Poscosecha de ciruela variedad angeleno : conservación frigorífica tradicional y en atmósfera modificada

Objetivos: reducir pérdidas durante la conservación frigorífica, emplear atmósfera modificada como método suplementario a la refrigeración, alargar el período de aptitud comercial. Metodología: se trabajó con fruta acondicionada a 0±1 °C y 90±5 % HR, según las siguientes variantes: 1. testigo: 20 kg fruta a granel sin seleccionar en caja plástica; 2. granel + film PVC: 10 kg de fruta a granel en bandejas de madera más cartón corrugado recubierta con film de PVC; 3. celpack: bandejas de madera recubiertas de cartón corrugado con dos celpack de 23 frutos cada uno; 4. celpack + atmósfera modificada: ídem anterior pero cada celpack en bolsa de polietileno de baja densidad de 20 μ. A partir de los 30 días de conservación se extrajo semanalmente, durante 9 semanas, una muestra de 46 frutos, de los cuales 23 fueron analizados al momento de ser extraídos y los 23 restantes luego de 48 horas de comercialización simulada (sc). Para la evaluación estadística se aplicó análisis de la varianza con el programa SAS (Statistical Analysis System) y se determinaron las diferencias entre tratamientos con el test de Duncan. Para sabor, en cambio, se aplicó una prueba de homogeneidad de P2. La evaluación de sabor se realizó mediante degustación con panel de 5 catadores entrenados. Resultados: Los frutos tenían las siguientes características al inicio de conservación: calibre 61.4 mm, peso 117.8 g, firmeza de pulpa 3.1 kgf, sabor agridulce, contenido de sólidos solubles 17.5 °Bx, acidez 0.78 g ác. málico%g, % cubrimiento 83.69 %. Luego de la conservación frigorífica (97días): % de color de cobertura 95 %. La firmeza de la pulpa en el tratamiento celpack + bolsa se diferencia con valores más altos, media de 2.8 kgf , el resto con media 2.6 kgf. En sc la firmeza es inferior y esta disminución es menor en celpack + bolsa. Sólidos solubles, media 17.21 °Bx, en sc valores con media de un 0.3 % más. Acidez titulable: disminución progresiva, de 0.68 a 0.47 g%g al fin de conservación. Sabor: a partir de los 59 días aumentan los frutos insípidos y desagradables excepto en celpack + bolsa. Síntomas de deshidratación: a partir de los 79 días la única variante que no presenta síntomas es celpack + bolsa. Conclusiones: El acondicionamiento en celpack redujo la incidencia de ataque por mohos (fue el único tratamiento sin ataque durante 94 días); tampoco presentó sabores desagradables y su limitación en conservación se debió a la deshidratación evidente a partir de 74 días. La fruta embalada en celpack + bolsa tuvo mayores valores de resistencia a la presión y 100 % de frutos sin deshidratación a los 94 días de conservación; a partir de 80 días es evidente el ataque de mohos y frutos con sabores desagradables. Las variantes granel y granel + film presentan deterioro por deshidratación a partir de 74 días. La conservación no debería superar 80 días. Celpack + bolsa muestra mejores resultados, con mayores valores de resistencia a la presión que los otros tratamientos; con respecto al sabor, mantiene una mayor proporción de sabor dulce.

Tissue spreading on implantable substrates is a competitive outcome of cell–cell vs. cell–substratum adhesivity

