Methylene Blue-Loaded Dissolving Microneedles: Potential Use in Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy of Infected Wounds

Photodynamic therapy involves delivery of a photosensitising drug that is activated by light of a specific wavelength, resulting in generation of highly reactive radicals. This activated species can cause destruction of targeted cells. Application of this process for treatment of microbial infections has been termed "photodynamic antimicrobial chemotherapy" (PACT). In the treatment of chronic wounds, the delivery of photosensitising agents is often impeded by the presence of a thick hyperkeratotic/necrotic tissue layer, reducing their therapeutic efficacy. Microneedles (MNs) are an emerging drug delivery technology that have been demonstrated to successfully penetrate the outer layers of the skin, whilst minimising damage to skin barrier function. Delivering photosensitising drugs using this platform has been demonstrated to have several advantages over conventional photodynamic therapy, such as, painless application, reduced erythema, enhanced cosmetic results and improved intradermal delivery. The aim of this study was to physically characterise dissolving MNs loaded with the photosensitising agent, methylene blue and assess their photodynamic antimicrobial activity. Dissolving MNs were fabricated from aqueous blends of Gantrez(®) AN-139 co-polymer containing varying loadings of methylene blue. A height reduction of 29.8% was observed for MNs prepared from blends containing 0.5% w/w methylene blue following application of a total force of 70.56 N/array. A previously validated insertion test was used to assess the effect of drug loading on MN insertion into a wound model. Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans biofilms were incubated with various methylene blue concentrations within the range delivered by MNs in vitro (0.1-2.5 mg/mL) and either irradiated at 635 nm using a Paterson Lamp or subjected to a dark period. Microbial susceptibility to PACT was determined by assessing the total viable count. Kill rates of >96%, were achieved for S. aureus and >99% for E. coli and C. albicans with the combination of PACT and methylene blue concentrations between 0.1 and 2.5 mg/mL. A reduction in the colony count was also observed when incorporating the photosensitiser without irradiation, this reduction was more notable in S. aureus and E. coli strains than in C. albicans.

Electron-impact excitation of W 44+ and W 45+

Plans to employ tungsten in the divertor region of the International Thermonuclear Experimental Reactor require radiative and collisional data for modelling x-ray emissions of highly ionized stages of tungsten. In an earlier paper, we reported on the results of fully relativistic R -matrix calculations for W 46+ that included the effects of radiation damping on the resonance contributions. In this paper, we present the results of similar fully relativistic, radiatively damped R -matrix calculations for W 44+ and W 45+ . Radiation damping is found to be small for W 45+ , but is appreciable for many of the excitations from the ground and metastable levels of W 44+ . Rates from the present calculations will be combined with those from the calculations for W 46+ and employed for collisional-radiative modelling for these ions.

Dielectronic recombination of W 35 +

Accurate data for dielectronic recombination (DR) of the ions of tungsten are of significant interest in the modelling of tungsten impurity transport and radiative power loss in current tokamaks and in ITER. However, the complexity of the atomic structure for many of these ions makes level-resolved DR calculations untenable on currently available computers, especially for open d- and f-subshell ions. The majority of DR data presently available for ITER modelling are based on an average-atom approximation. To improve upon these baseline calculations, we investigate the use of the configuration-average distorted-wave (CADW) method to calculate DR rate coefficients for complex open d-shell systems. The aim is to produce rate coefficients that are sufficiently accurate in terms of modelling, yet greatly reduced in term of computational complexity compared to level-resolved calculations. In this paper, we consider the DR of W 35 + . Initially, we carry out several large-scale level-resolved calculations for the DR associated with the 4d → 4f and 4p → 4d excitations in this ion, using both the level-resolved distorted-wave and Dirac R -matrix methods. These calculations allow us to test the validity of the CADW approach on these same excitations by comparing cross sections and rate coefficients. These comparisons demonstrate that the CADW method is relatively accurate in relation to these level-resolved methods for the temperature range for which W 35 + should exist in a collisionally ionized plasma. We then present results for CADW rate coefficients for both Δ n = 0 and Δ n = 1 excitations for this ion. This study indicates that it is now feasible to generate a much improved comprehensive set of DR data for the entire tungsten isonuclear sequence.

Electron-impact excitation and ionization of W 3+ for the determination of tungsten influx in a fusion plasma

Tungsten will be employed as a plasma facing material in the ITER fusion reactor under construction in Cadarache, France; therefore, there is a significant need for accurate electron-impact excitation and ionization data for the ions of tungsten. We report on the results of extensive calculations of ionization and excitation for W 3+ that are intended to provide the atomic data needed for the determination of impurity influx diagnostics of tungsten in several existing tokamak reactors. The electron-impact excitation rate coefficients for this study were determined using the relativistic R -matrix method. The contribution to direct electron-impact ionization was determined using the distorted-wave approximation, the accuracy of which was verified by an R -matrix with pseudo states calculation. Contributions to total ionization from excitation autoionization were also generated from the relativistic R -matrix method. These results were then employed to calculate values of ionization per emitted photon, or SXB ratios, for four carefully selected spectral lines; these data will allow the determination of impurity influx from tungsten facing surfaces. For the range of densities of importance in the edge region of a tokamak reactor, these SXB ratios are found to be nearly independent of electron density but vary significantly with electron temperature.

