Gd2O3: Eu3+/PPO/POPOP/PS composites for digital imaging radiation detectors

Polymer based scintillator composites have been produced by combining polystyrene (PS) and Gd2O3:Eu3+ scintillator nanoparticles. Polystyrene has been used since it is a flexible and stable binder matrix, resistant to thermal and light deterioration and with suitable optical properties. Gd2O3:Eu3+ has been selected as scintillator material due to its wide band gap, high density and visible light yield. The optical, thermal and electrical characteristics of the composites were studied as a function of filler content, together with their performance as scintillator material. Additionally 1wt.% of 2,5 dipheniloxazol (PPO) and 0.01wt.% of (1,4-bis(2-(5-phenioxazolil))-benzol (POPOP) were introduced in the polymer matrix in order to strongly improve light yield, i.e. the measured intensity of the output visible radiation, under X-ray irradiation. Whereas increasing scintillator filler concentration (from 0.25wt.% to 7.5wt.%) increases scintillator light yield, decreases the optical transparency of the composite. The addition of PPO and POPOP, strongly increased the overall 2 transduction performance of the composite due to specific absorption and re-emission processes. It is thus shown that Gd2O3:Eu3+/PPO/POPOP/PS composites in 0.25 wt.% of scintillator content with fluorescence molecules is suitable for the development of innovate large area X-ray radiation detectors with huge demand from the industries.

Mechanical, fatigue and wear properties of sintered Carbon Nanotube-based functionally graded materials

Tese de Doutoramento Engenharia Mecânica

Multi-stacks of epitaxial GeSn self-assembled dots in Si: Structural analysis

We report on the growth and structural and morphologic characterization of stacked layers of self-assembled GeSn dots grown on Si (100) substrates by molecular beam epitaxy at low substrate temperature T = 350 °C. Samples consist of layers (from 1 up to 10) of Ge0.96Sn0.04 self-assembled dots separated by Si spacer layers, 10 nm thick. Their structural analysis was performed based on transmission electron microscopy, atomic force microscopy and Raman scattering. We found that up to 4 stacks of dots could be grown with good dot layer homogeneity, making the GeSn dots interesting candidates for optoelectronic device applications.

School governance and academic excellence: the representations of distinguished students in an annual award of excellence

Within a research project on «academic excellence in the state school», this paper is a contribution to the sociological reflection on the cultural and organisational characteristics of the school and its relationship with the academic success of students. The data we present stem from a case study underway at a secondary school in the north of Portugal, referring to the universe of students that since 2003 have distinguished themselves for achieving grades equal to or greater than 18 (on a scale of 0 to 20) and have thus been included in the school’s Framework of Excellence. From a contextual approach to this educational practice, we focused on the cultural characteristics of the school/subject as analytical support for the study of school and non-school dimensions in their mutual connections. To this end, we used the information from document analysis and data collected from a questionnaire survey administered to more than two-thirds of the students included in the above-mentioned Framework of Excellence. Subsequently, we will use the data from this survey to understand the extent to which academic excellence is perceived as an indivisible social construction of the school’s political and organisational matrix, particularly in terms of the educational and teaching guidelines adopted by the management body. We will conclude by questioning the meaning of the school’s management policies regarding the emphasis on educational outcomes, with particular focus on the representations of excellent students in the processes of school leadership, teaching organisation, school merit and justice.

Enhanced resistive switching and multilevel behavior in bilayered HfAlO/HfAlOx structures for non-volatile memory applications

In this work, hafnium aluminum oxide (HfAlO) thin films were deposited by ion beam sputtering deposition technique on Si substrate. The presence of oxygen vacancies in the HfAlOx layer deposited in oxygen deficient environment is evidenced from the photoluminescence spectra. Furthermore, HfAlO(oxygen rich)/HfAlOx(oxygen poor) bilayer structures exhibit multilevel resistive switching (RS), and the switching ratio becomes more prominent with increasing the HfAlO layer thickness. The bilayer structure with HfAlO/HfAlOx thickness of 30/40 nm displays the enhanced multilevel resistive switching characteristics, where the high resistance state/ intermediate resistance state (IRS) and IRS/low resistance state resistance ratios are 102 and 5 105 , respectively. The switching mechanisms in the bilayer structures were investigated by the temperature dependence of the three resistance states. This study revealed that the multilevel RS is attributed to the coupling of ionic conduction and the metallic conduction, being the first associated to the formation and rupture of conductive filaments related to oxygen vacancies and the second with the formation of a metallic filament. Moreover, the bilayer structures exhibit good endurance and stability in time.

