A novel phenomenon of burst of oxygen uptake during decavanadate-dependent oxidation of NADH

Oxidation of NADH by decavanadate, a polymeric form vanadate with a cage-like structure, in presence of rat liver microsomes followed a biphasic pattern. An initial slow phase involved a small rate of oxygen uptake and reduction of 3 of the 10 vanadium atoms. This was followed by a second rapid phase in which the rates of NADH oxidation and oxygen uptake increased several-fold with a stoichiometry of NADH: O2 of 1ratio1. The burst of NADH oxidation and oxygen uptake which occurs in phosphate, but not in Tris buffer, was prevented by SOD, catalase, histidine, EDTA, MnCl2 and CuSO4, but not by the hydroxyl radical quenchers, ethanol, methanol, formate and mannitol. The burst reaction is of a novel type that requires the polymeric structure of decavanadate for reduction of vanadium which, in presence of traces of H2O2, provides a reactive intermediate that promotes transfer of electrons from NADH to oxygen.

Desorptio/fotoionisaatio ilmanpaineessa takavarikoitujen huumausaineiden, steroidien ja räjähdysaineiden tutkimuksessa

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää desorptio/fotoionisaatio ilmanpaineessa tekniikan (engl. desorption atmospheric pressure photoionization, DAPPI) soveltuvuutta rikosteknisen laboratorion näytteiden analysointiin. DAPPI on nopea massaspektrometrinen ionisaatiotekniikka, jolla voidaan tutkia yhdisteitä suoraan erilaisilta pinnoilta. DAPPI:ssa käytetään lämmitettyä mikrosirua, joka suihkuttaa höyrystynyttä liuotin- ja kaasuvirtausta kohti näytettä. Näytteen pinnan komponentit desorboituvat lämmön vaikutuksesta, jonka jälkeen ionisoituminen tapahtuu VUV-lampun emittoimien fotonien avulla.DAPPI:lla tutkittiin takavarikoituja huumausaineita, anabolisia steroideja ja räjähdysaineita sekä niiden jäämiä erilaisilta pinnoilta. Lisäksi kartoitettiin DAPPI:n mahdollisuuksia ja rajoituksia erilaisille näytematriiseille ilman näytteiden esikäsittelyä. Takavarikoitujen huumausaineiden tutkimuksessa analysoitiin erilaisia tabletteja, jauheita, kasvirouheita, huumekasveja (khat, oopium, kannabis) ja sieniä. Anabolisia steroideja tunnistettiin tableteista sekä ampulleista, jotka sisälsivät öljymäistä nestettä. Jauheet ripoteltiin kaksipuoliselle teipille ja analysoitiin siltä. Muut näytteet analysoitiin sellaisenaan ilman minkäänlaista esikäsittelyä, paitsi nestemäisten näytteiden kohdalla näyte pipetoitiin talouspaperille, joka analysoitiin DAPPI:lla. DAPPI osoittautui nopeaksi ja yksinkertaiseksi menetelmäksi takavarikoitujen huumausaineiden ja steroidien analysoimisessa. Se soveltui hyvin rikoslaboratorion erityyppisten näytteiden rutiiniseulontaan ja helpotti erityisesti huumekasvien ja öljymäisten steroidiliuosten tutkimusta. Massaspektrometrin likaantuminen pystyttiin ehkäisemään säätämällä näytteen etäisyyttä sen suuaukosta. Likaantumista ei havaittu huolimatta näytteiden korkeista konsentraatioista ja useita kuukausia jatkuneista mittauksista. Räjähdysaineiden tutkimuksessa keskityttiin seitsemän eri räjähdysaineen DAPPI-MS-menetelmän kehitykseen; trinitrotolueeni (TNT), nitroglykoli (NK), nitroglyseriini (NG), pentriitti (PETN), heksogeeni (RDX), oktogeeni (HMX) ja pikriinihappoä Nämä orgaaniset räjähteet ovat nitraattiyhdisteitä, jotka voidaan jakaa rakenteen puolesta nitroamiineihin (RDX ja HMX), nitroaromaatteihin (TNT ja pikriinihappo) sekä nitraattiestereihin (PETN, NG ja NK). Menetelmäkehityksessä räjähdysainelaimennokset pipetoitiin polymetyylimetakrylaatin (PMMA) päälle ja analysoitiin siitä. DAPPI:lla tutkittiin myäs autenttisia räjähdysainejäämiä erilaisista matriiseista. DAPPI:lla optimoitiin jokaiselle räjähdysaineelle sopiva menetelmä ja yhdisteet saatiin näkymään puhdasaineina. Räjähdysainejäämien analysoiminen erilaisista rikospaikkamateriaaleista osoittautui haastavammaksi tehtäväksi, koska matriisit aiheuttivat itsessään korkean taustan spektriin, josta räjähdysaineiden piikit eivät useimmiten erottuneet tarpeeksi. Muut desorptioionisaatiotekniikat saattavat soveltua paremmin haastavien räjähdysainejäämien havaitsemiseksi.

