The effect of ageing on the compressive deformation of Mg-Sn-Zn-Na alloy

The influence of ageing on deformation twinning in an extruded Mg-6Sn-3Zn-0.04Na alloy is investigated. In-situ compression tests have been carried out using high resolution synchrotron X-Ray Diffraction (XRD) to measure the influence of precipitates on twining activity. Synchrotron experiments revealed the increase in the critical resolved shear stress of twinning with ageing. The compressive yield strength (along the extrusion direction) of the aged sample increased by ∼ 150% over the non-aged specimen. To obtain statistical insight into the twinning activity, the microstructure of the non-aged and aged samples (200°C, 24 hours) deformed up to ∼1% plastic strain was studied using optical microscopy. A higher number of thinner twins were observed in the microstructure of the aged sample compared to the non-aged sample.

Enhanced homogeneity and interfacial compatibility in melt-extruded cellulose nano-fibers reinforced polyethylene via surface adsorption of poly(ethylene glycol)-block-poly(ethylene) amphiphiles

In this paper, we demonstrate that an amphiphilic block copolymer such as polyethylene glycol-b-polyethylene can be used as both dispersing and interfacial compatibilizing agent for the melt compounding of LLDPE with cellulose nano-fibers. A simple and effective spray drying methodology was first used for the first time for the preparation of a powdered cellulose nano-fibers extrusion feedstock. Surface adsorption of the amphiphilic PEG-b-PE was carried out directly in solution during this process. These various dry cellulosic feedstock were subsequently combined with LLDPE via extrusion to produce a range of nano-composites. The collective outcomes of this research are several folds. Firstly we show that presence of surface adsorbed PEG-b-PE effectively hindered the aggregation of the cellulose nano-fibers during the extrusion, affording clear homogenous materials with minimum aggregation even at the highest loading of cellulose nano-fibers (∼23 vol.%). Secondly, the tailored LLDPE/cellulose interface arising from intra- and inter-molecular hydrogen and Van der Waals bonds yielded significant levels of mechanical improvements in terms of storage and tensile modulus. We believe this study provides a simple technological template to produce high quality and performant polyolefins cellulose-based nano-composites.

Effects of down-regulating ornithine decarboxylase upon putrescine-associated metabolism and growth in Nicotiana tabacum L.

Transgenic plants of Nicotiana tabacum L. homozygous for an RNAi construct designed to silence ornithine decarboxylase (ODC) had significantly lower concentrations of nicotine and nornicotine, but significantly higher concentrations of anatabine, compared with vector-only controls. Silencing of ODC also led to significantly reduced concentrations of polyamines (putrescine, spermidine and spermine), tyramine and phenolamides (caffeoylputrescine and dicaffeoylspermidine) with concomitant increases in concentrations of amino acids ornithine, arginine, aspartate, glutamate and glutamine. Root transcript levels of S-adenosyl methionine decarboxylase, S-adenosyl methionine synthase and spermidine synthase (polyamine synthesis enzymes) were reduced compared with vector controls, whilst transcript levels of arginine decarboxylase (putrescine synthesis), putrescine methyltransferase (nicotine production) and multi-drug and toxic compound extrusion (alkaloid transport) proteins were elevated. In contrast, expression of two other key proteins required for alkaloid synthesis, quinolinic acid phosphoribosyltransferase (nicotinic acid production) and a PIP-family oxidoreductase (nicotinic acid condensation reactions), were diminished in roots of odc-RNAi plants relative to vector-only controls. Transcriptional and biochemical differences associated with polyamine and alkaloid metabolism were exacerbated in odc-RNAi plants in response to different forms of shoot damage. In general, apex removal had a greater effect than leaf wounding alone, with a combination of these injury treatments producing synergistic responses in some cases. Reduced expression of ODC appeared to have negative effects upon plant growth and vigour with some leaves of odc-RNAi lines being brittle and bleached compared with vector-only controls. Together, results of this study demonstrate that ornithine decarboxylase has important roles in facilitating both primary and secondary metabolism in Nicotiana.

