerve cells lost during the early stages of the disease. Advanced cellular therapies, beside their potential for cell replacement, might be used as biomaterials for drug delivery in order to stimulate cell survival or the resolution the disease. Also, implanted cells can be genetically manipulated to correct abnormalities causing disease or to make them more resistant to the toxic microenvironments present in damaged tissue. In recent years cell engineering has been within the scope of the scientific and general community after the development of technologies able to “de-differentiate” somatic cells into induced-pluripotent stem (IPS) cells. This new tool permits the use of easy-to-reach cells like skin or blood cells as a primary material to obtain embryonic stem-like cells for cellular therapies, evading all ethical issues regarding the use of human embryos as a source of embryonic stem cells. The complete work proposes to implant IPS-derived NP cells into the brain of prion-infected animals to evaluate their therapeutic potential. Since it is well known that the expression of prion protein in the cell membrane is necessary for PrPSc mediated toxicity, we also want to determine if NPs lacking the prion protein have better survival rates once implanted into sick animals. The main objective of this work is to develop implantable neural precursor from IPS coming from animals lacking the prion protein. Specific aim 1: To develop and characterize cellular cultures of IPS cells from prp-/- mice. Fibroblasts from prp-/- animals will be reprogrammed using the four Yamanaka factors. IPS colonies will be selected and characterized by immunohistochemistry for markers of pluripotency. Their developmental capabilities will be evaluated by teratoma and embryoid body formation assays. Specific aim 2: To differentiate IPS cells to a neuronal lineage. IPS cells will be differentiated to a NP stage by the use of defined media culture conditions. NP cells will be characterized by their immunohistochemical profile as well as by their ability to differentiate into neuronal cells. Specific aim 3: Cellular labeling of neuronal progenitors cells for in vitro traceability. In order to track the cells once implanted in the host brain, they will be tagged with different methods such as lipophilic fluorescent tracers and transduction with GFP protein expression.

Lograr estética y función en el sector posterior con resinas compuestas

La operatoria dental actual cuenta con un conocimiento más profundo de las diferentes estructuras dentarias que sumado al gran adelanto tecnológico y científico en la ciencia de los biomateriales; fruto de innumerables investigaciones, nos permiten contar hoy, con una nueva generación de materiales restauradores, lo que hace más crítico y exigente el conocimiento y análisis por parte del profesional, de las técnicas a efectuar, la realización depurada de procedimientos y los biomateriales a utilizar, con el fin de realizar tratamientos que sean biocompatibles, eficientes y de importante longevidad.

Scaling up the production of biogenic magnetite nanoparticles

Although there are numerous examples of large-scale commercial microbial synthesis routes for organic bioproducts, few studies have addressed the obvious potential for microbial systems to produce inorganic functional biomaterials at scale. Here we address this by focusing on the production of nano-scale biomagnetite particles by the Fe(III)-reducing bacterium Geobacter sulfurreducens, which was scaled-up successfully from lab-scale to pilot plant-scale production, whilst maintaining the surface reactivity and magnetic properties which make this material well suited to commercial exploitation. At the largest scale tested, the bacterium was grown in a 50 L bioreactor, harvested and then inoculated into a buffer solution containing Fe(III)-oxyhydroxide and an electron donor and mediator, which promoted the formation of magnetite in under 24 hours. This procedure was capable of producing up to 120 g biomagnetite. The particle size distribution was maintained between 10 and 15 nm during scale-up of this second step from 10 ml to 10 L, with conserved magnetic properties and surface reactivity; the latter demonstrated by the reduction of Cr(VI). The process presented provides an environmentally benign route to magnetite production and serves as an alternative to harsher synthetic techniques, with the clear potential to be used to produce kg to tonne quantities.

Integrated luminescent chemical microsensors based on GaN LEDs for security applications using smartphones