While the interactions of cells with polymeric substrata are widely studied, the influence of cell–cell cohesivity on tissue spreading has not been rigorously investigated. Here we demonstrate that the rate of tissue spreading over a two-dimensional substratum reflects a competition or “tug-of-war” between cell–cell and cell–substratum adhesions. We have generated both a “library” of structurally related copolymeric substrata varying in their adhesivity to cells and a library of genetically engineered cell populations varying only in cohesivity. Cell–substratum adhesivity was varied through the poly(ethylene glycol) content of a series of copolymeric substrata, whereas cell–cell cohesivity was varied through the expression of the homophilic cohesion molecules N- and R-cadherin by otherwise noncohesive L929 cells. In the key experiment, multicellular aggregates containing about 600 cells were allowed to spread onto copolymeric surfaces. We compared the spreading behavior of aggregates having different levels of cell–cell cohesivity on a series of copolymeric substrata having different levels of cell–substratum adhesivity. In these experiments, cell–cell cohesivity was measured by tissue surface tensiometry, and cell–substratum adhesivity was assessed by a distractive method. Tissue spreading was assayed by confocal microscopy as the rate of cell emigration from similar-sized, fluorescence-labeled, multicellular aggregates deposited on each of the substrata. We demonstrate that either decreasing substratum adhesivity or increasing cell–cell cohesivity dramatically slowed the spreading rate of cell aggregates.

Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de CO2

Processos como a purificação do metano (CH4) e a produção de hidrogênio gasoso (H2) envolvem etapas de separação de CO2. Atualmente, etanolaminas como monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), metildietanolamina (MDEA) e trietanolamina (TEA) são as substâncias mais utilizadas no processo de separação/captura de CO2 em processos industriais. Entretanto, o uso destas substâncias apresenta alguns inconvenientes devido à alta volatilidade, dificuldade de se trabalhar com material líquido, também ao alto gasto energético envolvido das etapas de regeneração e à baixa estabilidade térmica e química. Com base nessa problemática, esse trabalho teve por objetivo a síntese de um tipo de sílica mesoporosa altamente ordenada (SBA-15) de modo a utilizá-la no processo de captura de CO2. O trabalho foi dividido em quatro etapas experimentais que envolveram a síntese da SBA-15, o estudo do comportamento térmico de algumas etanolaminas livres, síntese e caracterização de materiais adsorventes preparados a partir de incorporação de etanolaminas à SBA-15 e estudo da eficiência de captura de CO2 por esses materiais. Novas alternativas de síntese da SBA-15 foram estudadas neste trabalho, visando aperfeiçoar as propriedades texturais do material produzido. Tais alternativas são baseadas na remoção do surfatante, utilizado como molde na síntese da sílica mesoporosa, por meio da extração por Soxhlet, utilizando diferentes solventes. O processo contribuiu para melhorar as propriedades do material obtido, evitando o encolhimento da estrutura que pode ser ocasionado durante a etapa de calcinação. Por meio de técnicas como TG/DTG, DSC, FTIR e Análise Elementar de C, H e N foi realizada a caracterização físico-química e termoanalítica da MEA, DEA, MDEA e TEA, visando melhor conhecer as características destas substâncias. Estudos cinéticos baseados nos métodos termogravimétricos isotérmicos e não isotérmicos (Método de Ozawa) foram realizados, permitindo a determinação de parâmetros cinéticos envolvidos nas etapas de volatilização/decomposição térmica das etanolaminas. Além das técnicas acima mencionadas, MEV, MET, SAXS e Medidas de Adsorção de N2 foram utilizadas na caraterização da SBA-15 antes e após a incorporação das etanolaminas. Dentre as etanolaminas estudadas, a TEA apresentou maior estabilidade térmica, entretanto, devido ao seu maior impedimento estérico, é a etanolamina que apresenta menor afinidade com o CO2. Diferentemente das demais etanolaminas estudadas, a decomposição térmica da DEA envolve uma reação intramolecular, levando a formação de MEA e óxido de etileno. A incorporação destes materiais à SBA-15 aumentou a estabilidade térmica das etanolaminas, uma vez que parte do material permanece dentro dos poros da sílica. Os ensaios de adsorção de CO2 mostraram que a incorporação da MEA à SBA-15 catalisou o processo de decomposição térmica da mesma. A MDEA foi a etanolamina que apresentou maior poder de captura de CO2 e sua estabilidade térmica foi consideravelmente aumentada quando a mesma foi incorporada à SBA-15, aumentando também seu potencial de captura de CO2.