Evaluation of an improved atomic data basis for carbon in UEDGE emission modeling for L-mode plasmas in DIII-D

New scaled carbon atomic electron-impact excitation data is utilized to evaluate comparisons between experimental measurements and fluid emission modeling of detached plasmas at DIII-D. The C I and C II modeled emission lines for 909.8 and 514.7 nm were overestimated by a factor of 10-20 than observed experimentally for the inner leg, while the outer leg was within a factor of 2. Due to higher modeled emissions, a previous study using the UEDGE code predicted that a higher amount of carbon was required to achieve a detached outboard divertor plasma in L-mode at DIII-D. The line emission predicted by using the new scaled carbon data yields closer results when compared against experiment. We also compare modeling and measurements of Dα emission from neutral deuterium against predictions from newly calculated R-Matrix with pseudostates data available at the ADAS database. © 2013 Published by Elsevier B.V.

Single-photon single ionization of W+ ions: experiment and theory

Experimental and theoretical results are reported for photoionization of Ta-like (W+) tungsten ions. Absolute cross sections were measured in the energy range 16–245 eV employing the photon–ion merged-beam setup at the advanced light source in Berkeley. Detailed photon-energy scans at 100 meV bandwidth were performed in the 16–108 eV range. In addition, the cross section was scanned at 50 meV resolution in regions where fine resonance structures could be observed. Theoretical results were obtained from a Dirac–Coulomb R-matrix approach. Photoionization cross section calculations were performed for singly ionized atomic tungsten ions in their 5s²5p⁶5d⁴(⁵D)6s ⁶Dj.  J = 1/2, ground level and the associated excited metastable levels with J = 3/2, 5/2, 7/2 and 9/2. Since the ion beams used in the experiments must be expected to contain long-lived excited states also from excited configurations, additional cross-section calculations were performed for the second-lowest term, 5d⁵⁶Sj, J = 5/2, and for the 4F term, 5d³6s^{2 4}Fj, with J = 3/2, 5/2, 7/2 and 9/2. Given the complexity of the electronic structure of W+ the calculations reproduce the main features of the experimental cross section quite well.