Development of PCB-integrateable microsensors for monitoring chemical species is a goal in areas such as lab-on-a-chip analytical devices, diagnostics medicine and electronics for hand-held instruments where the device size is a major issue. Cellular phones have pervaded the world inhabitants and their usefulness has dramatically increased with the introduction of smartphones due to a combination of amazing processing power in a confined space, geolocalization and manifold telecommunication features. Therefore, a number of physical and chemical sensors that add value to the terminal for health monitoring, personal safety (at home, at work) and, eventually, national security have started to be developed, capitalizing also on the huge number of circulating cell phones. The chemical sensor-enabled “super” smartphone provides a unique (bio)sensing platform for monitoring airborne or waterborne hazardous chemicals or microorganisms for both single user and crowdsourcing security applications. Some of the latest ones are illustrated by a few examples. Moreover, we have recently achieved for the first time (covalent) functionalization of p- and n-GaN semiconductor surfaces with tuneable luminescent indicator dyes of the Ru-polypyridyl family, as a key step in the development of innovative microsensors for smartphone applications. Chemical “sensoring” of GaN-based blue LED chips with those indicators has also been achieved by plasma treatment of their surface, and the micrometer-sized devices have been tested to monitor O2 in the gas phase to show their full functionality. Novel strategies to enhance the sensor sensitivity such as changing the length and nature of the siloxane buffer layer are discussed in this paper.

The role of the secondary cell wall in plant resistance to pathogens

Plant resistance to pathogens relies on a complex network of constitutive and inducible defensive barriers. The plant cell wall is one of the barriers that pathogens need to overcome to successfully colonize plant tissues. The traditional view of the plant cell wall as a passive barrier has evolved to a concept that considers the wall as a dynamic structure that regulates both constitutive and inducible defense mechanisms, and as a source of signaling molecules that trigger immune responses. The secondary cell walls of plants also represent a carbon-neutral feedstock (lignocellulosic biomass) for the production of biofuels and biomaterials. Therefore, engineering plants with improved secondary cell wall characteristics is an interesting strategy to ease the processing of lignocellulosic biomass in the biorefinery. However, modification of the integrity of the cell wall by impairment of proteins required for its biosynthesis or remodeling may impact the plants resistance to pathogens. This review summarizes our understanding of the role of the plant cell wall in pathogen resistance with a focus on the contribution of lignin to this biological process.

Design of three-dimensional domain-swapped dimers and fibrous oligomers

Three-dimensional (3D) domain-swapped proteins are intermolecularly folded analogs of monomeric proteins; both are stabilized by the identical interactions, but the individual domains interact intramolecularly in monomeric proteins, whereas they form intermolecular interactions in 3D domain-swapped structures. The structures and conditions of formation of several domain-swapped dimers and trimers are known, but the formation of higher order 3D domain-swapped oligomers has been less thoroughly studied. Here we contrast the structural consequences of domain swapping from two designed three-helix bundles: one with an up-down-up topology, and the other with an up-down-down topology. The up-down-up topology gives rise to a domain-swapped dimer whose structure has been determined to 1.5 Å resolution by x-ray crystallography. In contrast, the domain-swapped protein with an up-down-down topology forms fibrils as shown by electron microscopy and dynamic light scattering. This demonstrates that design principles can predict the oligomeric state of 3D domain-swapped molecules, which should aid in the design of domain-swapped proteins and biomaterials.

Self-assembled monolayers from a designed combinatorial library of de novo β-sheet proteins

A variety of naturally occurring biomaterials owe their unusual structural and mechanical properties to layers of β-sheet proteins laminated between layers of inorganic mineral. To explore the possibility of fabricating novel two-dimensional protein layers, we studied the self-assembly properties of de novo proteins from a designed combinatorial library. Each protein in the library has a distinct 63 amino acid sequence, yet they all share an identical binary pattern of polar and nonpolar residues, which was designed to favor the formation of six-stranded amphiphilic β-sheets. Characterization of proteins isolated from the library demonstrates that (i) they self assemble into monolayers at an air/water interface; (ii) the monolayers are dominated by β-sheet secondary structure, as shown by both circular dichroism and infrared spectroscopies; and (iii) the measured areas (500- 600 Å2) of individual protein molecules in the monolayers match those expected for proteins folded into amphiphilic β-sheets. The finding that similar structures are formed by distinctly different protein sequences suggests that assembly into β-sheet monolayers can be encoded by binary patterning of polar and nonpolar amino acids. Moreover, because the designed binary pattern is compatible with a wide variety of different sequences, it may be possible to fabricate β-sheet monolayers by using combinations of side chains that are explicitly designed to favor particular applications of novel biomaterials.