Étude de propriétés physico-chimiques des membranes lipidiques chargées d’acide palmitique/stérol et de stéarylamine/cholestérol

Les stérosomes, des vésicules artificielles composées d’amphiphiles monoalkylés et d’un grand pourcentage de stérols, sont prometteurs dans plusieurs domaines comme les industries pharmaceutiques et alimentaires. Il existe des stérosomes chargés négativement, positivement et neutres. Dans ce mémoire, nous avons approfondi nos connaissances sur les propriétés physico-chimiques des stérosomes chargés : acide palmitique (PA)/stérol et stéarylamine (SA)/cholestérol (Chol). Premièrement, afin de mesurer la diffusion latérale de PA dans les membranes PA/stérol (30/70 mol/mol) par RMN à gradients pulsés, nous avons tenté de former des bicouches liquide-ordonnées (lo) orientées magnétiquement avec ce mélange. En s'inspirant de l’idée que l’ajout de 1,2-dihexanoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DHPC), un lipide à courtes chaînes, dans le système 1,2-dimyristoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DMPC) mène à la formation de bicouches orientées, nous avons étudié la formulation PA perdeutéré/acide hexanoïque (HA)/Chol avec une proportion molaire de 25/18/57 à plusieurs températures; aucune formation de bicouches orientées n’a été observée. Ce résultat pourrait être expliqué par la solubilisation partielle de HA en milieu aqueux. Alors, une quantité insuffisante serait insérée dans la bicouche pour induire son orientation. La formulation PA perdeutéré/DHPC/Chol n’a pas conduit, elle non plus, à des bicouches orientées magnétiquement à des températures et concentrations lipidiques variées. En étudiant le mélange DMPC/DHPC/Chol (67/17/14), nous avons remarqué que la présence de Chol inhibait l'orientation magnétique des bicouches. Tandis que le mélange DMPC/DHPC/stigmastérol (SS) avec les proportions molaires 67/19/14 et 72/21/7 conduisait à des bicouches orientées avec leur normale (n) perpendiculaire au champ magnétique à 40 °C et 50 °C. Ces résultats suggèrent que le mélange PA/SS avec une proportion de lipide à courtes chaînes, HA et DHPC, pourrait mener à des bicouches orientées magnétiquement. Le mélange PA/Chol avec un lipide à courtes chaînes pourrait aussi être étudié en présence des lanthanides. Deuxièmement, nous avons examiné la possibilité de moduler la libération de matériel encapsulé dans des liposomes essentiellement composés de PA et d’un stérol. Il est connu que le mélange PA/Chol (30/70) à pH ≥ 7,5 forme des liposomes très peu perméables. Il est avantageux de pouvoir moduler la perméabilité pour avoir un contrôle sur le temps de libération de leur contenu, qui est un paramètre de grande importance pour les formulations liposomales de médicaments. D’abord, il a été montré que l’acide oléique (OA)/Chol (30/70) est capable de former des vésicules, ce qui n’avait jamais été prouvé auparavant. Par contre, les bicouches OA/Chol (30/70) ne sont pas plus perméables que les bicouches PA/Chol (30/70). L’ajout de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphatidylcholine (POPC) dans le mélange PA/Chol n’augmente pas plus la perméabilité. En effet, les cinétiques de relargage de calcéine des vésicules PA/POPC/Chol (15/27.5/57.5), POPC/Chol (40/60) et POPC étaient très semblables à celle de PA/Chol (30/70). Il a été remarqué que les études littéraires se contredisent à propos de la perméabilité à la calcéine des bicouches de phosphatidylcholine (PC). L’explication de ces divergences est inconnue pour le moment. En remplaçant la moitié de la proportion molaire de Chol par le cholate de sodium (SC) dans le mélange PA/Chol (30/70), la membrane n’était pas plus apte à libérer son contenu. Il se pourrait que le SC se retrouvant dans la bicouche n’induit pas une diminution d’empilement. Il est aussi possible que le SC ne s'insère pas dans la membrane à cause de son hydrophilie considérable et il pourrait alors former seul des micelles. En remplaçant complètement le Chol par le sulfate de cholestérol (SChol), un stérol chargé négativement, et en préparant les vésicules à un bas pH, la formulation PA/SChol (30/70) mène à une très grande perméabilité à pH 7.5; le relargage est provoqué par un saut de pH. Nos travaux suggèrent qu'il serait possible de moduler la perméabilité des liposomes en les préparant avec le mélange PA/SChol/Chol en variant les proportions entre 30/63/7 à 30/70/0. Le diagramme pH-composition du mélange PA/SChol/Chol indique que ces proportions conduisent, à pH 7.4, à la coexistence de phases solide et lo en différentes proportions, ce qui pourrait moduler la perméabilité membranaire. Troisièmement, les résultats de perméabilité obtenus avec la calcéine et les difficultés survenues lors de l’extrusion des vésicules encapsulant cette sonde nous ont amené à nous demander si la calcéine interagit avec les bicouches chargées. L’impact de certains anions, dont la calcéine, a été examiné sur les bicouches chargées positivement SA/Chol (50/50). La calorimétrie différentielle à balayage (DSC, de l’anglais differential scanning calorimetry), indique qu’il n’y a aucune transition entre 25 et 90 °C pour les liposomes SA/Chol (50/50) à pH = 7.4. L’ajout de chlorure de sodim (375 mM) n’a pas mené à la formation d’agrégats et aucune transition n’a été observée sur le thermogramme. La formation d’agrégats macroscopiques instantanément après l’ajout d’hydrogénophosphate de sodium (125 mM), de sulfate de sodium (125 mM) et de calcéine (3 mM) a été observée. Une transition a été observée sur les thermogrammes en présence de ces sels. Les agrégats observés pourraient être associés à la transition de phase. L’effet des anions sur la température et l’enthalpie de transition suivent le même ordre que la série d’Hofmeister : sulfate > hydrogénophosphate > chlorure (pas de pic). La calcéine avait l’impact le plus prononcé sur l’agrégation; ceci illustre que la calcéine n’est pas une sonde fluorescente inerte avec le mélange SA/Chol. Elle pourrait être un chaotrope volumineux. De plus, les interactions SA-calcéine plus fortes, menant à l’agrégation des vésicules, que les interactions PC-calcéine pourraient s’expliquer par le fait que la SA est chargée positivement.

