Efeitos genotóxicos e indução do SOS em mutantes derivados de Escherichia coli K-12 durante o processo de interação com superfícies bióticas e abióticas

A célula epitelial é o primeiro contato entre os micro-organismos e o hospedeiro. Essa interação pode levar a produção de diversas citocinas, quimiocinas, moléculas inflamatórias e também estimular a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO). Neste trabalho avaliamos se a interação com as células HEp-2 poderia ser genotóxica para os mutantes derivados de Escherichia coli K-12 deficientes em algumas enzimas que fazem parte do sistema de reparo por excisão de base (BER). Além disto, avaliamos a expressão do sistema SOS, que é induzido pela presença de danos no genoma bacteriano. Os resultados obtidos mostraram a presença de filamentos, na interação com células HEp-2, principalmente, no mutante xthA (BW9091) e no triplo mutante xthA nfo nth (BW535). Quando a interação foi quantificada na ausência da D-manose, observamos um aumento das bactérias aderidas. Além disto, a quantidade e o tamanho dos filamentos também aumentaram, mostrando que as adesinas manose-sensíveis estavam envolvidas na filamentação bacteriana. Para comprovar se o aumento da filamentação observada neste ensaio foram uma consequência da indução do sistema SOS, desencadeada pela interação com as células HEp-2, quantificamos a expressão do SOS, na presença e na ausência da D-manose. De fato, observamos que a indução do SOS na ausência da D-manose foi maior, quando comparada, com o ensaio realizado na presença de D-manose. Além disto, observamos que a ausência de xthA foi importante para o aumento da filamentação observada na ausência de D-manose. Diante destes resultados, verificamos se a resposta de filamentação ocorreria quando as bactérias interagiam com uma superfície abiótica como o vidro. Observamos também inúmeros filamentos nos mutantes BER, BW9091 e BW535, quando comparados a cepa selvagem AB1157. Essa filamentação foi associada à indução do SOS, em resposta a interação das bactérias com o vidro. Em parte a filamentação e a indução do SOS observadas na interação ao vidro, foram associadas à produção de ERO. Quantificamos também o número de bactérias aderidas e observamos que as nossas cepas formavam biofilmes moderados. Contudo, a formação de biofilme dependia da capacidade da bactéria induzir o sistema SOS, tanto em aerobiose como em anaerobiose. A tensão do oxigênio foi importante para interação dos mutantes BER, uma vez que os mutantes BW9091 e BW535 apresentaram uma quantidade de bactérias aderidas menor em anaerobiose. Contudo, a diminuição observada não estava vinculada a morte dos mutantes BER. Também realizamos microscopia de varredura na cepa selvagem e nos mutantes, BW9091 e BW535 e confirmamos que as três cepas formavam biofilmes tanto em aerobiose como em anaerobiose. Observamos uma estrutura sugestiva de matriz extracelular envolvendo os biofilmes da cepa selvagem AB1157 e do mutante BW9091. No entanto, a formação desta estrutura por ambas as cepas dependia da tensão de oxigênio, pois nos biofilmes formados em anaerobiose essa estrutura estava ausente. Em conclusão, mostramos que na interação das bactérias com a superfície biótica e abiótica, ocorreu lesão no genoma, com indução do SOS e a resposta de filamentação associada.

Ramp oxide termination structure using high-k dielectrics for high voltage diamond Schottky diodes

The promising theoretical properties of diamond, together with the recent advances in producing high-quality single crystal diamond substrates, have increased the interest in using diamond in power electronic devices. This paper presents numerical and experimental off-state results for a diamond Schottky barrier diode (SBD), one of most studied unipolar devices in diamond. Finding a suitable termination structure is an essential step towards designing a high voltage diamond device. The ramp oxide structure shows very encouraging electronic performance when used to terminate diamond SBDs. High-k dielectrics are also considered in order to further improve the reliability and electrical performance of the structure. © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Impact of high-k dielectrics on breakdown performances of SiC and diamond Schottky diodes

This paper presents a comparison between SiC and diamond Schottky barrier diodes using the oxide ramp termination. The influences of the dielectric thickness and relative permittivity on the diode's electrical performance are investigated. Typical commercial drift layer parameters are used for this study. The extension of the space charge area throughout the drift region and the current distribution at breakdown are shown. The efficiency of the termination is also evaluated for both SiC and diamond diodes. © (2009) Trans Tech Publications, Switzerland.

Trapped charge dynamics in a sol-gel based TiO(2) high- k gate dielectric silicon metal-oxide-semiconductor field effect transistor.

We have studied the response of a sol-gel based TiO(2), high k dielectric field effect transistor structure to microwave radiation. Under fixed bias conditions the transistor shows frequency dependent current fluctuations when exposed to continuous wave microwave radiation. Some of these fluctuations take the form of high Q resonances. The time dependent characteristics of these responses were studied by modulating the microwaves with a pulse signal. The measurements show that there is a shift in the centre frequency of these high Q resonances when the pulse time is varied. The measured lifetime of these resonances is high enough to be useful for non-classical information processing.