Form tutors in the joint teaching of music: perspectives and experiences

In the Portuguese school system, form tutors (FTs) are an intermediate education management structure. The form tutor is responsible for a position of coordination and orientation with a «threefold function»: a relationship with students, relationship with the student’s family and relationship with other class teachers. The joint teaching of music is a part of the educational system in basic education. It is optional and provides musical and instrumental training to students who are interested in taking it. In order to achieve this, there is a system, subject to protocols, between general education schools and schools specializing in teaching music. There is also the position of FT in specialized schools and it also includes a «threefold function». However, these FTs have the additional role of representing music teachers at the class council, which is held at the general education school. Thus, in these cases, both FTs have a fourth joint area, between the music school and the general education school, which makes the relationship between them even more complex. This paper is based on the analysis of empirical data obtained from the testimonies of FTs regarding their representations and experiences in leadership and the coordination of teachers among schools in which there is a joint teaching system. The aim of collecting narratives is to look into some of the main challenges and confrontations related to leadership issues, which we assume to be the focus of those who have the role of form tutor in that specific context.

Titanium oxide adhesion layer for high temperature annealed Si/Si3N4/TiOx/Pt/LiCoO2 battery structures

This work describes the influence of a high annealing temperature of about 700C on the Si(substrate)/Si3N4/TiOx/Pt/LiCoO2 multilayer system for the fabrication of all-solid-state lithium ion thin film microbatteries. Such microbatteries typically utilize lithium cobalt oxide (LiCoO2) as cathode material with a platinum (Pt) current collector. Silicon nitride (Si3N4) is used to act as a barrier against Li diffusion into the substrate. For a good adherence between Si3N4 and Pt, commonly titanium (Ti) is used as intermediate layer. However, to achieve crystalline LiCoO2 the multilayer system has to be annealed at high temperature. This post-treatment initiates Ti diffusion into the Pt-collector and an oxidation to TiOx, leading to volume expansion and adhesion failures. To solve this adhesion problem, we introduce titanium oxide (TiOx) as an adhesion layer, avoiding the diffusion during the annealing process. LiCoO2, Pt and Si3N4 layers were deposited by magnetron sputtering and the TiOx layer by thermal oxidation of Ti layers deposited by e-beam technique. Asdeposited and annealed multilayer systems using various TiOx layer thicknesses were studied by scanning electron microscopy (SEM) and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results revealed that an annealing process at temperature of 700C leads to different interactions of Ti atoms between the layers, for various TiOx layer thicknesses (25–45 nm).

Structure dependent resistivity and dielectric characteristics of tantalum oxynitride thin films produced by magnetron sputtering

tThe main purpose of this work is to present and to interpret the change of electrical properties of TaxNyOzthin films, produced by DC reactive magnetron sputtering. Some parameters were varied during deposi-tion: the flow of the reactive gases mixture (N2and O2, with a constant concentration ratio of 17:3); thesubstrate voltage bias (grounded, −50 V or −100 V) and the substrate (glass, (1 0 0) Si or high speed steel).The obtained films exhibit significant differences. The variation of the deposition parameters inducesvariations of the composition, microstructure and morphology. These differences cause variation of theelectrical resistivity essentially correlated with the composition and structural changes. The gradualdecrease of the Ta concentration in the films induces amorphization and causes a raise of the resistivity.The dielectric characteristics of some of the high resistance TaxNyOzfilms were obtained in the sampleswith a capacitor-like design (deposited onto high speed steel, with gold pads deposited on the dielectricTaxNyOzfilms). Some of these films exhibited dielectric constant values higher than those reported forother tantalum based dielectric films.

Production and characterization of ZrCN-Ag coatings deposited by mganetron sputtering

Tese de Doutoramento (Programa doutoral em Engenharia de Materiais)

Simultaneous detection of cyclopiazonic acid and aflatoxin B1 by HPLC in methanol/water mobile phase

A simple procedure for the simultaneous detection of cyclopiazonic acid (CPA) and aflatoxin B1 from fungal extracts is presented, using a methanol and water mobile phase and fluorescence detection. This methodology has been tested with standard solutions of both mycotoxins CPA and Aflatoxin B1 and with methanolic extracts of Aspergillus section Flavi strains, previously characterized for their mycotoxin production profile. Previously available methodology required the use of two different chromatographic runs for these mycotoxins, with distinct columns and detectors (fluorescence detection with a post-column photochemical derivatization (PHRED) for aflatoxin B1 and UV detection for CPA). The proposed method detects both mycotoxins in a single run. Data from these assays will be presented and discussed.