Intergranular Corrosion and Stress Corrosion Cracking of Extruded AA6005A

A research program focused on understanding the intergranular corrosion (IGC) and stress corrosion cracking (SCC) behavior of AA6005A aluminum extrusions is presented in this dissertation. The relationship between IGC and SCC susceptibility and the mechanisms of SCC in AA6005A extrusions were studied by examining two primary hypotheses. IGC susceptibility of the elongated grain structure in AA6005A exposed to low pH saltwater was found to depend primarily on the morphology of Cu-containing precipitates adjacent to the grain boundaries in the elongated grain structure. IGC susceptibility was observed when a continuous (or semi-continuous) film of Cu-containing phase was present along the grain boundaries. When this film coarsened to form discrete Cu-rich precipitates, no IGC was observed. The morphology of the Cu-rich phase depended on post-extrusion heat treatment. The rate of IGC penetration in the elongated grain structure of AA6005A-T4 and AA6005A-T6 extrusions was found to be anisotropic with IGC propagating most rapidly along the extrusion direction, and least rapidly along the through thickness direction. A simple 3-dimensional geometric model of the elongated grain structure was accurately described the observed IGC anisotropy, therefore it was concluded that the anisotropic IGC susceptibility in the elongated grain structure was primarily due to geometric elongation of the grains. The velocity of IGC penetration along all directions in AA6005A-T6 decreased with exposure time. Characterization of the local environment within simulated corrosion paths revealed that a pH gradient existed between the tip of the IGC path and the external environment. Knowledge of the local environment within an IGC path allowed development of a simple model based on Fick's first law that considered diffusion of Al3+ away from the tip of the IGC path. The predicted IGC velocity agreed well with the observed IGC velocity, therefore it was determined that diffusion of Al3+ was the primary factor in determining the velocity of IGC penetration. The velocity of crack growth in compact tensile (CT) specimens of AA6005A-T6 extrusion exposed to 3.5% NaCl at pH = 1.5 was nearly constant over a range of applied stress intensities, exposure times, and crack lengths. The crack growth behavior of CT specimens of AA6005A-T6 extrusion exposed to a solution of 3.5% NaCl at pH = 2.0 exhibited similar behavior, but the crack velocity was ~10.5X smaller than that those exposed to a solution at pH =1.5. Analysis of the local stress state and polarization behavior at the crack tip predicted that increasing the pH of the bulk solution from 1.5 to 2.0 would decrease the corrosion current density at the crack tip by approximately 11.8X. This predicted decrease in corrosion current density was in reasonable agreement with the observed decrease in SCC velocity associated with increasing the solution pH from 1.5 to 2.0. The agreement between the predicted and observed SCC velocities suggested that the electrochemical reactions controlling SCC in AA6005A-T6 extrusions are ultimately controlled by the pH gradient that exists between the crack tip and external environment.