Direct conversion of an oligopeptide from a β-sheet to an α-helix: A model for amyloid formation

A 16-amino acid oligopeptide forms a stable β-sheet structure in water. In physiological solutions it is able to self-assemble to form a macroscopic matrix that stains with Congo red. On raising the temperature of the aqueous solution above 70°C, an abrupt structural transition occurs in the CD spectra from a β-sheet to a stable α-helix without a detectable random-coil intermediate. With cooling, it retained the α-helical form and took several weeks at room temperature to partially return to the β-sheet form. Slow formation of the stable β-sheet structure thus shows kinetic irreversibility. Such a formation of very stable β-sheet structures is found in the amyloid of a number of neurological diseases. This oligopeptide could be a model system for studying the protein conformational changes that occurs in scrapie or Alzheimer disease. The abrupt and direct conversion from a β-sheet to an α-helix may also be found in other processes, such as protein folding and protein–protein interaction. Furthermore, such drastic structure changes may also be exploited in biomaterials designed as sensors to detect environmental changes.

Efficacy of Stanozolol on bone regeneration: in vitro and in vivo study

La ricerca di nuove strategie per la rigenerazione ossea rappresenta un focus di interesse centrale per migliorare la gestione di casi clinici complessi nell’ambito della chirurgia orale e maxillo-facciale. Uno degli approcci più utilizzati in tale contesto si basa sull’utilizzo di molecole con proprietà osteoinduttive e molte sostanze sono state fino ad oggi sperimentate. E’ noto in letteratura che gli androgeni svolgono un ruolo chiave nella regolazione della morfogenesi ossea e nel mantenimento della sua omeostasi durante il corso della vita. Questo lavoro di tesi nasce dall’ipotesi che la somministrazione locale di tali ormoni, eventualmente combinata a materiali da innesto, possa favorire la guarigione di difetti ossei. Stando a questa premessa, sono stati valutati gli effetti dello steroide sintetico Stanozololo sulla rigenerazione ossea in diversi settings sperimentali. La tesi è strutturata secondo un percorso che segue le fasi della ricerca, attraverso sperimentazioni in vitro e in vivo; ogni capitolo può essere approcciato come uno studio a sé stante, corrispondente ad una determinata tappa dell’iter sperimentale. Sulla base di questi intenti, viene fornito inizialmente un quadro d’insieme circa gli effetti degli androgeni sull’osso. A seguire, è presentata una sperimentazione in vitro nella linea cellulare SaOS-2. Infine, è proposta un’innovativa metodologia di analisi per lo studio della rigenerazione ossea nel modello di ratto, ove viene testata la somministrazione locale di Stanozololo combinato a materiale da innesto.

Desenvolvimento de hidroxiapatita contendo prata via precipitação e imersão: avaliação do efeito antimicrobiano

A utilização de substitutos ósseos para recuperação da função perdida é uma constante busca dentro da área médica. Por isso os biomateriais têm recebido uma atenção muito grande por parte da comunidade científica, dentre eles os materiais a base de fosfato de cálcio. A hidroxiapatita, Ca10 (PO4)6 (OH) 2, tem sido muito estudada, pois além de representar a constituição da massa dos ossos naturais e dentes em 30 a 70%, possui propriedades de bioatividade e osteocondutividade, favorecendo e auxiliando o crescimento do tecido ósseo. Em contrapartida, infecções bacterianas podem surgir após o implante ocasionando a perda da funcionalidade a curto e médio prazo. Várias alternativas estão sendo testadas, geralmente associadas ao uso de antibióticos convencionais incorporados aos biomateriais. Uma alternativa a tais antibióticos seria a utilização de metais que possuem propriedades antibacterianas. A prata (Ag) é conhecida como um metal bactericida e por isso ganhou lugar de destaque dentre os estudos como um aliado importante no controle das infecções pós-cirúrgicas. Este trabalho teve como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar o efeito antimicrobiano da adição de íons de prata em hidroxiapatita. Foram obtidos pós de hidroxiapatita contendo prata (HAAg), nas concentrações de 0,1M; 0,01M e 0,001M pelo método de precipitação em temperatura ambiente e por imersão do pó de hidroxiapatita em soluções aquosas. As fases cristalinas e os grupamentos iônicos foram analisados para cada condição por técnicas de difração de raios X (DRX) e espectroscopia no infravermelho (IV) respectivamente. As informações sobre a morfologia e identificação de elementos químicos foi realizado pela técnica de microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV EDS). As avaliações antimicrobianas foram realizadas por ensaios qualitativos e quantitativos, o ensaio qualitativo utilizou o teste de halo de difusão em disco para Staphylococcus aureus e Escherichia coli e o ensaio quantitativo utilizou contagem de bactérias para as cepas de Staphylococcus aureus. Os resultados de DRX e IV indicaram que independentemente do método de obtenção da HAAg foi possível observar a presença de prata metálica caracterizada pelos picos em 2θ=38,1º e 44,3º nas amostras HAAg0,1Im, HAAg0,1Pr e HAAg0,01Pr. Observou-se também a presença de AgO, correspondente ao pico em 2θ=37,5º nas amostras de HAAg0,01Pr e HAAg0,001Pr. Nos espectros de IV estão presentes as bandas que caracterizam a fase HA, referentes aos grupamentos PO43-, OH- e CO32-. Analisados em conjunto os ensaios qualitativos e quantitativos, as amostras HAAg0,01Im e HAAg0,001Im sintetizadas por imersão indicaram os melhores resultados para o ensaio de disco difusão, por apresentarem formação de halo inibição do crescimento bacteriano para a bactéria S. aureus. Para os ensaios quantitativos as amostras obtidas por precipitação com concentrações 0,1M e 0,01M de prata apresentaram melhor resultado por inibirem o crescimento bacteriano para as cepas S. aureus.