Priming of a DNA metabarcoding approach for species identification and inventory in marine macrobenthic communities

Dissertação de mestrado em Molecular Genetics

Factores de virulencia involucrados en el Síndrome Urémico Hemolítico y desarrollo de estrategias terapéuticas. Factors of virulence involved in the Hemolytic Uremic Syndrome and development of therapeutic strategies.

La alta incidencia del Síndrome Urémico Hemolítico(SUH) en Argentina conjuntamente con la severidad de esta patología en niños, han motivado la investigación de numerosos grupos. Si bien se ha reconocido la participación de apoptósis a nivel renal y de leucocitos, aun no se ha profundizado el posible rol del estrés oxidativo en el daño a estas células y otras que son afectadas durante esta patología, ni la relación con el estímulo de especies reactivas del oxígeno(ERO) y del nitrógeno (ERN). Hipótesis: El daño sufrido por el organismo durante el SUH se debe a más de un factor de virulencia incluyendo la Shiga toxina (Stx) o Vero toxina (VT), los que en conjunto causan injuria oxidativa principalmente en células sanguíneas y renales; siendo más sensibles al estrés los niños con falencias en las defensas antioxidantes, que serían los que derivan a fallas renales severas. Es posible que un tratamiento protector antiestrés oxidativo después de la detección del SUH prevenga el curso hacia el daño renal crónico y otras graves secuelas de éste síndrome. Obj.general: Efectuar aportes al conocimiento y tratamiento del SUH, investigando el mecanismo de acción de los principales factores de virulencia de E.coli Entero Hemorrágica (EHEC), planteando estrategias terapéuticas futuras para contrarrestar el estrés oxidativo que pudiese estar involucrado. Obj.específicos: Investigar si la Stx y/o la hemolisina (Hly) de E.coli estimulan la producción de ERO y ERN en células del huésped, causando oxidación de proteínas y lípidos. Estudiar si la respuesta de los eritrocitos ante injurias oxidativas se podría utilizar como parámetro para detectar mayor susceptibilidad a Stx y Hly. Investigar si las defensas antioxidantes intracelulares y plasmáticas se incrementan con secuestrantes de radicales y antioxidantes naturales; estabilizando el potencial de membrana e impidiendo el incremento de biomarcadores de estrés oxidativo. Esclarecer aspectos que involucran al estrés oxidativo en la acción de antibióticos sobre células sanguíneas, líneas celulares y E.coli en estado planctónico o en biofilms, investigando qué antimicrobianos aumentan la liberación de Stx y Hly. Estudiar sustancias antioxidantes naturales y alimentos que puedan ser aplicados en terapia y prevención del SUH. Mat.y Met.: Se trabajará con cepas de bacterias que fueron obtenidas de pacientes con SUH. Stx y Hly serán purificadas por cromatografía afinidad y de intercambio iónico, respectivamente. Ensayos de quimioluminiscencia serán aplicados para determinar el estímulo de ERO, mientras que ERN se cuantificarán por Griess. Los niveles de marcadores de daño oxidativo se estudiarán para oxidación de lípidos, proteínas y otros productos avanzados de oxidación proteica. Rdos esperados: Se espera encontrar acción estresante de Stx y/o Hly sobre eritrocitos y otras células, así como biomarcadores de oxidación en diferentes macromoléculas sanguíneas. Es probable que exista diferente nivel de defensa contra esta injuria en niños con SUH; de ser así estos pacientes son susceptibles de recaídas y cronicidad en el proceso por falta de niveles adecuados de antioxidantes. Es necesario entonces encontrar terapias a largo plazo que aumenten las defensas contra el estrés oxidativo causado por E.coli u otras noxas con que se enfrente el niño predispuesto. Se cuenta con antecedentes en el laboratorio que indican conveniente una dieta rica en antioxidantes, así como otros probables fármacos en estudio. Importancia del proyecto. Este proyecto permitirá continuar con investigaciones propias que muestran acción estresante de ERO en eritrocitos por parte de cepas causantes de SUH. La continuidad de estos estudios puede representar un avance en la terapia de una patología cada vez más frecuente en Argentina. Los avances que se consigan podrían posibilitar un tratamiento preventivo en niños en general, así como una mejor evolución de los casos que derivan actualmente en diálisis.