Étude de propriétés physico-chimiques des membranes lipidiques chargées d’acide palmitique/stérol et de stéarylamine/cholestérol

Les stérosomes, des vésicules artificielles composées d’amphiphiles monoalkylés et d’un grand pourcentage de stérols, sont prometteurs dans plusieurs domaines comme les industries pharmaceutiques et alimentaires. Il existe des stérosomes chargés négativement, positivement et neutres. Dans ce mémoire, nous avons approfondi nos connaissances sur les propriétés physico-chimiques des stérosomes chargés : acide palmitique (PA)/stérol et stéarylamine (SA)/cholestérol (Chol). Premièrement, afin de mesurer la diffusion latérale de PA dans les membranes PA/stérol (30/70 mol/mol) par RMN à gradients pulsés, nous avons tenté de former des bicouches liquide-ordonnées (lo) orientées magnétiquement avec ce mélange. En s'inspirant de l’idée que l’ajout de 1,2-dihexanoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DHPC), un lipide à courtes chaînes, dans le système 1,2-dimyristoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DMPC) mène à la formation de bicouches orientées, nous avons étudié la formulation PA perdeutéré/acide hexanoïque (HA)/Chol avec une proportion molaire de 25/18/57 à plusieurs températures; aucune formation de bicouches orientées n’a été observée. Ce résultat pourrait être expliqué par la solubilisation partielle de HA en milieu aqueux. Alors, une quantité insuffisante serait insérée dans la bicouche pour induire son orientation. La formulation PA perdeutéré/DHPC/Chol n’a pas conduit, elle non plus, à des bicouches orientées magnétiquement à des températures et concentrations lipidiques variées. En étudiant le mélange DMPC/DHPC/Chol (67/17/14), nous avons remarqué que la présence de Chol inhibait l'orientation magnétique des bicouches. Tandis que le mélange DMPC/DHPC/stigmastérol (SS) avec les proportions molaires 67/19/14 et 72/21/7 conduisait à des bicouches orientées avec leur normale (n) perpendiculaire au champ magnétique à 40 °C et 50 °C. Ces résultats suggèrent que le mélange PA/SS avec une proportion de lipide à courtes chaînes, HA et DHPC, pourrait mener à des bicouches orientées magnétiquement. Le mélange PA/Chol avec un lipide à courtes chaînes pourrait aussi être étudié en présence des lanthanides. Deuxièmement, nous avons examiné la possibilité de moduler la libération de matériel encapsulé dans des liposomes essentiellement composés de PA et d’un stérol. Il est connu que le mélange PA/Chol (30/70) à pH ≥ 7,5 forme des liposomes très peu perméables. Il est avantageux de pouvoir moduler la perméabilité pour avoir un contrôle sur le temps de libération de leur contenu, qui est un paramètre de grande importance pour les formulations liposomales de médicaments. D’abord, il a été montré que l’acide oléique (OA)/Chol (30/70) est capable de former des vésicules, ce qui n’avait jamais été prouvé auparavant. Par contre, les bicouches OA/Chol (30/70) ne sont pas plus perméables que les bicouches PA/Chol (30/70). L’ajout de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphatidylcholine (POPC) dans le mélange