Structural role of fluoride in aluminophosphate sol-gel glasses: High-resolution double-resonance NMR studies

The local structure of Na-Al-P-O-F glasses, prepared by a novel sol-gel route, was extensively investigated by advanced solid-state NMR techniques. Al-21{F-19} rotational echo double resonance (REDOR) results indicate that the F incorporated into aluminophosphate glass is preferentially bonded to octahedral Al units and results in a significant increase in the concentration of six-coordinated aluminum. The extent of Al-F and Al-O-P connectivities are quantified consistently by analyzing Al-27{P-31} and Al-21{F-19} REDOR NMR data. Two distinct types of fluorine species were identified and characterized by various F-19{Al-27}, F-19{Na-23}, and F-19{P-31} double resonance experiments, which were able to support peak assignments to bridging (Al-F-Al, -140 ppm) and terminal (Al-F, -170 ppm) units. On the basis of the detailed quantitative dipole-dipole coupling information obtained, a comprehensive structural model for these glasses is presented, detailing the structural speciation as a function of composition.

Optical and surface properties of hybrid TiO2/ormosil planar waveguide prepared by the sol-gel process

Two kinds of silanes, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GLYMO) and 3-trimethoxysililpropylmethacrylate (TMSPM), were used to prepare ormosil waveguide films by the sol-gel method. Thirty percent Ti(OBu)(4) and 70% silane were contained in the precursor sets. The properties of films were measured by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), UV/VIS/NIR spectrophotometer (UV-vis), atomic force microscopy (AFM), m-line and scattering-detection method. The films from GLYMO and TMSPM precursors exhibit similar thickness (2.58 mu m for GLYMO, 2.51 mu m for TMSPM) and refractive index (1.5438 for GLYMO, 1.5392 for TMSPM, lambda=632.8 nm), but the film from TMSPM precursor has higher propagation loss (1.024 dB/cm, lambda=632.8 nm) than the film prepared from GLYMO (0.569 dB/cm, lambda=632.8 nm). Furthermore, the film prepared from TMSPM is easy to be opaque and cracks during coating whereas the same phenomenon was not found for the film prepared with GLYMO. It is confirmed that GLYMO is a better precursor than TMSPM for waveguide film preparation. (C) 2005 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l. All rights reserved.

Effect of water content in sol on optical properties of hybrid sol-gel derived TiO2/SiO2/ormosil film

Sol-gel derived TiO2/SiO2/ormosil hybrid planar waveguides have been deposited on soda-lime glass slides and silicon substrates, films were heat treated at 150 degreesC for 2 h or dried at room temperature. Different amounts of water were added to sols to study their impacts on microstructures and optical properties of films. The samples were characterized by m-line spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), UV/VIS/NIR spectrophotometer (UV-vis), atomic force microscopy (AFM), thermal analysis instrument and scattering-detection method. The refractive index was found to have the largest value at the molar ratio H2O/OR = 1 in sol (OR means -OCH3, -OC2H5 and -OC4H9 in the sol), whereas the thickest film appears at H2O/OR = 1/2. The rms surface roughness of all the films is lower than 1.1 nm, and increases with the increase of water content in sol. Higher water content leads to higher attenuation of film. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Análise proteômica comparativa dos componentes da superfície celular e do secretoma de Aspergillus fumigatus