Segurança biológica de implantes mamários de silicone: interrelação entre processos esterilizantes e biocompatibilidade

Os implantes mamários de silicone têm sido empregados, tanto nas cirurgias de aumento das mamas, quanto na reconstrução do tecido mamário após mastectomia. A segurança biológica dos implantes de silicone merece estudo relacionado aos processos de esterilização empregados, pois podem constituir-se em fator de comprometimento da estrutura química do polímero e, conseqüentemente, da biocompatibilidade. Este estudo consistiu na avaliação da biocompatibilidade de implantes mamários de silicone após terem sido submetidos aos processos de esterilização por calor seco, radiação gama e óxido de etileno. O parâmetro avaliado foi a viabilidade celular, empregando o método de difusão em agar e de captura do vermelho neutro. As amostras compreenderam implantes de silicone gel lisos, texturizados e revestidos com poliuretano e implantes texturizados pré-cheios com solução salina. Também foi realizado o teste de endotoxinas bacterianas pelo método do LAL e determinação da taxa de migração do gel de silicone (teste de bleed). Os três métodos de esterilização mostraram-se igualmente eficientes pela comprovação da condição de esterilidade dos implantes através de metodologia descrita na Farmacopéia Americana 27 edição. Os níveis de endotoxinas bacterianas dos implantes, também atenderam aos requisitos dos compêndios oficiais. Na avaliação da biocompatibilidade todos os implantes, independente dos processos de esterilização utilizados, apresentaram ausência de citotoxicidade. Os resultados do teste de bleed mostraram uma maior taxa de migração de gel para os implantes de superfície lisa em comparação com os implantes de superfície texturizada e revestida com poliuretano, quando esterilizados por calor seco. Ao comparar a taxa de migração do gel para os implantes de superfície lisa esterilizados por calor seco e óxido de etileno, obteve-se uma maior taxa de migração para aqueles implantes esterilizados por óxido de etileno. As diferentes avaliações realizadas neste estudo abrangeram aspectos biológicos, químicos e físicos relevantes para garantir um produto de boa qualidade e que, por assegurar a manutenção da característica de biocompatibilidade, resulta na segurança biológica deste tipo de implante.

Estudo da aplicabilidade do processo de descontaminação de drogas vegetais empregando óxido de etileno

O consumo de plantas medicinais no país tem aumentado de maneira significativa nas últimas décadas. Dados da Organização mundial de Saúde estimam que 80% da população mundial usam plantas medicinais como alternativa terapêutica. No entanto, pouca informação se encontra disponível sobre os constituintes dos mesmos, bem como sobre o potencial de riscos à saúde humana. Assim, questões relacionadas à qualidade dessas drogas apresentam fundamental importância. Em função de sua origem, a carga microbiana detectada em drogas vegetais pode ser considerada normalmente elevada, oferecendo riscos potenciais ao usuário. Desta forma, a avaliação de sua qualidade sanitária bem como a utilização de processos descontaminantes constituem-se em etapas importantes no que se refere ao aspecto de segurança ao consumidor. Portanto o objetivo deste trabalho foi a determinação dos níveis de contaminação, a pesquisa de indicadores patogênicos; além da eficácia da exposição de 30 e 60 minutos ao gás óxido de etileno, a determinação de residuais tóxicos e a verificação de possíveis alterações nos níveis de marcadores em amostras de Matricaria recutita L., Cynara scolimus L., Paulinia cupana H.B.K. e Ginkgo biloba L. proveniente de três fornecedores diferentes. Todas as drogas vegetais analisadas continham elevados níveis de bactérias e fungos, na ordem de 105 ufc/g, além de terem sido detectados microrganismos patogênicos nas amostras estudadas. Entretanto após a exposição destas por 30 e 60 minutos ao gás óxido de etileno, observou-se a eliminação de cerca de 90% e 99,8% respectivamente. No que se refere aos patógenos específicos a exposição de 30 minutos foi capaz de eliminá-los completamente. Os níveis residuais de óxido de etileno nas drogas vegetais analisadas, foram reduzidos a índices aceitáveis após 14 dias de aeração ambiental, já os níveis de etilenoglicol e etilenocloridrina mantiveram-se dentro do limite da sensibilidade do método adotado. Com relação à análise de principios ativos naturais, não houve alteração nas concentrações dos marcadores das drogas vegetais camomila, ginkgo biloba e guaraná analisadas mesmo após ciclo de exposição de 60 minutos ao gás óxido de etileno. Sendo assim verifica-se a necessidade da adoção de métodos de descontaminação microbiana com o intuito de fornecer um produto mais seguro para o consumo humano visto que estes são por vezes consumidos por enfermos, idosos e crianças com a saúde comprometida. Pode-se concluir também que o processo de descontaminação de drogas vegetais por óxido de etileno é um processo eficaz e seguro, desde que sejam adotados os requisitos de segurança necessários que infelizmente, nem sempre são adotadas no mercado nacional