Imobilização do fungo Penicillium citrinum CBMAI 1186 e lipase de Pseudomonas fluorescens em biopolímeros para aplicações em biocatálise

Diversos biomateriais podem ser aplicados como suportes na imobilização de células totais de fungos filamentosos ou enzimas isoladas, visando a manutenção e o prolongamento da atividade enzimática em processos biocatalíticos. Exemplos promissores de biomateriais são a fibroína da seda e o alginato de sódio. A fibroína é um material protéico com alta estabilidade térmica, elasticidade, resistência à tensão, não sofre ataque microbiano, baixo custo de purificação e alta tenacidade, o alginato é um biopolímero versátil, devido a suas propriedades gelificantes em soluções aquosas. Assim, neste trabalho empregou-se micélios do fungo derivado de ambiente marinho, Penicillium citrinum CBMAI 1186, livres e imobilizados em biopolímeros (fibra de algodão, fibra de fibroína da seda e fibra de paina) na biorredução quimiosseletiva, regiosseletiva e enantiosseletiva da ligação α,β-C=C de enonas α,β-, α,β,γ,δ- e di-α,β-insaturadas previamente sintetizados pela a reação de condensação aldólica. Foi possível a utilização do fungo P. citrinum CBMAI 1186 na redução quimiosseletiva, regiosseletiva e enantiosseletiva da ligação dupla carbono-carbono de sistemas α,β-insaturados. A imobilização do fungo P. citrinum CBMAI 1186 em biopolímeros (algodão, fibroína da seda, paina e quitosana) permitiu a prolongamento da atividade celular do fungo. O protocolo desenvolvido foi capaz de obter compostos até então descritos apenas por síntese clássica. Também foi realizado reações de resolução enzimática de derivados de haloidrinas por diferentes lipases microbianas de: Pseudomonas fluorescens, Candida cylindracea, Rhizopus niveus e Aspergillus niger. A lipase de P. fluorescens foi imobilizada em esferas de fibroína do bicho da seda (método 1, via adsorção) e em blenda com alginato de cálcio (método 2, via encapsulação) em diferentes condições, tais como, variação de solvente, variação da quantidade de enzima imobilizada e tempo de reação. As condições otimizadas foram empregadas em diferentes haloidrinas, rendendo elevados excessos enantioméricos (ee > 99%) e alta razão enanantiomérica (E > 200) para os produtos acetilados. Foi possível desenvolver um protocolo simples, barato e prático para a síntese enantiosseletiva de haloidrina reforçando a versatilidade da fibroína e do alginato como suportes de imobilização para catalisadores heterogêneos. Também foi possível utilizar a lipase imobilizada (método 2) na reação de transesterificação para obtenção do biodiesel etílico. As melhores condições para o bom funcionamento do biocatalisador foram: 30% do biocatalisador, 20% de n-hexano, relação óleo e etanol de 1:4 a 32 ºC por 48 h em agitação magnética (400 rpm). Essas condições permitiram a formação de 42% de rendimento do biodiesel etílico. O biocatalisador apresentou algumas limitações reacionais, tais como, fragilidade frente a elevadas temperaturas (> 32 ºC) e prolongado tempo de agitação magnética. Porém, permaneceu apto no meio por 4 ciclos consecutivas. Conclui-se que os biomateriais (fibroína, alginato e quitosana) podem ser utilizados como alternativas versáteis na imobilização de micélios de fungos filamentoso e de enzimas isoladas para aplicações em biocatalíticas.