Sustentabilidad del monocultivo de soja y otras alternativas agrícolas, en relación a los recursos suelo y agua, en la Región Centro-Norte de Córdoba. Sustainability of soybean monoculture and another agricultural alternatives, in relation to soil and water natural resources, in the north-central area of Cordoba (Argentina).

En este proyecto se pretende demostrar que existen alternativas sustentables al monocultivo de soja y económicamente factibles si se consideran los costos ambientales.Se cumplirán los siguientes objetivos específicos:- Caracterizar la sensibilidad de indicadores de calidad del suelo: infiltración, densidad aparente, penetrometría, C orgánico, fracciones de la MO y un índice químico de disponibilidad de N. - Medir escurrimiento y erosión en dos microcuencas con manejos contrastantes donde existe instrumental instalado y registros desde hace mas de 10 años.- Establecer rangos para las situaciones encontradas en los suelos representativos de la región.- Integrar los parámetros considerados en un sistema de diagnóstico de calidad/salud del suelo, para las condiciones de la región. - Aplicar el sistema de Calidad/salud del suelo para situaciones con monocultivo de soja y otras alternativas.- Calibrar y aplicar el modelo de simulación de la materia orgánica AMG, al monocultivo de soja y otras alternativas, a distintas escalas temporales y espaciales.- Estimar los costos ambientales de monocultivo a partir de los datos obtenidos.- Extrapolar los resultados del monocultivo y las otras alternativas a los suelos característicos, para estimar la sustentabilidad de los suelos en el centro-norte de la provincia de Córdoba.Se trabajará en dos áreas piloto en campos de productores, con y sin erosión hídrica. Se evaluarán parámetros indicadores del estado de los suelos, se los integrará en un sistema, se evaluarán los suelos con situaciones de monocultivo de soja y manejos contrastantes y se los correlacionará con su historial de intervención antrópica. Se brindará una herramienta apta para el ordenamiento territorial.

Vacunación en la Enfermedad de Chagas experimental: estudio de mediadores involucrados en la protección en ratones y aplicación de la vacuna en perros. Vaccination in experimental Chagas'disease: study of intermediates involved in the protection of mice and application of the vaccine in dogs.

La Enfermedad de Chagas es una de las principales endemias de América Latina donde existen cerca de 18 millones de infectados y 90 millones en riesgo. Entre el 25 y el 30 por ciento desarrolla patología cardíaca o digestiva en el período crónico. Se ha postulado que mecanismos autoinmunes, sumados a la acción directa del parásito, podrían estar involucrados en la patogenia de la enfermedad. El desarrollo de vacunas tradicionales en Enfermedad de Chagas es una meta difícil de alcanzar, por lo cual parece más factible abordar estrategias basadas en la inmunomodulación, para disminuir la carga parasitaria, minimizar las acciones deletéreas en el periodo agudo y prevenir el desarrollo de patología en la etapa crónica. Para ello es necesario avanzar en el conocimiento de los mecanismos involucrados en la protección y en la patogenia. Si se acepta la hipótesis autoinmune, una estrategia de vacunación con un tripanosoma antigénicamente similar al T. cruzi pero no patógeno podría evitar posibles mecanismos autoagresivos. En nuestro Laboratorio se ha empleado un modelo de vacunación en ratones utilizando como inmunógeno el Trypanosoma rangeli, no patógeno en humanos. Los ratones vacunados, infectados con T. cruzi, mostraron buena respuesta inmune celular y humoral, bajas parasitemias, ausencia de lesiones histológicas, y sobrevida cercana al 100 por ciento. Los controles no vacunados tuvieron una elevada mortalidad. Debido al ciclo biológico del parásito, la defensa efectiva contra el T. cruzi requiere una potente respuesta de anticuerpos contra las formas extracelulares y una eficaz respuesta celular contra los amastigotes intracelulares. En el modelo desarrollado en nuestro laboratorio la protección se asocia con un adecuado equilibrio entre respuesta TH1 y TH2, con leve predominio TH1, disminución de citoquinas (Ck) proinflamatorias e incremento de receptores solubles de Ck. El esquema de inmunización demostró asimismo su eficacia en cobayos y en perros mantenidos en el Laboratorio. Hipótesis de trabajo: - La vacunación con T. rangeli desencadena mecanismos inmunomodulatorios que protegen de la infección con T. cruzi, entre los cuales se encuentran eventos que actúan tempranamente en el sitio de inoculación y en los que están involucradas células y moléculas del sistema inmune innato. - La vacunación a perros constituye una nueva herramienta en la lucha contra la Enfermedad de Chagas. Objetivos: i) profundizar el estudio tendiente a dilucidar los mecanismos involucrados en la resistencia inducida por la inmunización con T. rangeli en ratones; ii) estudiar el efecto que tiene el estrés físico de los ratones sobre la eficacia de la vacunación y iii) analizar la inmunogenicidad de la vacuna en perros de zonas endémicas para Enfermedad de Chagas. Material y metodos: Los ratones y perros serán vacunados con tres dosis de epimastigotes de T. rangeli, fijados con glutaraldehido y los controles solo recibirán PBS. Los ratones seran desafiados con T. cruzi. Se estudiará en liquido peritoneal: a) poblaciones celulares por Citometria de flujo; b) cuantificación de los distintos tipos de inmunoglobulinas, de citoquinas y sus receptores solubles, por ELISA, c) ON y arginasa, por técnicas colorimetricas; d) est.udio de la interacción macrófago-parásito y de receptores celulares por Inmunofluorescencia. e) En perros, se realizarán estudios parasitológicos (xenodiagnostico) y serológicos en vacunados y controles, 12 y 24 meses post vacunación. Resultados esperados e importancia del proyecto: se espera conocer los principales eventos tempranos que participan en la eliminación de los parásitos en los animales vacunados, el efecto del stress sobre la vacunación y asimismo, la inmunogenicidad de la vacuna en perros de campo. Todo ello permitirá obtener información sobre la eficacia de la vacunación experimental y podría aportar una herramienta adicional contra la Enfermedad de Chagas, interfiriendo en la cadena epidemiológica en áreas endémicas.