Influência da reutilização na biocompatibilidade de materiais médico-hospitalares de uso único

A prática da reutilização de produtos médico-hospitalares de uso único vem sendo aplicada desde meados da década de setenta. A principal razão que tem contribuído para disseminação desta conduta pelas instituições hospitalares radicadas tanto nos países em desenvolvimento como naqueles considerados ricos, tem sido a aparente economia de custos. Apesar dos riscos relacionados com a prática da reutilização, como reações pirogênicas, danos ocasionados por bactérias consideradas patogênicas em pacientes imunologicamente comprometidos, danos na integridade fisica dos produtos, assim como aumento do período de permanência dos pacientes no hospital, têm despertado o interesse em avaliar aspectos fisicos e biológicos dos produtos médico-hospitalares reutilizados. Baseando-se nestas considerações foram aplicados desafios com esporos de Bacillus Subtilis varo niger ATCC 9372 e endotoxina bacteriana E. coli 055:B5. Os produtos desafiados foram cateteres intravenosos, torneira três vias e tubos de traqueostomia. A possível presença microbiana foi investigada após contaminação intencional dos esporos de B. Subtillis (107 ufc/unid.) com submissão das unidades contaminadas à limpeza e posterior esterilização, utilizando óxido de etileno/CFC na proporção 12:88. Os ciclos de reprocessamentos simulados de produtos médico-hospitalares consistiram de contaminação de cada unidade teste com carga microbiana, lavagem com detergente enzimático, secagem e esterilização. Ao término de cada ciclo de reprocessamento foram separadas unidades representativas para avaliação por contagem microbiana (pour plate), testes de esterilidade por inoculação direta e indireta, citotoxidade por cultura de células e microscopia eletrônica de varredura. A eficiência da esterilidade foi avaliada tanto por contagem microbiana como pelos testes de esterilidade, que resultaram em níveis microbianos de 103 ufc/unid. e detecção de contaminação até o 6° ciclo de reprocessamento nos cateteres intravenosos, tubos de traqueostomia e torneiras três vias. A segurança dos reprocessamentos dos produtos médico-hospitalares foi avaliada pela cultura de células de fibroblastos de camundongo (NCTC clone 929), as quais não apresentaram toxicidade. Entretanto, os resultados obtidos durante microscopia eletrônica de varredura comprovaram presença de carga microbiana após 10° ciclo de reprocessamento, assim como danos na superficie polimérica. Durante desafio com endotoxina bacteriana, que consistiu em contaminar as unidades com 200 UE, secagem e exposição ao ciclo de esterilização com óxido de etileno/CFC (12:88), verificou-se que após ciclos de reprocessamentos simulados, totalizando dez ciclos, foi possível detectar valores de recuperação de endotoxina em torno de 100%. Os cateteres-guia que foram adquiridos em instituição hospitalar após quatro reutilizações, apresentaram níveis de contaminação de 105 ufc/unid., assim como presença de bactérias consideradas patogênicas em pacientes comprometidos imunologicamente, já a detecção de endotoxina bacteriana nestes cateteres não foi considerada significativa. Logo, as avaliações aplicadas nas unidades submetidas aos ciclos de reprocessamentos simulados, assim como nos cateteres-guia reprocessados e reutilizados quatro vezes, refletiram a realidade de algumas instituições no âmbito nacional e internacional que praticam a reutilização de produtos médico-hospitalares de uso-único. Os resultados obtidos vêm enfatizar objeções quanto à prática da reutilização, considerando que a ausência de segurança pode ocasionar em danos ao paciente.