Suolistopatogeenisten Escherichia coli -bakteerien esiintyvyys ripulipotilailla ja raa’oissa lihatuotteissa Burkina Fasossa sekä enterohemorraagisten E. coli -kantojen karakterisointi

Suolistopatogeeniset Escherichia coli -bakteerit eli ripulikolit aiheuttavat ihmisellä suolistoinfektioita. Kuten normaalimikrobiston E. coli -bakteerit, ne esiintyvät ihmisen lisäksi muiden nisäkkäiden, etenkin märehtijöiden, ja lintujen suolistossa. Lisäksi ne voivat esiintyä maaperässä ja vesistöissä. Ihminen voi saada tartunnan eläinperäisten elintarvikkeiden välityksellä tai juomalla eläinten tai ihmisen ulosteilla saastunutta vettä. Ripulikolit voidaan jakaa ainakin viiteen ryhmään perustuen niiden erilaisiin virulenssiominaisuuksiin: enteropatogeeninen E. coli (EPEC), enterotoksigeeninen E. coli (ETEC), enterohemorraaginen E. coli (EHEC), enteroinvasiivinen E. coli (EIEC) ja enteroaggregatiivinen E. coli (EAEC). EPEC aiheuttaa etenkin kehitysmaissa pikkulapsille ripulia. ETEC aiheuttaa turistiripulia ja vastasyntyneiden ripulia kehitysmaissa. EHEC aiheuttaa ripulia tai veriripulia, joka voi varsinkin pienillä lapsilla johtaa hemolyyttis-ureemiseen oireyhtymään (HUS) ja munuaisten vaurioitumiseen. EIEC aiheuttaa Shigellan kaltaista ripulia, joka voi olla veristä. EAEC on yhdistetty lähinnä pitkittyneisiin ripuleihin. Tutkimuksessa selvitettiin suolistopatogeenisten E. coli -bakteerien esiintyvyyttä Burkina Fasossa, josta ei ole saatavilla aikaisempaa tietoa ripulikolien esiintymisestä ihmisissä ja elintarvikkeissa. Ulostenäytteitä otettiin ripulia sairastavilta alle viisivuotiailta lapsilta maaseudulta kahdesta kylästä, Boromosta ja Gourcysta, ja maan pääkaupungista Ouagadougousta (110 näytettä). Lihanäytteitä (kanaa, nautaa, lammasta ja naudan suolta, jota käytetään ihmisravinnoksi) otettiin Ouagadougoun toreilla myytävistä kypsentämättömistä lihoista (120 näytettä). Näytteistä saadut bakteerisekaviljelmät tutkittiin monialukkeisella PCR-menetelmällä, joka tunnistaa viiden ripulikoliryhmän virulenssigeenejä. Lisäksi lihanäytteistä eristettiin 20 EHEC-kantaa shigatoksiinin stx-geenin havaitsemiseen perustuvalla pesäkehybridisaatiolla ja PCR-seulonnalla, ja karakterisoitiin mahdollisten virulenssiominaisuuksien selvittämiseksi. Tutkimus osoitti, että ripulikolien aiheuttamat suolistoinfektiot ovat yleisiä ripulia sairastavilla pikkulapsilla Burkina Fasossa. Ulostenäytteistä 59 % oli positiivisia. Useimmiten lapsilla esiintyi EAEC- (32 %) ETEC- (31 %) ja EPEC-patoryhmiä (20 %). EIEC- (2 %) ja EHEC-patoryhmiä (1 %) esiintyi vähän. Myös useamman patoryhmän sekainfektiot olivat yleisiä (24 %). Eri paikkakuntien välillä oli tilastollisesti merkitseviä eroja ripulikolien esiintymisessä. Gourcyssa ripulikoleja esiintyi useammin kuin Ouagadougoussa ja Boromossa. Tutkimuksessa kävi ilmi, että Ouagadougoun toreilla myytävissä lihoissa on paljon ripulikoleja. Lihanäytteistä 43 % oli positiivisia. Yleisimmin lihoissa esiintyi EHEC (28 %), EPEC (20 %), ETEC (8 %) ja EAEC (5 %). EIEC-ryhmää ei havaittu lihoissa. Myös useamman patoryhmän sekakontaminaatioita löytyi (17 %) lihoista. Ripulikolien esiintyvyydessä eri lihojen välillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja, kun tarkasteltiin kaikkia patoryhmiä yhdessä. Eri patoryhmien esiintyvyyttä tarkasteltaessa EHEC-patoryhmää ei esiintynyt ollenkaan kanassa ja ero oli tilastollisesti merkitsevä muihin lihoihin verrattuna. Lihoista eristetyt 20 EHEC-kantaa kuuluivat 14 eri serotyyppiin, joista osa on aikaisemmin eristetty suolistoinfektioihin ja HUSoireyhtymään sairastuneilta ihmisiltä. Kaikki kannat olivat stx1-positiivisia ja puolella oli lisäksi stx2-geeni, jota pidetään shigatoksiinin virulentimpana muotona. Kahdelta EHEC-kannalta löytyi myös ETECpatoryhmän lämpöstabiilin enterotoksiini Ia:n geeni eli kannat olivat kahden patoryhmän välimuotoa ja osoitus geenien siirtymisestä eri patoryhmien välillä. Vaikka nuorimmat näytteen antaneet lapsipotilaat tuskin söivät lihaa, sen voidaan ajatella silti olevan edustava näyte lasten elinympäristöstä, sillä lasten ruoka valmistetaan usein samoissa oloissa, joissa raakaa lihaa käsitellään. Saastunut liha voi siten olla pikkulasten ripulikoli-infektioiden aiheuttaja.