Aspergillus fumigatus é o principal agente etiológico da aspergilose invasiva, infecção fúngica oportunista com altas taxas de mortalidade afetando, principalmente, pacientes com neutropenia profunda e prolongada. Durante o processo de invasão e disseminação características desta infecção sistêmica, os conídios do fungo inalados e não eliminados pelas células do sistema imune inato diferenciam-se em hifas que, por sua vez, são angioinvasivas. Pouco se conhece sobre as moléculas da parede celular envolvidas na patogênese do A. fumigatus e/ou secretadas por este patógeno. Neste contexto, este trabalho procura ampliar o entendimento desta doença através do estudo de proteínas diferencialmente expressas na superfície de A. fumigatus durante a morfogênese. Foi utilizada uma abordagem proteômica e foram estudados extratos de superfície de células de A. fumigatus em diferentes estágios durante o processo de filamentação. Estas células foram denominadas, de acordo com o tempo de cultivo e a morfologia, como: TG6h (tubo germinativo), H12h ou H72h (hifas). As proteínas de superfície celular foram extraídas, a partir de células intactas, por tratamento brando com o agente redutor DTT (ditiotreitol). Observou-se que o perfil funcional das proteínas expressas por H12h e H72h foi similar, com exceção de proteínas relacionadas à resposta ao estresse, enquanto o perfil para TG6h apresentou diferenças significativas para vários grupos funcionais de proteínas quando comparado às hifas. Desta forma, foram realizados experimentos de proteômica diferencial entre tubo germinativo (TG6h) e a hifa madura (H72h), pela técnica de DIGE (differential gel electrophoresis). Os resultados revelaram que entre as proteínas diferencialmente expressas, aquelas relacionadas às vias de biossíntese e outras denominadas multifuncionais encontraram-se superexpressas em TG6h. Em relação às proteínas de resposta a estresse, observou-se que algumas HSPs eram mais expressas neste morfotipo, enquanto a MnSOD, relativa à resposta ao estresse oxidativo, era mais abundante na hifa. Com exceção da PhiA, integrante da parede celular, as proteínas identificadas como diferencialmente expressas na superfície do A. fumigatus não possuem sinal para secreção identificável, enquadrando-se nas proteínas atípicas de superfície. Foi verificada a integridade da membrana celular após tratamento com DTT, bem como a marcação por biotina das proteínas extraídas, o que comprovou sua localização superficial na célula fúngica. Hipóteses de que estas proteínas sejam endereçadas à parede celular por via secretória alternativa sustentam estes dados. Estas evidências foram confirmadas pelo fato de não terem sido encontradas as mesmas proteínas da superfície na análise do secretoma do A. fumigatus. Além disso, todas as proteínas caracterizadas no secretoma apresentavam sinal de secreção determinado pelo FunSecKB (www.proteomics.ysu.edu/secretomes/fungi.php). A análise do secretoma foi realizada utilizando-se a cepa selvagem AF293 e a mutante ∆prtT, mutante para um fator de transcrição que atua na regulação da secreção de proteases. Os resultados revelam a ALP1 como expressa na cepa selvagem, assim como outras proteases importantes para virulência e desenvolvimento da célula fúngica, estando suprimidas quando o gene prtT foi deletado.

Sol-gel combustion synthesis and luminescent properties of nanocrystalline YAG : Eu3+ phosphors

EU3+ -doped Y3Al5O12 (YAG:Eu3+) phosphors were synthesized by a facile sol-gel combustion method. In this process, citric acid traps the constituent cations and reduces the diffusion length of the precursors. YAG phase is obtained through sintering at 900 degrees C for 2h. There were no intermediate phases such as YAlO3 (YAP) and Y4Al2O9 (YAM) observed. The charge transfer band of nanocrystalline phosphors shows a shift toward the high-energy side, compared with that of amorphous ones due to lower covalency of Eu-O bond for nanocrystalline phosphors. The higher concentration quenching in YAG:EU3+ nanophosphors may be caused by the confinement effect on resonant energy transfer of nanocrystalline. It also indicates that the sol-gel combustion synthesis method provides a good distribution of Eu3+ activators in YAG host. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structural and optical properties of YAG : Ce3+ phosphors by sol-gel combustion method

High-quality Ce3+-doped Y3Al5O12 (YAG:Ce3+) phosphors were synthesized by a facile sol-gel combustion method. In this sol-gel combustion process, citric acid acts as a fuel for combustion, traps the constituent cations and reduces the diffusion length of the precursors. The XRD and FT-IR results show that YAG phase can form through sintering at 900 degrees C for 2 h. This temperature is much lower than that required to synthesize YAG phase via the solid-state reaction method. There were no intermediate phases such as YAlO3 (YAP) and Y4Al2O9 (YAM) observed in the sintering process. The average grain size of the phosphors sintered at 900-1100 degrees C is about 40 nm. With the increasing of sintering temperature, the emission intensity increases due to the improved crystalline and homogeneous distribution of Ce3+ ions. A blue shift has been observed in the Ce3+ emission spectrum of YAG:Ce3+ phosphors with increasing sintering temperatures from 900 to 1200 degrees C. It can be explained that the decrease of lattice constant affects the crystal field around Ce3+ ions. The emission intensity of 0.06Ce-doped YAG phosphors is much higher than that of the 0.04Ce and 0.02Ce ones. The red-shift at higher Ce3+ concentrations may be Ce-Ce interactions or variations in the unit cell parameters between YAG:Ce3+ and YAG. It can be concluded that the sol-gel combustion synthesis method provides a good distribution of Ce3+ activators at the molecular level in YAG matrix. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sol-gel combustion synthesis and luminescence Of Y4Al2O9 : Eu3+ nanocrystal