DSC study of transitions involved in thermal treatment of foamable mixtures of PE and EVA copolymer with azodicarbonamide

The transitions and reactions involved in the thermal processing of binary mixtures of polyethylene and poly(ethylene-co-vinyl acetate) copolymers with different concentrations of a foaming agent (azodicarbonamide) were studied using differential scanning calorimetry (DSC). The effect of ZnO as a kicker also was discussed. The temperature at the maximum rate and the heat evolved were measured for all the processes—melting, transitions, and reactions—all the mixtures prepared were measured and compared. Azodicarbonamide decomposed differently depending on the polymeric matrix. These data can be very useful for the plastic processing industry.

Disintegrability under composting conditions of plasticized PLA–PHB blends

The disintegration under composting conditions of films based on poly(lactic acid)–poly(hydroxybutyrate) (PLA–PHB) blends and intended for food packaging was studied. Two different plasticizers, poly(ethylene glycol) (PEG) and acetyl-tri-n-butyl citrate (ATBC), were used to limit the inherent brittleness of both biopolymers. Neat PLA, plasticized PLA and PLA–PHB films were processed by melt-blending and compression molding and they were further treated under composting conditions in a laboratory-scale test at 58 ± 2 °C. Disintegration levels were evaluated by monitoring their weight loss at different times: 0, 7, 14, 21 and 28 days. Morphological changes in all formulations were followed by optical and scanning electron microscopy (SEM). The influence of plasticizers on the disintegration of PLA and PLA–PHB blends was studied by evaluating their thermal and nanomechanical properties by thermogravimetric analysis (TGA) and the nanoindentation technique, respectively. Meanwhile, structural changes were followed by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). The ability of PHB to act as nucleating agent in PLA–PHB blends slowed down the PLA disintegration, while plasticizers speeded it up. The relationship between the mesolactide to lactide forms of PLA was calculated with a Pyrolysis–Gas Chromatography–Mass Spectrometry device (Py–GC/MS), revealing that the mesolactide form increased during composting.

Spectroscopie Raman de fibres électrofilées : développement de méthodes et application aux fibres individuelles