PA/Chol n’augmente pas plus la perméabilité. En effet, les cinétiques de relargage de calcéine des vésicules PA/POPC/Chol (15/27.5/57.5), POPC/Chol (40/60) et POPC étaient très semblables à celle de PA/Chol (30/70). Il a été remarqué que les études littéraires se contredisent à propos de la perméabilité à la calcéine des bicouches de phosphatidylcholine (PC). L’explication de ces divergences est inconnue pour le moment. En remplaçant la moitié de la proportion molaire de Chol par le cholate de sodium (SC) dans le mélange PA/Chol (30/70), la membrane n’était pas plus apte à libérer son contenu. Il se pourrait que le SC se retrouvant dans la bicouche n’induit pas une diminution d’empilement. Il est aussi possible que le SC ne s'insère pas dans la membrane à cause de son hydrophilie considérable et il pourrait alors former seul des micelles. En remplaçant complètement le Chol par le sulfate de cholestérol (SChol), un stérol chargé négativement, et en préparant les vésicules à un bas pH, la formulation PA/SChol (30/70) mène à une très grande perméabilité à pH 7.5; le relargage est provoqué par un saut de pH. Nos travaux suggèrent qu'il serait possible de moduler la perméabilité des liposomes en les préparant avec le mélange PA/SChol/Chol en variant les proportions entre 30/63/7 à 30/70/0. Le diagramme pH-composition du mélange PA/SChol/Chol indique que ces proportions conduisent, à pH 7.4, à la coexistence de phases solide et lo en différentes proportions, ce qui pourrait moduler la perméabilité membranaire. Troisièmement, les résultats de perméabilité obtenus avec la calcéine et les difficultés survenues lors de l’extrusion des vésicules encapsulant cette sonde nous ont amené à nous demander si la calcéine interagit avec les bicouches chargées. L’impact de certains anions, dont la calcéine, a été examiné sur les bicouches chargées positivement SA/Chol (50/50). La calorimétrie différentielle à balayage (DSC, de l’anglais differential scanning calorimetry), indique qu’il n’y a aucune transition entre 25 et 90 °C pour les liposomes SA/Chol (50/50) à pH = 7.4. L’ajout de chlorure de sodim (375 mM) n’a pas mené à la formation d’agrégats et aucune transition n’a été observée sur le thermogramme. La formation d’agrégats macroscopiques instantanément après l’ajout d’hydrogénophosphate de sodium (125 mM), de sulfate de sodium (125 mM) et de calcéine (3 mM) a été observée. Une transition a été observée sur les thermogrammes en présence de ces sels. Les agrégats observés pourraient être associés à la transition de phase. L’effet des anions sur la température et l’enthalpie de transition suivent le même ordre que la série d’Hofmeister : sulfate > hydrogénophosphate > chlorure (pas de pic). La calcéine avait l’impact le plus prononcé sur l’agrégation; ceci illustre que la calcéine n’est pas une sonde fluorescente inerte avec le mélange SA/Chol. Elle pourrait être un chaotrope volumineux. De plus, les interactions SA-calcéine plus fortes, menant à l’agrégation des vésicules, que les interactions PC-calcéine pourraient s’expliquer par le fait que la SA est chargée positivement.

