Diacylglycerol kinase ɛ regulates seizure susceptibility and long-term potentiation through arachidonoyl– inositol lipid signaling

Arachidonoyldiacylglycerol (20:4-DAG) is a second messenger derived from phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate and generated by stimulation of glutamate metabotropic receptors linked to G proteins and activation of phospholipase C. 20:4-DAG signaling is terminated by its phosphorylation to phosphatidic acid, catalyzed by diacylglycerol kinase (DGK). We have cloned the murine DGKɛ gene that showed, when expressed in COS-7 cells, selectivity for 20:4-DAG. The significance of DGKɛ in synaptic function was investigated in mice with targeted disruption of the DGKɛ. DGKɛ−/− mice showed a higher resistance to eletroconvulsive shock with shorter tonic seizures and faster recovery than DGKɛ+/+ mice. The phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate-signaling pathway in cerebral cortex was greatly affected, leading to lower accumulation of 20:4-DAG and free 20:4. Also, long-term potentiation was attenuated in perforant path–dentate granular cell synapses. We propose that DGKɛ contributes to modulate neuronal signaling pathways linked to synaptic activity, neuronal plasticity, and epileptogenesis.

Adenovirus-mediated gene delivery into neuronal precursors of the adult mouse brain.

Precursor cells found in the subventricular zone (SVZ) of the adult brain can undergo cell division and migrate long distances before differentiating into mature neurons. We have investigated the possibility of introducing genes stably into this population of cells. Replication-defective adenoviruses were injected into the SVZ of the lateral ventricle of adult mice. The adenoviruses carried a cDNA for the LacZ reporter or the human p75 neurotrophin receptor, for which species-specific antibodies are available. Injection of the viruses into the SVZ led to efficient labeling of neuronal precursors. Two months after viral injection, infected cells were detected in the olfactory bulb, a significant distance from the site of injection. Labeled periglomerular and granular neurons with extensive dendritic arborization were found in the olfactory bulb. These results demonstrate that foreign genes can be efficiently introduced into neuronal precursor cells. Furthermore, adenovirus-directed infection can lead to long-term stable gene expression in progenitor cells found in the adult central nervous system.

Lipid thioesters derived from acylated proteins accumulate in infantile neuronal ceroid lipofuscinosis: correction of the defect in lymphoblasts by recombinant palmitoyl-protein thioesterase.

Palmitoyl-protein thioesterase is a lysosomal long-chain fatty acyl hydrolase that removes fatty acyl groups from modified cysteine residues in proteins. Mutations in palmitoyl-protein thioesterase were recently found to cause the neurodegenerative disorder infantile neuronal ceroid lipofuscinosis, a disease characterized by accumulation of amorphous granular deposits in cortical neurons, leading to blindness, seizures, and brain death by the age of three. In the current study, we demonstrate that [35S]cysteine-labeled lipid thioesters accumulate in immortalized lymphoblasts of patients with infantile neuronal ceroid lipofuscinosis. The accumulation in cultured cells is reversed by the addition of recombinant palmitoyl-protein thioesterase that is competent for lysosomal uptake through the mannose-6-phosphate receptor. The [35S]cysteine-labeled lipids are substrates for palmitoyl-protein thioesterase in vitro, and their formation requires prior protein synthesis. These data support a role for palmitoyl-protein thioesterase in the lysosomal degradation of S-acylated proteins and define a major new pathway for the catabolism of acylated proteins in the lysosome.

Involvement of specific macrophage-lineage cells surrounding arterioles in barrier and scavenger function in brain cortex.

The transport of solutes between blood and brain is regulated by a specific barrier. Capillary endothelial cells of brain are known to mediate barrier function and facilitate transport. Here we report that specific cells surrounding arterioles, known as Mato's fluorescent granular perithelial (FGP) cells or perivascular microglial cells, contribute to the barrier function. Immunohistochemical and in situ hybridization studies indicate that, in normal brain cortex, type I and type II macrophage scavenger receptors are expressed only in FGP/perivascular microglial cells, and surface markers of macrophage lineage are also detected on them. These cells mediate the uptake of macromolecules, including modified low density lipoprotein, horseradish peroxidase, and ferritin injected either into the blood or into the cerebral ventricles. Accumulation of scavenged materials with aging or after the administration of a high-fat diet results in the formation of honeycomb-like foam cells and the narrowing of the lumen of arterioles in the brain cortex. These results indicate involvement of FGP/perivascular microglial cells in the barrier and scavenger functions in the central nervous system.