Upgrading of suberin from cork and birch outer bark

O trabalho aqui apresentado teve como principal propósito o estudo do potencial da suberina como fonte de produtos de química fina e como precursor de novos materiais macromoleculares de origem renovável. O interesse na suberina reside, não só na sua ubiquidade e nas suas propriedades únicas em termos de composição química e hidrofobicidade, mas também no facto de ser um dos principais componentes macromoleculares dos subprodutos da indústria corticeira de Quercus suber L. no Sul da Europa, e da indústria de pasta de papel do Norte da Europa, que utiliza a Betula pendula Roth como matéria-prima. A primeira parte do presente trabalho consistiu no estudo detalhado da composição química da cortiça de Quercus suber L. e respectivos resíduos industriais bem como da casca de Betula pendula Roth recorrendo a diferentes técnicas de caracterização, nomeadamente GC-MS, IV, RMN de 1H e de 13C, DSC, termomicroscopia, TGA e difracção de raios-X. Os resultados mostraram que os produtos de despolimerização da suberina representam tipicamente uma fracção substancial de todas as amostras. Para além da suberina, foram também identificados nas diversas amostras quantidades variáveis de compostos triterpénicos, lenhina, polissacarídeos e matéria inorgânica. Os principais resultados da análise por GC-MS mostraram que todas as amostras de suberina despolimerizada são fontes abundantes de ω-hidroxiácidos e de ácidos dicarboxílicos, bem como dos correspondentes derivados epóxidados. No entanto, as quantidades relativas de cada componente identificado foram significativamente diferentes entre amostras. Por exemplo, em amostras de suberina da casca de Quercus suber L. isoladas por metanólise alcalina o composto maioritário encontrado foi o ácido 22-hidroxidocosanóico, enquanto que a suberina também proveniente da cortiça, mas isolada por hidrólise alcalina era composta maioritariamente pelo ácido 9,10-dihidroxioctadecanóico. Já no caso da amostra de suberina despolimerizada proveniente da casca externa da bétula o composto identificado como mais abundante foi o ácido 9,10-epoxi-18-hidroxioctadecanóico. A caracterização das diversas amostras de suberina despolimerizada por FTIR e RMN de 1H e de 13C foram concordantes com os resultados de GC-MS, evidenciando a sua natureza predominantemente lipofílica. Foi ainda determinada a razão entre os grupos CO2H/OH e CO2CH3/OH por RMN de 1H das amostras convenientemente derivatizadas com isocianato de tricloroacetilo, verificando-se que a suberina despolimerizada possuía quantidades não-estequiométricas destes grupos funcionais. A investigação do comportamento térmico das amostras de suberina despolimerizada, por DSC e termomicroscopia, bem como a análise por difracção de raios-X, permitiu concluir que algumas amostras de suberina despolimerizada possuíam importantes domínios cristalinos e pontos de fusão bem definidos, tipicamente próximos de 70 oC, enquanto outras amostras eram essencialmente amorfa. Factores como a fonte de suberina ou as condições de despolimerização estiveram na origem destas diferenças. iv Neste trabalho estudaram-se também os extractáveis lipofílicos da cortiça e dos seus resíduos industriais, em particular os do pó industrial de cortiça e dos condensados negros, mostrando que os extractáveis lipofílicos são uma fonte abundante de compostos triterpénicos, em particular de ácido betulínico e de friedelina. Foram ainda identificadas fracções abundantes de ω-hidroxiácidos e de ácidos dicarboxílicos no condensado negro. A segunda parte deste trabalho abordou a síntese e a caracterização de novos poliésteres alifáticos derivados de suberina. Estes materiais foram sintetizados utilizando, quer misturas de suberina despolimerizada, quer monómeros modelo estruturalmente análogos aos existentes na suberina. Recorreu-se para o efeito a duas aproximações distintas de polimerização por passos, a policondensação e a politransesterificação. Procurou-se em simultâneo maximizar a eficiência da polimerização em termos de peso molecular e de extensão da reacção e utilizar condições de reacção de química “verdes”. Neste sentido, utilizou-se a policondensação em emulsão utilizando um tensioactivo como catalisador e a policondensação em massa utilizando a lipase B de Candida antarctica. Adicionalmente foram também testado os catalisadores trifluorometanosulfonato de bismuto(III) no caso da policondensação, e ainda os catalisadores clássicos óxido de antimónio(III) e o carbonato de potássio no caso da politransesterificação. Os poliésteres resultantes foram caracterizados através de várias técnicas, tais como IV, RMN (de 1H e de 13C), DSC, DMA, TGA, difracção de raios-X e medidas dos ângulos de contacto. Verificou-se que os catalisadores trifluorometanosulfonato de bismuto (III), óxido de antimónio(III) e carbonato de potássio conduziram aos rendimentos de isolamento dos polímeros resultantes mais elevados. No caso dos poliésteres derivados da suberina os resultados em termos de rendimentos e pesos moleculares sofreram um incremento substancial quando a estequiometria da reacção de polimerização foi adequadamente balanceada (r=1) com a adição de uma quantidade extra de um comonómero. Verificou-se a predominância de diferentes estruturas consoante a amostra de suberina utilizada e as condições de síntese adoptada, predominando as cadeias lineares ou então quantidades substanciais de estruturas reticuladas. Globalmente, este primeiro estudo sistemático da utilização de suberina como um precursor de novos poliésteres alifáticos confirmou o elevado potencial deste recurso abundante e renovável como precursor para preparar materiais macromoleculares.

Hotel W Barcelona: style department (housekeeping)

Este relatório pretende descrever a experiência proporcionada pelo estágio efetuado no departamento de Style do hotel W Barcelona, enquanto supervisor de housekeeping. Para melhor conseguir definir esta experiência, é feita uma caraterização da entidade de acolhimento, referindo os elementos diferenciadores associados à brand do hotel, assim como aspetos gerais da cadeia hoteleira a que esta está liga. Segue-se uma revisão de literatura onde é explorada a descrição do departamento de alojamento e do subdepartamento de housekeeping. Nesta revisão focam-se as funções dos vários colaboradores pertencentes ao subdepartamento, assim como os variados documentos inerentes ao decorrer da operação. Posteriormente é feita uma descrição da realidade do hotel, ao nível da área de housekeeping: relata-se as funções dos vários elementos do departamento, dando-se especial destaque à função de supervisor de andares. Refere-se quais os procedimentos e relatórios exigidos, durante a operativa do hotel. Comenta-se, também, a implementação de um sistema (REX), que visa melhorar o desempenho deste departamento. Comparando os conceitos obtidos através da revisão da literatura com a realidade do hotel verifica-se que não é fácil implementar grandes inovações, dentro da área do housekeeping, e que a forma de operar não conheceu profundas alterações nos últimos dez anos e conclui-se que este hotel estabeleceu para a operativa, procedimentos estandardizados.