Effects of plasticizing and crosslinking on the mechanical and barrier properties of coatings based on blends of starch and poly(vinyl alcohol)

In the last decades, intensive research has been carried out in order to replace oil-based polymers with bio-based polymers due to growing environmental concerns. So far, most of the barrier materials used in food packaging are petroleum-based materials. The purpose of the barrier is to protect the packaged food from oxygen, water vapour, water and fat. The mechanical and barrier properties of coatings based on starch-plasticizer and starch-poly(vinyl alcohol) (PVOH)-plasticizer blends have been studied in the work described in this thesis. The plasticizers used were glycerol, polyethylene glycol and citric acid. In a second step, polyethylene coatings were extruded onto paperboard pre-coated with a starch-PVOH-plasticizer blend. The addition of PVOH to the starch increased the flexibility of the film. Curing of the film led to a decrease in flexibility and an increase in tensile strength. The flexibility of the starch-PVOH films was increased more when glycerol or polyethylene glycol was added than citric acid. The storage modulus of the starch-PVOH films containing citric acid increased substantially at high temperature. It was seen that the addition of polyethylene glycol or citric acid to the starch-PVOH blend resulted in an enrichment of PVOH at the surface of the films. Tensile tests on the films indicated that citric acid acted as a compatibilizer and increased the compatibility of the starch and PVOH in the blend. The addition of citric acid to the coating recipe substantially decreased the water vapour transmission rate through the starch-PVOH coated paperboard, which indicated that citric acid acts as a cross-linker for starch and/or PVOH. The starch-PVOH coatings containing citric acid showed oxygen-barrier properties similar to those of pure PVOH or of a starch-PVOH blend without plasticizer when four coating layers were applied on a paperboard. The oxygen-barrier properties of coatings based on a starch-PVOH blend containing citric acid indicated a cross-linking and increase in compatibility of the starch-PVOH blends. Polyethylene extrusion coating on a pre-coated paperboard resulted in a clear reduction in the oxygen transmission rate for all the pre-coating formulations containing plasticizers. The addition of a plasticizer to the pre-coating reduced the adhesion of polyethylene to pre-coated board. Polyethylene extrusion coating gave a board with a lower oxygen transmission rate when the paperboard was pre-coated with a polyethylene-glycol-containing formulation than with a citric-acid-containing formulation. The addition of polyethylene glycol to pre-coatings indicated an increase in wetting of the pre-coated paperboard by the polyethylene melt, and this may have sealed the small defects in the pre-coating leading to low oxygen transmission rate. The increase in brittleness of starch-PVOH films containing citric acid at a high temperature seemed to have a dominating effect on the barrier properties developed by the extrusion coating process. 

Técnicas e sistemas de desobturação canalar no retratamento endodôntico não cirúrgico

Na prática clínica, a diversidade de instrumentos manuais, rotatórios ou reciprocantes, dificulta a seleção do sistema a aplicar no retratamento dentário não cirúrgico. O presente trabalho teve como objetivo comparar diferentes instrumentos quanto a diferentes parâmetros: capacidade de remoção de Gutta-Percha (GP), extrusão apical de detritos, fratura de instrumentos, e ocorrência de iatrogenias. Neste trabalho foram utilizadas 111 publicações posteriores a 2011, obtidas via PubMed e Science Direct. A análise da bibliografia indica que, independentemente do sistema, não é possível remover todo o material obturador das paredes radiculares, sendo esta tarefa dificultada em canais curvos e na área apical. Verifica-se que a remoção de GP melhora no sentido: limas H, ProTaper, e Mtwo. O sistema Reciproc foi associado a melhores desempenhos e a menores tempo de trabalho, do que os sistemas de rotação contínua. Nenhum dos instrumentos analisados é capaz de evitar a extrusão apical de detritos na totalidade. Apesar de resultados dispares, a maioria dos estudos assume que o sistema Reciproc provoca menor extrusão apical de detritos. Em Endodontia, as duas principais causas da fratura de instrumentos são a fadiga cíclica e a torsão. A maioria dos estudos concordam que o movimento reciprocante, como o do Reciproc, aumenta a resistência à fractura e a resistência à torsão, mantendo a anatomia original do canal. Relativamente à produção de perfurações e fracturas radiculares, a superioridade dos instrumentos NiTi relativamente às limas manuais não foi clara. De acordo com a literatura, o sistema Reciproc, constituído por liga de NiTi M-Wire, está associado a menos eventos iatrogénicos. Finalmente, conclui-se que futuros estudos seriam benéficos para esclarecer o potencial dos diferentes sistemas estudados.