Excitation energy transfer in covalently linked pheophorbied—porphyrin systems

Steady-state fluorescence, lifetime measurements and time-resolved absorption spectra of the covalently linked hetero dimers consisting of pheophorbide and porphyrin revealed rapid (1011–1012s−1) and efficient singlet—singlet excitation energy transfer from porphyrin unit to pheophorbide.

Influence of Inclination Angle and Machining Direction on Friction and Transfer Layer Formation

In the present investigation, unidirectional grinding marks were created on a set of steel plates. Sliding experiments were then conducted with the prepared steel plates using Al-Mg alloy pins and an inclined pin-on-plate sliding tester. The goals of the experiments were to ascertain the influence of inclination angle and grinding mark direction on friction and transfer layer formation during sliding contact. The inclination angle of the plate was held at 0.2 deg, 0.6 deg, 1 deg, 1.4 deg, 1.8 deg, 2.2 deg, and 2.6 deg in the tests. The pins were slid both perpendicular and parallel to the grinding marks direction. The experiments were conducted under both dry and lubricated conditions on each plate in an ambient environment. Results showed that the coefficient of friction and the formation of transfer layer depend on the grinding marks direction and inclination angle of the hard surfaces. For a given inclination angle, under both dry and lubricated conditions, the coefficient of friction and transfer layer formation were found to be greater when the pins slid perpendicular to the unidirectional grinding marks than when the pins slid parallel to the grinding marks. In addition, a stick-slip phenomenon was observed under lubricated conditions at the highest inclination angle for sliding perpendicular to the grinding marks direction. This phenomenon could be attributed to the extent of plane strain conditions taking place at the asperity level during sliding. DOI: 10.1115/1.4002604]

Molecular structure of electron donor-acceptor complexes of metallotetraphenylporphyrins with trinitrobenzene

The metallotetraphenylporphyrins, MTPPs, where M=Co(II), Cu(II) and Ag(II) form one to one molecular complexes in solution with 1,3,5-trinitrobenzene (TNB). The crystal structure of CoTPP.TNB.2CH3OH revealed that the mean separation between the porphyrin and TNB planes is 3·27 Å and the centre of the aryl ring of TNB is displaced by 0·90 Å from the centre of the porphyrin plane. Extended Huckel molecular orbital calculations suggest that acceptor orbitals are predominantly nitro-group based rather than an aryl π framework. The contribution of the metal orbitals in the donation is also seen as predicted by the structural data. Electrochemical redox measurements in solution provide evidence for charge-transfer stabilisation in these complexes.

Polypurine-polypyrimidine sequences adopt unwound structure in pBR322 form V DNA as probed by single-hit analysis of HpaII sites.