Y4Al2O9:EU3+ phosphor was synthesized through a sol-gel combustion method. The Y4Al2O9 phase can form through sintering at 800 degrees C. This temperature is much lower than that required via the solid state reaction method. The average grain size of the phosphor was about 30 run. Compared with the amorphous phosphor, the charge transfer band of crystalline phosphor shows a blue shift. The emission Of Y4Al2O9:Eu3+ indicates the existence of two luminescent centers, in agreement with the crystal structure of Y4Al2O9. Higher doping concentration could be realized in Y4Al2O9 nanocrystal host lattice. This indicates that the sol-gel combustion synthesis method can increase emission intensity and quenching concentration due to a good distribution of EU3+ activators in Y4Al2O9 host. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Space-selective precipitation of Au nanoparticles inside silica gel

Au colloids were prepared by irradiation with a Nd:YAG laser. Au nanoparticles were characterized by absorption spectra, transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. It is found that the wavelength of the laser has no effect on the size but the number of the Au nanoparticles. By irradiating a transparent silica gel doped with gold ions with the focused laser in the gel and subsequent exposing in air, a space-selective pattern of letter "P" consisting of Au nanoparticles was observed inside the silica gel.

Synthesis of CaCu3Ti4O12 ceramic via a sol-gel method

The novel nano-ultrafine powders for the preparation of CaCu3Ti4O12 ceramic were prepared by the sol-gel method and citrate auto-ignition method. The obtained precursor powders were pressed, sintered at 1000 degrees C to fabricate microcrystal CaCu3Ti4O12 ceramic. The microcrystalline phase of CaCu3Ti4O12 was confirmed by X-ray powder diffraction (XRD). The morphology and size of the grains of the powders and ceramics under different heat treatments were observed using scanning electron microscopy (SEM). The relative dielectric constant of the ceramic sintered at 1000 degrees C was measured with a magnitude of more than 10(4) at room temperature, which was approaching to those of Pb-containing complex perovskite ceramics, and the loss tangent was less than 0.20 in a broad frequency region. The relative dielectric constant and loss tangent were also compared with that of CaCu3Ti4O12 ceramic prepared by other reported methods. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sol-Gel法制备生物玻璃／Ti涂层参数的确定

采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）法在已经预涂了一层过渡层的纯钛基体上制备生物玻璃（BG）涂层。试验以正硅酸乙酯（TEOS）、硝酸钙（Ca（NO3）2·4H2O）、氯化镁（MgCl2·6H2O）等为原料，并采用正交试验设计，所得涂层均通过SEM和EDS进行分析，并利用空间几何模型折算绝对偏差，从而确定出最优的试验参数为：[Si]=1M，水酯比（Rω）=4，pH=4．5，浸涂粘度（η）为3．55mPa·s。

Comparison of TiO2 and ZrO2 films deposited by electron-beam evaporation and by sol-gel process

TiO2 and ZrO2 films are deposited by electron-beam (EB) evaporation and by sol-gel process. The film properties are characterized by visible and Fourier-transform infrared spectrometry, x-ray diffraction analysis, surface roughness measure, absorption and laser-induced damage threshold (LIDT) test. It is found that the sol-gel Elms have lower refractive index, packing density and roughness than EB deposited films due to their amorphous structure and high OH group concentration in the film. The high LIDT of sol-gel films is mainly due to their amorphous and porous structure, and low absorption. LIDT of EB deposited film is considerably affected by defects in the Elm, and LIDT of sol-gel deposited film is mainly effected by residual organic impurities and solvent trapped in the film.