Short-term synaptic enhancement and long-term potentiation in neocortex.

Repetitive stimuli reliably induce long-term potentiation (LTP) of synapses in the upper layers of the granular somatosensory cortex but not the agranular motor cortex of rats. Herein we examine, in these same cortical areas, short-term changes in synaptic strength that occur during the LTP induction period. theta-Burst stimulation produced a strong short-term enhancement of synapses in the granular area but only weak enhancement in the agranular area. The magnitude of enhancement during stimulation was strongly correlated with the magnitude of LTP subsequently expressed. Short-term enhancement was abolished by an antagonist of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors but remained in the presence of a non-NMDA receptor antagonist. Inhibitory postsynaptic potentials of the granular and agranular areas displayed similar frequency sensitivity, but the frequency sensitivity of NMDA receptor-dependent excitatory postsynaptic potentials differed significantly between areas. We propose that pathway-specific differences in short-term enhancement are due to variations in the frequency dependence of NMDA currents; different capacities for short-term enhancement may explain why repetitive stimulation more readily induces LTP in the somatosensory cortex than in the motor cortex.

Characterization of GMP-17, a granule membrane protein that moves to the plasma membrane of natural killer cells following target cell recognition.

Cytotoxic lymphocytes are characterized by their inclusion of cytoplasmic granules that fuse with the plasma membrane following target cell recognition. We previously identified a cytotoxic granule membrane protein designated p15-TIA-1 that is immunochemically related to an RNA-recognition motif (RRM)-type RNA-binding protein designated p40-TIA-1. Although it was suggested that p15-TIA-1 might be derived from p40-T1A-1 by proteolysis, N-terminal amino acid sequencing of p15-TIA-1 immunoaffinity purified from a natural killer (NK) cell line by using monoclonal antibody (mAb) 2G9 revealed that p15-T1A-1 is identical to the deduced amino acid sequence of NKG7 and GIG-1, cDNAs isolated from NK cells and granulocyte-colony-stimulating factor-treated mononuclear cells, respectively. Epitope mapping revealed that mAb 2G9 recognizes the C terminus of p15-T1A-1 and p40-T1A-1. The deduced amino acid sequence of p15-T1A-1/NKG7/GIG-1 predicts that the protein possesses four transmembrane domains, and immuno-electron microscopy localizes the endogenous protein to the membranes of cytotoxic granules in NK cells. Given its subcellular localization, we propose to rename-this protein GMP-17, for granule membrane protein of 17 kDa. Immunofluorescence microscopy of freshly isolated NK cells confirms this granular localization. Target cell-induced NK cell degranulation results in translocation of GMP-17 from granules to the plasma membrane, suggesting a possible role for GMP-17 in regulating the effector function of lymphocytes and neutrophils.

The versican C-type lectin domain recognizes the adhesion protein tenascin-R.

The core proteins of large chondroitin sulfate proteoglycans contain a C-type lectin domain. The lectin domain of one of these proteoglycans, versican, was expressed as a recombinant 15-kDa protein and shown to bind to insolubilized fucose and GlcNAc. The lectin domain showed strong binding in a gel blotting assay to a glycoprotein doublet in rat brain extracts. The binding was calcium dependent and abolished by chemical deglycosylation treatment of the ligand glycoprotein. The versican-binding glycoprotein was identified as the cell adhesion protein tenascin-R, and versican and tenascin-R were both found to be localized in the granular layer of rat cerebellum. These results show that the versican lectin domain is a binding domain with a highly targeted specificity. It may allow versican to assemble complexes containing proteoglycan, an adhesion protein, and hyaluronan.

Synaptic activation of NF-kappa B by glutamate in cerebellar granule neurons in vitro.

Neuronal proliferation, migration, and differentiation are regulated by the sequential expression of particular genes at specific stages of development. Such processes rely on differential gene expression modulated through second-messenger systems. Early postnatal mouse cerebellar granule cells migrate into the internal granular layer and acquire differentiated properties. The neurotransmitter glutamate has been shown to play an important role in this developmental process. We show here by immunohistochemistry that the RelA subunit of the transcription factor NF-kappa B is present in several areas of the mouse brain. Moreover, immunofluorescence microscopy and electrophoretic mobility-shift assay demonstrate that in cerebellar granule cell cultures derived from 3- to 7-day-old mice, glutamate specifically activates the transcription factor NF-kappa B, as shown by binding of nuclear extract proteins to a synthetic oligonucleotide reproducing the kappa B site of human immunodeficiency virus. The use of different antagonists of the glutamate recpetors indicates that the effect of glutamate occurs mainly via N-methyl-D-aspartate (NMDA)-receptor activation, possibly as a result of an increase in intracellular Ca2+. The synaptic specificity of the effect is strongly suggested by the observation that glutamate failed to activate NF-kappa B in astrocytes, while cytokines, such as interleukin 1 alpha and tumor necrosis factor alpha, did so. The effect of glutamate appears to be developmentally regulated. Indeed, NF-kappa B is found in an inducible form in the cytoplasm of neurons of 3- to 7-day-old mice but is constitutively activated in the nuclei of neurons derived from older pups (8-10 days postnatal). Overall, these observations suggest the existence of a new pathway of trans-synaptic regulation of gene expression.