Microencapsulation of omega-3 fatty acids: a review of microencapsulation and characterization methods

To improve consumption of omega-3 fatty acids, foods can be enriched with omega-3 rich oils. Microencapsulation of omega-3 oils minimizes oxidative deterioration and allows their use in stable and easy-to-handle form. Microencapsulation of omega-3 fatty acids can be achieved by using a variety of methods, with the two most commonly used commercial processes being complex coacervation and spray dried emulsions. A variety of other methods are in development including spray chilling, extrusion coating and liposome entrapment. The key parameter in any of these processes is the selection of wall material. For spray dried emulsions and complex coacervates protein or polysaccharides are primarily used as shell material, although complex coacervation is currently commercially limited to gelatin. Here we review the need for microencapsulation of omega-3 oils, methods of microencapsulation and analysis, and the selection of shell material components. In particular, we discuss the method of complex coacervation, including its benefits and limitations. This review highlights the need for research on the fundamentals of interfacial and complexation behaviour of various proteins, gums and polyphenols to encapsulate and deliver omega-3 fatty acids, particularly with regard to broadening the range of shell materials that can be used in complex coacervation of omega-3 rich oils.

Evaluación de tres microdietas en el destete de Lenguado Paralichthys adspersus (Steindachner, 1867) paralichthyidae, en condiciones de laboratorio

El lenguado peruano Paralichthys adspersus es una especie que presenta gran calidad nutricional y alto valor económico, Se distribuye desde Paita (norte de Perú) hasta el golfo de Arauco (Chile). En el Perú el cultivo de lenguado se desarrolla a nivel experimental y comercial (pequeña escala), sin embargo la investigación realizada es escasa. Durante el proceso de producción de semilla, el periodo de destete, etapa durante la cual el alimento vivo es sustituido por microdietas balanceadas, resulta ser un punto crítico debido a la alta mortalidad que genera en comparación a otras etapas del cultivo. El objetivo del presente estudio es evaluar el efecto del uso de 3 microdietas (dos experimentales y una comercial) en el destete de Paralichthys adspersus, evaluando el crecimiento (longitud y peso) y la supervivencia. En el ensayo se utilizó la dieta comercial Otohime, y las experimentales, elaboradas con procesos diferentes, MEM (Micro-Extrusion Marumerization) y PARA (Particle Assisted Rotational Agglomeration) desarrolladas en el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) -Fish Technology Center. El ensayo inició con peces de 35 días de edad con un peso seco promedio de 0,96±0,52 mg y una talla promedio de 9,55±0,84 mm, los cuales se distribuyeron en nueve tanques de 150L a razón de 400 individuos T-1. Se seleccionaron al alzar tres tanques por cada tratamiento. Estos se denominaron T1, T2 y T3, en cada uno se utilizó una microdieta (Otohime, MEM y PARA respectivamente) para realizar el destete. Los resultados muestran que para los tratamientos T1, T2 y T3 la longitud promedio final alcanzada fue de 15,9 ± 3,2, 14,3 ± 1,72 y 14,4 ± 2,28 mm y el peso seco promedio alcanzado fue de 8,83 ± 5,37, 5,53 ± 2,85 y 7,10 ± 3,56 mg existiendo diferencias significativas solo entre los tratamientos T1 y T2 (p<0,05). La supervivencia media fue de 18,1, 16,3 y 15,2 % (Tratamientos T1, T2 y T3 respectivamente). Además se evaluó el efecto de las dietas sobre los procesos de pigmentación y metamorfosis, cuantificando para cada caso la cantidad de peces que presentan pigmentación normal y la cantidad de los que alcanzaron a completar la metamorfosis, resultando que no existen diferencias significativas entre los tratamientos (p>0,05).