L’électrofilage est une technique de mise en œuvre efficace et versatile qui permet la production de fibres continues d’un diamètre typique de quelques centaines de nanomètres à partir de l’application d’un haut voltage sur une solution concentrée de polymères enchevêtrés. L’évaporation extrêmement rapide du solvant et les forces d’élongation impliquées dans la formation de ces fibres leur confèrent des propriétés hors du commun et très intéressantes pour plusieurs types d’applications, mais dont on commence seulement à effleurer la surface. À cause de leur petite taille, ces matériaux ont longtemps été étudiés uniquement sous forme d’amas de milliers de fibres avec les techniques conventionnelles telles que la spectroscopie infrarouge ou la diffraction des rayons X. Nos connaissances de leur comportement proviennent donc toujours de la convolution des propriétés de l’amas de fibres et des caractéristiques spécifiques de chacune des fibres qui le compose. Les études récentes à l’échelle de la fibre individuelle ont mis en lumière des comportements inhabituels, particulièrement l’augmentation exponentielle du module avec la réduction du diamètre. L’orientation et, de manière plus générale, la structure moléculaire des fibres sont susceptibles d’être à l'origine de ces propriétés, mais d’une manière encore incomprise. L’établissement de relations structure/propriétés claires et l’identification des paramètres qui les influencent représentent des défis d’importance capitale en vue de tirer profit des caractéristiques très particulières des fibres électrofilées. Pour ce faire, il est nécessaire de développer des méthodes plus accessibles et permettant des analyses structurales rapides et approfondies sur une grande quantité de fibres individuelles présentant une large gamme de diamètre. Dans cette thèse, la spectroscopie Raman confocale est utilisée pour l’étude des caractéristiques structurales, telles que l’orientation moléculaire, la cristallinité et le désenchevêtrement, de fibres électrofilées individuelles. En premier lieu, une nouvelle méthodologie de quantification de l’orientation moléculaire par spectroscopie Raman est développée théoriquement dans le but de réduire la complexité expérimentale de la mesure, d’étendre la gamme de matériaux pour lesquels ces analyses sont possibles et d’éliminer les risques d’erreurs par rapport à la méthode conventionnelle. La validité et la portée de cette nouvelle méthode, appelée MPD, est ensuite démontrée expérimentalement. Par la suite, une méthodologie efficace permettant l’étude de caractéristiques structurales à l’échelle de la fibre individuelle par spectroscopie Raman est présentée en utilisant le poly(éthylène téréphtalate) comme système modèle. Les limites de la technique sont exposées et des stratégies expérimentales pour les contourner sont mises de l’avant. Les résultats révèlent une grande variabilité de l'orientation et de la conformation d'une fibre à l'autre, alors que le taux de cristallinité demeure systématiquement faible, démontrant l'importance et la pertinence des études statistiques de fibres individuelles. La présence de chaînes montrant un degré d’enchevêtrement plus faible dans les fibres électrofilées que dans la masse est ensuite démontrée expérimentalement pour la première fois par spectroscopie infrarouge sur des amas de fibres de polystyrène. Les conditions d'électrofilage favorisant ce phénomène structural, qui est soupçonné d’influencer grandement les propriétés des fibres, sont identifiées. Finalement, l’ensemble des méthodologies développées sont appliquées sur des fibres individuelles de polystyrène pour l’étude approfondie de l’orientation et du désenchevêtrement sur une large gamme de diamètres et pour une grande quantité de fibres. Cette dernière étude permet l’établissement de la première relation structure/propriétés de ces matériaux, à l’échelle individuelle, en montrant clairement le lien entre l’orientation moléculaire, le désenchevêtrement et le module d'élasticité des fibres.

Spectroscopie Raman de fibres électrofilées : développement de méthodes et application aux fibres individuelles