Produção e caracterização de biomateriais acelulares bioativos obtidos a partir da decelularização de placentas

A bioengenharia de tecidos baseia-se no uso de moléculas bioativas, células-tronco e biomateriais para reparação de tecidos e/ou órgãos. Biomateriais podem ser classificados de acordo com sua origem em sintéticos ou biológicos. Biomateriais biológicos podem ser produzidos por decelularização, que visa a remoção de células da matriz extracelular (MEC), a qual deve manter sua integridade química e física. Placentas são órgãos de grande interesse na bioengenharia de tecidos visto que são descartadas após o parto e possuem grande volume de matriz extracelular. Métodos de decelularização podem ser classificados em químicos, físicos e enzimáticos. Todos conhecidamente causam alterações na MEC, sendo que a associação deles é comumente utilizada. Este trabalho comparou diferentes protocolos e estabeleceu um método mais favorável para a decelularização de placentas caninas, visando a produção de um biomaterial para futuras aplicações clínicas. Inicialmente ambas as porções - materna e fetal - das placentas foram submetidas à 10 protocolos, que avaliaram variáveis como concentração e tempo de incubação em detergentes, diferentes gradientes de temperatura e a influência da perfusão versus imersão das soluções, na MEC remanescente. Com base na transparência do tecido e na ausência de núcleo celular em cortes histológicos, dois protocolos foram selecionados (I e II). Além dos critérios já mencionados, ambos os protocolos foram comparados quanto à quantidade de DNA remanescente na MEC decelularizada e à permanência e distribuição de algumas das proteínas da matriz. O detergente SDS foi o mais eficaz na remoção de células, embora não tenha sido suficiente para promover uma decelularização tecidual completa. O congelamento prévio das placentas requereu um maior tempo de incubação posterior das amostras nos distintos detergentes. Ambos métodos de perfusão e imersão foram eficazes na remoção das células, embora grande concentração de proteínas do citoesqueleto tenham permanecido retidas na matriz. As amostras processadas pelo protocolo I (SDS 1%, 5mM EDTA + 50mM TRIS + 0,5% antibiótico, e Triton X-100 1%) apresentaram maior preservação da organização estrutural da MEC quando comparadas àquelas processadas de acordo com o protocolo II (que diferiu do anterior pela utilização de solução contendo 0,05% tripsina ao invés de 50mM TRIS), esse último método entretanto foi o que melhor removeu as células das placentas, conforme observado em lâminas histológicas e demonstrado pela menor concentração de DNA. Tanto as porções materna quanto fetal submetidas à ambos protocolos, mantiveram as proteínas laminina, fibronectina e colágeno tipo I. O colágeno tipo III foi observado somente na porção fetal. Conclui-se que o protocolo II foi o mais eficaz no processo de decelularização de placentas caninas tendo promovido a remoção do conteúdo celular e diminuição da concentração de DNA na MEC remanescente. No entanto é necessário otimizar o tempo de incubação das placentas em soluções enzimáticas visando maior conservação do arranjo da matriz decelularizada. A análise da capacidade da MEC decelularizada por tal método para ser utilizada em bioengenharia de tecidos ainda deve ser avaliada in vitro e in vivo

Depth of cure and surface microhardness of composite resin cured with blue LED curing lights

Objectives. This study examined the depth of cure and surface microhardness of Filtek Z250 composite resin (3M-Espe) (shades B1, A3, and C4) when cured with three commercially available tight emitting diode (LED) curing lights [E-light (GC), Elipar Freelight (3M-ESPE), 475H (RF Lab Systems)], compared with a high intensity quartz tungsten halogen (HQTH) light (Kerr Demetron Optilux 501) and a conventional quartz tungsten halogen (QTH) lamp (Sirona S1 dental unit). Methods. The effects of light source and resin shade were evaluated as independent variables. Depth of cure after 40 s of exposure was determined using the ISO 4049:2000 method, and Vickers hardness determined at 1.0 mm intervals. Results. HQTH and QTH lamps gave the greatest depth of cure. The three LED lights showed similar performances across all parameters, and each unit exceeded the ISO standard for depth of cure except GC ELight for shade B1. In terms of shade, LED lights gave greater curing depths with A3 shade, while QTH and HQTH tights gave greater curing depths with C4 shade. Hardness at the resin surface was not significantly different between LED and conventional curing lights, however, below the surface, hardness reduced more rapidly for the LED lights, especially at depths beyond 3 mm. Significance. Since the performance of the three LED lights meets the ISO standard for depth of cure, these systems appear suitable for routine clinical application for resin curing. (C) 2003 Academy of Dental Materials. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.