Sensibilización a Anfetamina y Cocaína: Mecanismos Neurobiológicos involucrados y factores ambientales que la modulan. Amphetamine and cocaine sensitization: neurobiological mechanisms involved and modulation by environmental factors.

La exposición a drogas de abuso, estrés o noxas perinatales puede producir una respuesta sensibilizada a las propiedades estimulantes y reforzantes de la droga. Este proceso de sensibilización, que comparte muchas de las características de otras formas de plasticidad neural, ha sido asociado con etapas tempranas de la adicción o reincidencia a la misma. El objetivo primario de este proyecto es identificar si los mecanismos neurobiológicos que median la sensibilización inducida por cocaína también ocurren en un modelo de sensibilización inducido por estrés de inmovilización y una noxa perinatal tal como la exposición a plomo, y determinar la relevancia de estas adaptaciones mediante intervenciones farmacológicas o manipulación de los productos génicos. Se estudiaran neuroadaptaciones identificadas en un modelo de sensibilización inducido por cocaína, en núcleos específicos del cerebro relevantes para el proceso de sensibilización, Núcleo Accumbens (NAc) y Corteza prefrontal (CPf). Neuropéptidos como met-encefalina y el sistema renina-angiotensina (RAS), interactúan con dopamina (DA) y glutamato (GLU) en este circuito. Considerando que la liberación de GLU, la expresión de receptores AMPA (GluR1) y los metabotrópicos mGluR2/3 como cambios en el remodelado del citoesqueleto de actina de NAc y CPf, han sido afectados por la administración repetida de cocaína en forma no contingente o por autoadministración, determinaremos los niveles o el estado de fosforilación proteínas y de GLU, en los distintos modelos de sensibilización. Además, la participación de RAS cerebral ser evaluada en el desarrollo y expresión del fenómeno de sensibilización a anfetamina y cocaína. Se utilizarán técnicas de inmunoblotting, inmunoprecipitación y de microdiálisis, y pruebas conductuales para determinar las propiedades estimulantes y reforzantes de las drogas. Encontrar un paralelo en los mecanismos neurobiológicos que median la sensibilización inducida por estrés, drogas o noxas perinatales es muy relevante para entender como redes celulares comunes pueden ejercer un rol en la adicción. La identificación de nuevas moléculas que modulen la sensibilización abre una perspectiva sumamente interesante para el estudio de futuros blancos terapéuticos a ser probados para el tratamiento de la adicción a sicoestimulantes.