L’électrofilage est une technique de mise en œuvre efficace et versatile qui permet la production de fibres continues d’un diamètre typique de quelques centaines de nanomètres à partir de l’application d’un haut voltage sur une solution concentrée de polymères enchevêtrés. L’évaporation extrêmement rapide du solvant et les forces d’élongation impliquées dans la formation de ces fibres leur confèrent des propriétés hors du commun et très intéressantes pour plusieurs types d’applications, mais dont on commence seulement à effleurer la surface. À cause de leur petite taille, ces matériaux ont longtemps été étudiés uniquement sous forme d’amas de milliers de fibres avec les techniques conventionnelles telles que la spectroscopie infrarouge ou la diffraction des rayons X. Nos connaissances de leur comportement proviennent donc toujours de la convolution des propriétés de l’amas de fibres et des caractéristiques spécifiques de chacune des fibres qui le compose. Les études récentes à l’échelle de la fibre individuelle ont mis en lumière des comportements inhabituels, particulièrement l’augmentation exponentielle du module avec la réduction du diamètre. L’orientation et, de manière plus générale, la structure moléculaire des fibres sont susceptibles d’être à l'origine de ces propriétés, mais d’une manière encore incomprise. L’établissement de relations structure/propriétés claires et l’identification des paramètres qui les influencent représentent des défis d’importance capitale en vue de tirer profit des caractéristiques très particulières des fibres électrofilées. Pour ce faire, il est nécessaire de développer des méthodes plus accessibles et permettant des analyses structurales rapides et approfondies sur une grande quantité de fibres individuelles présentant une large gamme de diamètre. Dans cette thèse, la spectroscopie Raman confocale est utilisée pour l’étude des caractéristiques structurales, telles que l’orientation moléculaire, la cristallinité et le désenchevêtrement, de fibres électrofilées individuelles. En premier lieu, une nouvelle méthodologie de quantification de l’orientation moléculaire par spectroscopie Raman est développée théoriquement dans le but de réduire la complexité expérimentale de la mesure, d’étendre la gamme de matériaux pour lesquels ces analyses sont possibles et d’éliminer les risques d’erreurs par rapport à la méthode conventionnelle. La validité et la portée de cette nouvelle méthode, appelée MPD, est ensuite démontrée expérimentalement. Par la suite, une méthodologie efficace permettant l’étude de caractéristiques structurales à l’échelle de la fibre individuelle par spectroscopie Raman est présentée en utilisant le poly(éthylène téréphtalate) comme système modèle. Les limites de la technique sont exposées et des stratégies expérimentales pour les contourner sont mises de l’avant. Les résultats révèlent une grande variabilité de l'orientation et de la conformation d'une fibre à l'autre, alors que le taux de cristallinité demeure systématiquement faible, démontrant l'importance et la pertinence des études statistiques de fibres individuelles. La présence de chaînes montrant un degré d’enchevêtrement plus faible dans les fibres électrofilées que dans la masse est ensuite démontrée expérimentalement pour la première fois par spectroscopie infrarouge sur des amas de fibres de polystyrène. Les conditions d'électrofilage favorisant ce phénomène structural, qui est soupçonné d’influencer grandement les propriétés des fibres, sont identifiées. Finalement, l’ensemble des méthodologies développées sont appliquées sur des fibres individuelles de polystyrène pour l’étude approfondie de l’orientation et du désenchevêtrement sur une large gamme de diamètres et pour une grande quantité de fibres. Cette dernière étude permet l’établissement de la première relation structure/propriétés de ces matériaux, à l’échelle individuelle, en montrant clairement le lien entre l’orientation moléculaire, le désenchevêtrement et le module d'élasticité des fibres.

Quantitative prediction of phase diagrams for polymer partitioning in aqueous two-phase systems

Published polymer distribution data for aqueous poly(ethylene glycol)/dextran mixtures have been reassessed to illustrate the feasibility of their quantitative characterization in terms of the Flory-Huggins theory of polymer thermodynamics. Phase diagrams predicted by this characterization procedure provide better descriptions of the experimental data than those based on an earlier, oversimplified treatment in similar terms. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Designing biostable polyurethane elastomers for biomedical implants

The chemical structure, synthesis, morphology, and properties of polyurethane elastomers are briefly discussed. The current understanding of the effect of chemical structure and the associated morphology on the stability of polyurethanes in the biological environments is reviewed. The degradation of conventional polyurethanes appears as surface or deep cracking, stiffening, and deterioration of mechanical properties, such as flex-fatigue resistance. Polyester and poly( tetramethylene oxide) based polyurethanes degrade by hydrolytic and oxidative degradation of ester and ether functional groups, respectively. The recent approaches to develop polyurethanes with improved long-term biostability are based on developing novel polyether, hydrocarbon, polycarbonate, and siloxane macrodiols to replace degradation-prone polyester and polyether macrodiols in polyurethane formulations. The new approaches are discussed with respect to synthesis, properties and biostability based on reported in vivo studies. Among the newly developed materials, siloxane-based polyurethanes have exhibited excellent biostability and are expected to find many applications in biomedical implants.