Avaliação da toxicidade da emodina e sua associação com radiação ultravioleta A em cepas de Escherichia coli e células da linhagem A549

A emodina é uma antraquinona estruturalmente semelhante à aloe-emodina e ambas tem sido apontadas como capazes de causar lesões oxidativas pela produção de ERO. Sua presença em produtos dermocosméticos e de higiene pessoal, associada às informações de que a fotoativação de antraquinonas levaria ao aumento de lesões oxidativas causadas por ERO, torna relevante o estudo da associação da emodina com a radiação UVA. O objetivo desse trabalho foi avaliar a citotoxicidade induzida pela associação da emodina com doses subletais de radiação UVA, em células de Escherichia coli (selvagem e cepas deficientes em enzimas do BER), através de ensaios de sobrevivência bacteriana (taxa de dose de UVA igual a 20J/m/s, totalizando 108kJ/m ao final de 90min de experimento), e em células da linhagem A549 pela exclusão do corante azul de tripan e sobrevivência clonogênica(taxa de dose de UVA igual a 20J/m/s, totalizando 36kJ/m ao final de 30min de experimento). Além disso, a genotoxicidade desses agentes foi estudada por eletroforese em gel de agarose de DNA plasmidial (taxa de dose de UVA igual a 16J/m/s, totalizando 57,6kJ/m ao final de 60min de experimento). De acordo com os resultados: i) Concentrações iguais ou abaixo de 5,55mM de emodina não alteraram a sobrevivência em nenhuma das cepas estudas; ii) As proteínas Xth e Fpg parecem ter um papel importante no reparo das lesões causadas pela emodina, em altas concentrações, sugerindo a participação do reparo por excisão de bases (BER) nesse processo; iii) A associação da emodina com a radiação UVA se mostrou citotóxica em todas as cepas de E. coli; iv) O gene nfo foi o mais importante na resistência bacteriana às lesões induzidas pela associação dos dois agentes, reforçando o envolvimento do BER e indicando uma possível participação do reparo por incisão de nucleotídeos (NIR); v) A emodina parece ter interagido com o DNA plasmidial, alterando seu padrão de migração no gel de agarose; vi) Em células da linhagem A549, a emodina causa efeitos tóxicos imediatos que parecem ser reparados ao longo do tempo. Porém, quando a droga permaneceu por 24 horas em contato com as células, houve uma diminuição na sobrevivência celular que parece ser dosedependente; vii) As concentrações de 10μM e 25μM de emodina, quando associadas ao UVA, se mostraram responsáveis pela redução de mais de 50% na sobrevivência nas células A549, chegando a 100% de morte quando a concentração de emodina foi de 50μM; viii) A radiação UVA potencializou os efeitos citotóxicos da emodina, nos 2 modelos experimentais do presente estudo, indicando que a interação da emodina com a radiação UVA seja genotóxica e portanto prejudicial à saúde.

Caracterização fenotípica e molecular de amostras de Enterococcus isoladas em hospitais da cidade do Natal/ RN