Structure at the polypurine-polypyrimidine sequences flanking the HpaII sites (CCGG) in pBR322 form V DNA was probed employing single-hit analysis using HpaII restriction endonuclease. Reduced cleavage efficiency of HpaII sites flanked by polypurine-polypyrimidine sequences suggested that under high torsional stress these sequences adopt unwound structures rendering these sites insensitive to restriction enzyme cleavage. In addition to polypurine-polypyrimidine sequences. HpaII sites flanked by alternating purine-pyrimidine sequence, a potential motif of left handed Z-DNA, were also found to be resistant to HpaII cleavage. Results obtained from various studies implicating structure sensitivity of restriction endonucleases and methylases were compiled and a direct correlation was observed between the occurrence of altered sites in a domain and its G/C content in pBR322 form V DNA.

Relationship Between The Impedance Matrix And The Transfer Matrix With Specific Reference To Symmetrical, Reciprocal And Conservative Systems

Impedance matrix and transfer matrix methods are often used in the analysis of linear dynamical systems. In this paper, general relationships between these matrices are derived. The properties of the impedance matrix and the transfer matrix of symmetrical systems, reciprocal systems and conservative systems are investigated. In the process, the following observations are made: (a) symmetrical systems are not a subset of reciprocal systems, as is often misunderstood; (b) the cascading of reciprocal systems again results in a reciprocal system, whereas cascading of symmetrical systems does not necessarily result in a symmetrical system; (c) the determinant of the transfer matrix, being ±1, is a property of both symmetrical systems and reciprocal systems, but this condition, however, is not sufficient to establish either the reciprocity or the symmetry of the system; (d) the impedance matrix of a conservative system is skew-Hermitian.

Simultaneous heat and mass transfer under unsteady mixed convection along a vertical slender cylinder embedded in a porous medium

Unsteady laminar mixed convection flow (combined free and forced convection flow) along a vertical slender cylinder embedded in a porous medium under the combined buoyancy effect of thermal and species diffusion has been studied. The effect of the permeability of the medium as well as the magnetic field has been included in the analysis. The partial differential equations with three independent variables governing the flow have been solved numerically using a implicit finite difference scheme in combination with the quasilinearization technique. Computations have been carried out for accelerating, decelerating and oscillatory free stream velocity distributions. The effects of the permeability of the medium, buoyancy forces, transverse curvature and magnetic field on skin friction, heat transfer and mass transfer have been studied. It is found that the effect of free stream velocity distribution is more pronounced on the skin friction than on the heat and mass transfer. The permeability and magnetic parameters increase the skin friction, but reduce the heat and mass transfer. The skin friction, heat transfer and mass transfer are enhanced due to the buoyancy forces and curvature parameter. The heat transfer is strongly dependent on the viscous dissipation parameter and the Prandtl number, and the mass transfer on the Schmidt number. Untersucht wurde die instationäre laminare Mischkonvektion längs eines vertikalen, in einem porösen Medium eingebetteten Zylinders unter kombinierten Auftriebseffekten von thermischer und spezieller Diffusion. Der Einfluß der Permeabilität des Mediums sowie des magnetischen Feldes wurden in die Betrachtung einbezogen. Die partiellen Differentialgleichungen mit drei unabhängigen Variablen, welche die Strömung beschreiben, wurde numerisch anhand des Schemas der endlichen Differenzen in Verbindung mit der Technik der Quasilinearisation gelöst. Berechnungen für die beschleunigte, verzögerte und oszillierende Geschwindigkeitsverteilung der freien Strömung sind durchgeführt worden. Untersucht wurden ebenfalls die Effekte der Permeabilität des Mediums, der Auftriebskräfte, der transversalen Krümmung, des magnetischen Feldes auf die Oberflächenreibung sowie die Wärmeund Stoffübertragung. Es wurde festgestellt, daß die Geschwindigkeit mehr Einfluß auf die Oberflächenreibung als auf die Wärmeund Stoffübertragung hat. Die Oberflächenreibung sowie die Wärme- und Stoffübertragung werden durch die Auftriebskräfte und die Krümmungsparameter verbessert. Die Wärmeübertragung ist stark abhängig von den Parametern der viskosen Dissipation und der Prandtl-Zahl; die Stoffübertragung von der Schmidt-Zahl.

Role of population transfer under strong probe conditions in electromagnetically induced transparency

We analyze theoretically the phenomenon of electromagnetically induced transparency (UT) under conditions where the probe laser is not in the usual weak limit. We consider the effects in both three-level and four-level systems, which are either closed or open (due to losses to an external metastable level). We find that the EIT dip almost disappears in a closed three-level system but survives in an open system. In four-level systems, there is a narrow enhanced-absorption peak (EITA) at line center, which has applications as an optical clock. The peak converts to an EIT dip in a closed system, but again survives in an open system. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis of Functionalized Dihydrothiophenes from Doubly Activated Cyclopropanes Using Tetrathiomolybdate as the Sulfur Transfer Reagent

A number of doubly activated cyclopropanes were synthesized starting from various substituted bromosulfonium bromides in good yield. Regioselective ring-opening of cyclopropanes with tetrathiomolybdate as the sulfur transfer reagent gave dihydrothiophenes in excellent yield.