Equilibrium swelling measurements of network and semicrystalline polymers in supercritical carbon dioxide using high-pressure NMR

The extent of swelling of cross-linked poly(dimethylsiloxane) and linear low-density poly(ethylene) in supercritical CO2 has been investigated using high-pressure NMR spectroscopy and microscopy. Poly(dimethylsiloxane) was cross-linked to four different cross-link densities and swollen in supercritical CO2. The Flory-Huggins interaction parameter, x, was found to be 0.62 at 300 bar and 45 degrees C, indicating that supercritical CO2 is a relatively poor solvent compared to toluene or benzene. Linear low-density poly(ethylene) was shown to exhibit negligible swelling upon exposure to supercritical CO2 up to 300 bar. The effect Of CO2 pressure on the amorphous region of the poly(ethylene) was investigated by observing changes in the H-1 T-2 relaxation times of the polymer. These relaxation times decreased with increasing pressure, which was attributed to a decrease in mobility of the polymer chains as a result of compressive pressure.

Relevance of the deletion polymorphisms of the glutathione S-transferases GSTT1 and GSTM1 in pharmacology and toxicology

Although cytosolic glutathione S-transterase (GST) enzymes occupy a key position in biological detoxification processes, two of the most relevant human isoenzymes. GST1-1 and GSTM1-1, are genetically deleted (non-functional alleles GSTT1*0 and GsTM1*0) in a high percentage of the human population, with major ethnic differences. The structures of the GSTT and GSTM gene areas explain the underlying genetic processes. GSTT1-1 is highly conserved during evolution and plays a major role in phase-II biotransformation of a number of drugs and industrial chemicals. e.g. cytostatic drugs, hydrocarbons and halogenated hydrocarbons. GSTM1-1 is particularly relevant in the deactivation of carcinogenic intermediates of polycyclic aromatic hydrocarbons. Several lines of evidence Suggest that hGSTT1-1 and/or hGSTM1-1 play a role in the deactivation of reactive oxygen species that are likely to be involved in cellular processes of inflammation, ageing and degenerative diseases. There is cumulating evidence that combinations of the GSTM1*0 state with other genetic traits affecting the metabolism of carcinogens (CYP1A1, GSTP1) may predispose the aero-digestivc tract and lung, especially in smokers, to a higher risk of cancer. The GSTM1*0 status appears also associated with a modest increase in the risk of bladder cancer, consistent with a GSTM1 interaction with carcinogenic tobacco smoke constituents. Both human GST deletions, although largely counterbalanced by overlapping substrate affinities within the GST superfamily, have consequences when the organism comes into contact with distinct man-made chemicals. This appears relevant in industrial toxicology and in drug metabolism.

Effect of the average soft-segment length on the morphology and properties of segmented polyurethane nanocomposites

Two organically modified layered silicates (with small and large diameters) were incorporated into three segmented polyurethanes with various degrees of microphase separation. Microphase separation increased with the molecular weight of the poly(hexamethylene oxide) soft segment. The molecular weight of the soft segment did not influence the amount of polyurethane intercalating the interlayer spacing. Small-angle neutron scattering and differential scanning calorimetry data indicated that the layered silicates did not affect the microphase morphology of any host polymer, regardless of the particle diameter. The stiffness enhancement on filler addition increased as the microphase separation of the polyurethane decreased, presumably because a greater number of urethane linkages were available to interact with the filler. For comparison, the small nanofiller was introduced into a polyurethane with a poly(tetramethylene oxide) soft segment, and a significant increase in the tensile strength and a sharper upturn in the stress-strain curve resulted. No such improvement occurred in the host polymers with poly(hexamethylene oxide) soft segments. It is proposed that the nanocomposite containing the more hydrophilic and mobile poly(tetramethylene oxide) soft segment is capable of greater secondary bonding between the polyurethane chains and the organosilicate surface, resulting in improved stress transfer to the filler and reduced molecular slippage. (c) 2006 Wiley Periodicals, Inc.