Ordonnancement des opérations dans une unité d’extrusion

Les travaux de ce mémoire traitent du problème d’ordonnancement et d’optimisation de la production dans un environnement de plusieurs machines en présence de contraintes sur les ressources matérielles dans une usine d’extrusion plastique. La minimisation de la somme pondérée des retards est le critère économique autour duquel s’articule cette étude car il représente un critère très important pour le respect des délais. Dans ce mémoire, nous proposons une approche exacte via une formulation mathématique capable des donner des solutions optimales et une approche heuristique qui repose sur deux méthodes de construction de solution sérielle et parallèle et un ensemble de méthodes de recherche dans le voisinage (recuit-simulé, recherche avec tabous, GRASP et algorithme génétique) avec cinq variantes de voisinages. Pour être en totale conformité avec la réalité de l’industrie du plastique, nous avons pris en considération certaines caractéristiques très fréquentes telles que les temps de changement d’outils sur les machines lorsqu’un ordre de fabrication succède à un autre sur une machine donnée. La disponibilité des extrudeuses et des matrices d’extrusion représente le goulot d’étranglement dans ce problème d’ordonnancement. Des séries d’expérimentations basées sur des problèmes tests ont été effectuées pour évaluer la qualité de la solution obtenue avec les différents algorithmes proposés. L’analyse des résultats a démontré que les méthodes de construction de solution ne sont pas suffisantes pour assurer de bons résultats et que les méthodes de recherche dans le voisinage donnent des solutions de très bonne qualité. Le choix du voisinage est important pour raffiner la qualité de la solution obtenue. Mots-clés : ordonnancement, optimisation, extrusion, formulation mathématique, heuristique, recuit-simulé, recherche avec tabous, GRASP, algorithme génétique

Développement d’un dispositif d’extrusion tridimensionnelle de sucre vitrifié pour la production de réseaux fluidiques complexes par moulage rapide

L’objectif du vaste projet de recherche dans lequel s’inscrit ce mémoire est de guérir le diabète de type 1 en fabriquant un pancréas bioartificiel vascularisé contenant des cellules bêta (i.e. les cellules sécrétant l’insuline). Ce dispositif permettrait de rendre aux personnes atteintes par le diabète de type 1 la capacité de sécréter par elles-mêmes de l’insuline et de réguler leur glycémie. La vascularisation est actuellement un enjeu de taille dans le domaine du génie tissulaire. La plupart des tissus incorporant des cellules générées par le génie tissulaire sont actuellement fortement limités en épaisseur faute d’être vascularisés adéquatement. Pour les tissus dont l’épaisseur dépasse 400 μm, la vascularisation est nécessaire à la survie de la plupart des cellules qui autrement souffriraient d’hypoxie, les empêchant ainsi d’accomplir leurs fonctions [1]. Ce mémoire présente le développement et la mise en service d’un dispositif d’extrusion tridimensionnelle de sucre vitrifié pour la vascularisation d’un pancréas bioartificiel. Ce dispositif a été développé au laboratoire de recherche sur les procédés d’impression 3D ainsi qu’au bureau de design du département de génie mécanique de l’Université Laval. Grâce à cette technique d’impression 3D novatrice et à la caractérisation du procédé, il est maintenant possible de produire rapidement et avec précision des structures temporaires en sucre vitrifié pour la fabrication de réseaux vasculaires tridimensionnels complexes. Les structures temporaires peuvent, après leur production, être utilisées pour réaliser le moulage rapide de constructions vascularisées avec des matériaux tels que du polydiméthylsiloxane (PDMS) ou des hydrogels chargés de cellules biologiques. De par la nature du matériel utilisé, les moules temporaires peuvent être facilement et rapidement dissous dans une solution aqueuse et laisser place à un réseau de canaux creux sans créer de rejets toxiques, ce qui représente un avantage majeur dans un contexte de bio-ingénierie.