Modified-Pore-Filled-PVDF-Membrane Electrolytes for Direct Methanol Fuel Cells

The polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane is modified by the chemical etchant-route employing a sodium naphthalene charge-transfer complex followed by impregnation with Nafion ionomer or polyvinyl alcohol (PVA)-polystyrene sulfonic acid (PSSA) polymeric blend solutions by a dip-coating technique to form pore-filled-membrane electrolytes for application in direct methanol fuel cells (DMFCs). The number of coatings on the surface-modified PVDF membrane is varied between 5 and 15 and is found to be optimum at 10 layers both for Nafion and PVA-PSSA impregnations for effective DMFC performance. Hydrophilicity of the modified-membrane electrolytes is studied by determining average contact angle and surface-wetting energy. Morphology of the membranes is analyzed by a cross-sectional scanning electron microscope. The modified PVDF membrane electrolytes are characterized for their water-methanol sorption in conjunction with their mechanical properties, proton conductivity, and DMFC performance. Air permeability for the modified membranes is studied by a capillary-flow porometer. Methanol crossover flux across modified-PVDF-membrane electrolytes is studied by measuring the mass balance of methanol using a density meter. DMFCs employing membrane electrode assemblies with the modified PVDF membranes exhibit a peak power-density of 83 mW/cm(2) with Nafion impregnation and 59 mW/cm(2) for PVA-PSSA impregnation, respectively. Among the membranes studied here, stabilities of modified-pore-filled PVDF-Nafion and PVDF-PVA-PSSA membranes with 10-layers coat are promising for application in DMFCs. (C) 2010 The Electrochemical Society. DOI: 10.1149/1.3518774] All rights reserved.

Mass transfer and shear rate in baffled surface aerator

The scale up or scale down of the process variables in a surface aerator requires information about the shear rate prevailing in the system. In fact, the performance of surface aerator depends upon the shear rate. Shear rate affects the mass transfer operation needed by the surface aerator. Theoretical analysis of shear rate suggests a nonlinear behavior with rotational speed of the impeller, which has been shown in the present work. Present work also shows that in a geometrically similar system of baffled surface aerator, shear rate can be used as a governing parameter for scaling up or down the mass transfer phenomena.

Geometry and quadratic nonlinearity of charge transfer complexes in solution using depolarized hyper-Rayleigh scattering

We report large quadratic nonlinearity in a series of 1:1 molecular complexes between methyl substituted benzene donors and quinone acceptors in solution. The first hyperpolarizability, beta(HRS), which is very small for the individual components, becomes large by intermolecular charge transfer (CT) interaction between the donor and the acceptor in the complex. In addition, we have investigated the geometry of these CT complexes in solution using polarization resolved hyper-Rayleigh scattering (HRS). Using linearly (electric field vector along X direction) and circularly polarized incident light, respectively, we have measured two macroscopic depolarization ratios D = I-2 omega,I-X,I-X/I-2 omega,I-Z,I-X and D' = I-2 omega,I-X,I-C/I-2 omega,I-Z,I-C in the laboratory fixed XYZ frame by detecting the second harmonic scattered light in a polarization resolved fashion. The experimentally obtained first hyperpolarizability, beta(HRS), and the value of macroscopic depolarization ratios, D and D', are then matched with the theoretically deduced values from single and double configuration interaction calculations performed using the Zerner's intermediate neglect of differential overlap self-consistent reaction field technique. In solution, since several geometries are possible, we have carried out calculations by rotating the acceptor moiety around three different axes keeping the donor molecule fixed at an optimized geometry. These rotations give us the theoretical beta(HRS), D and D' values as a function of the geometry of the complex. The calculated beta(HRS), D, and D' values that closely match with the experimental values, give the dominant equilibrium geometry in solution. All the CT complexes between methyl benzenes and chloranil or 1,2-dichloro-4,5-dicyano-p-benzoquinone investigated here are found to have a slipped parallel stacking of the donors and the acceptors. Furthermore, the geometries are staggered and in some pairs, a twist angle as high as 30 degrees is observed. Thus, we have demonstrated in this paper that the polarization resolved HRS technique along with theoretical calculations can unravel the geometry of CT complexes in solution. (C) 2011 American Institute of Physics. doi:10.1063/1.3514922]