O gênero Enterococcus tem emergindo como um dos mais importantes patógenos em infecções relacionadas à assistência à saúde no mundo. Estes microrganismos apresentam habilidade de adquirir genes de resistência a vários antimicrobianos, incluíndo à vancomicina, além de possuir diversos fatores associados à virulência, que contribuem sobremaneira para a sua permanência no hospedeiro, facilitando sua disseminação, particularmente, no ambiente hospitalar. Os objetivos deste estudo foram caracterizar, por testes fenotípicos e genotípicos, amostras de Enterococcus isoladas de quadros infecciosos em pacientes atendidos em quatro instituições de saúde localizadas na cidade do Natal, RN, no período de setembro de 2010 a junho de 2011. As espécies de Enterococcus foram caracterizadas por testes fisiológicos convencionais e por reação em cadeia da polimerase (PCR) multiplex, utilizando oligonucleotídeos específicos para caracterização do gênero e espécies. O perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi avaliado por testes de difusão em ágar. Os valores de concentração inibitória mínima (CIM) para vancomicina, teicoplanina e linezolida foram determinados pelo emprego do teste E; e o genótipo de resistência à vancomicina foi analisado por PCR. Genes associados à virulência (asa1, cylA, esp, gelE e hyl) foram detectados por ensaios de PCR multiplex. O polimorfismo genético das amostras bacterianas foi avaliado por metodologia de eletroforese em campo pulsado (PFGE), com a utilização da enzima SmaI. Foram obtidas 117 amostras, a partir de quadros infecciosos em 116 pacientes. Os resultados revelaram que a espécie E. faecalis foi a prevalente (91,4%). Os testes de susceptibilidade revelaram que as taxas de resistência mais elevadas estiveram associadas à tetraciclina (58,2%) e a níveis elevados de estreptomicina (36,7%). A resistência à vancomicina foi detectada em uma amostra de E. faecium, portadora do genótipo vanA, correspondendo ao primeiro isolamento de amostra com essa característica de resistência no RN. Esta amostra foi isolada em um caso de co-infecção com E. faecalis sensível à vancomicina. Adicionalmente, susceptibilidade intermediária a linezolida foi identificada em três amostras de E. faecalis. Dentre os determinantes de virulência identificados, gelE foi o prevalente (83,8%). De acordo com as espécies E. faecalis o perfil mais detectado foi gelE + esp (31,6%), na espécie E. faecium foi o perfil esp (28,6%) e a única amostra de E. gallinarum apresentou dois determinantes de virulência (asa1 + cylA). O gene hyl não foi identificado em nenhuma das amostras. A análise do polimorfismo genético das amostras por PFGE evidenciou uma elevada policlonalidade. Diante das características de resistência e de virulência observadas e da sinalização da emergência de mecanismos de resistência importantes no Estado do RN, este estudo chama atenção para a necessidade de rastreamento, particularmente entre portadores sadios, e estabelecimento de políticas de controle da disseminação dessas amostras nas instituições de saúde, mesmo em regiões onde tais características ainda sejam pouco frequentes.

Estudo dos efeitos da radioterapia no tecido cardíaco e sua associação com o metabolismo energético

Durante o tratamento radioterápico para tumores localizados na região torácica, parte do coração frequentemente é incluída no campo de tratamento e pode receber doses de radiação ionizante, significativas em relação à terapêutica. A irradiação do coração é capaz de causar importantes complicações cardíacas ao paciente, caracterizadas por alterações funcionais progressivas cerca de 10 a 20 anos após a exposição do órgão. Devido ao seu alto grau de contração e grande consumo energético, o tecido cardíaco é altamente dependente do metabolismo oxidativo que ocorre nas mitocôndrias. Danos as estas organelas podem levar ao decréscimo da produção de energia, tendo um impacto direto sobre a performance cardíaca. Ainda, ao interagir com as células, a radiação ionizante pode gerar uma série de eventos bioquímicos que conduzem a uma resposta celular complexa, em que muitas proteínas parecem estar envolvidas. Tendo em vista tais conhecimentos, o objetivo do estudo foi avaliar o aspecto ultraestrutural do tecido cardíaco, a bioenergética mitocondrial e a expressão diferencial de proteínas após irradiação. Os ensaios foram realizados em amostras de tecido cardíaco de ratos Wistar irradiados com dose única de 20 Gy direcionada ao coração. As análise tiveram início 4 e 32 semanas após irradiação. A análise ultraestrutural foi realizada através de microscopia eletrônica de transmissão. A respiração mitocondrial foi mensurada em oxígrafo, a partir das taxas de consumo de oxigênio pelas fibras cardíacas. A identificação de proteínas diferencialmente expressas foi investigada através de duas técnicas proteômicas: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) e uma abordagem label-free seguida de espectrometria de massas. Os resultados mostraram que os efeitos tardios da radiação incluem a degeneração das mitocôndrias e das unidades contráteis do tecido cardíaco, disfunções na cadeia respiratória mitocondrial e expressão diferencial de proteínas envolvidas no metabolismo energético de carboidratos, lipídeos e da fosfocreatina. De forma geral, o estudo mostrou que a irradiação cardíaca prejudica o processo de síntese energética, conduzindo a um déficit da taxa respiratória mitocondrial como efeito tardio. Tal evento pode culminar em disfunções mecânicas no coração, caracterizando o desenvolvimento de doenças cardíacas radioinduzidas.