Deregulated expression of PAX5 in medulloblastoma.

Medulloblatoma is a pediatric brain tumor originating in the human cerebellum. A collection of 23 medulloblastomas was analyzed for expression of the developmental control genes of the PAX and EN gene families by RNase protection and in situ hybridization. Of all nine PAX genes investigated, only PAX5 and PAX6 were consistently expressed in most medulloblastomas (70 and 78% of all cases, respectively), as were the genes EN1 (57%) and EN2 (78%). EN1, EN2, and PAX6 genes were also expressed in normal cerebellar tissue, and their expression in medulloblastoma is consistent with the hypothesis that this tumor originates in the external granular layer of the developing cerebellum. PAX5 transcripts were, however, not detected in the neonatal cerebellum, indicating that this gene is deregulated in medulloblastoma. In the desmoplastic variant of medulloblastoma, PAX5 expression was restricted to the reticulin-producing proliferating tumor areas containing undifferentiated cells; PAX5 was not expressed in the reticulin-free nonproliferating islands undergoing neuronal differentiation. These data suggest that deregulated expression of PAX5 correlates positively with cell proliferation and inversely with neuronal differentiation in desmoplastic medulloblastoma.

Pleasant sweeping grooming touch in rhesus monkey: effects on autonomic nervous system and its codification in posterior insular and secondary somatosensory cortex

Il tatto assume un'importanza fondamentale nella vita quotidiana, in quanto ci permette di discriminare le caratteristiche fisiche di un oggetto specifico, di identificarlo e di eventualmente integrare le suddette informazioni tattili con informazioni provenienti da altri canali sensoriali. Questa è la componente sensoriale-discriminativa del tatto. Tuttavia quotidianamente il tatto assume un ruolo fondamentale durante le diverse interazioni sociali, positive, come quando abbracciamo o accarezziamo una persona con cui abbiamo un rapporto affettivo e negative, per esempio quando allontaniamo una persona estranea dal nostro spazio peri-personale. Questa componente è la cosiddetta dimensione affettiva-motivazionale, la quale determina la codifica della valenza emotiva che l'interazione assume. Questa componente ci permette di creare, mantenere o distruggere i legami sociali in relazione al significato che il tocco assume durante l'interazione. Se per esempio riceviamo una carezza da un familiare, questa verrà percepita come piacevole e assumerà un significato affiliativo. Questo tipo di tocco è comunente definito come Tocco Sociale (Social Touch). Gli aspetti discriminativi del tatto sono stati ben caratterizzati, in quanto storicamente, il ruolo del tatto è stato considerato quello di discriminare le caratteristiche di ciò che viene toccato, mentre gli aspetti affettivi sono stati solo recentemente indagati considerando la loro importanza nelle interazioni sociali. Il tocco statico responsabile dell'aspetto discriminante attiva a livello della pelle le grandi fibre mieliniche (Aβ), modulando a livello del sistema nervoso centrale le cortecce sensoriali, sia primarie che secondarie. Questo permette la codifica a livello del sistema nervoso centrale delle caratteristiche fisiche oggettive degli oggetti toccati. Studi riguardanti le caratteristiche del tocco affiliativo sociale hanno messo in evidenza che suddetta stimolazione tattile 1) è un particolare tocco dinamico che avviene sul lato peloso delle pelle con una velocità di 1-10 cm/sec; 2) attiva le fibre amieliniche (fibre CT o C-LTMRs); 3) induce positivi effetti autonomici, ad esempio la diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca; e 4) determina la modulazione di regioni cerebrali coinvolte nella codifica del significato affiliativo dello stimolo sensoriale periferico, in particolare la corteccia insulare. Il senso del tatto, con le sue due dimensioni discriminativa e affiliativa, è quotidianamente usato non solo negli esseri umani, ma anche tra i primati non umani. Infatti, tutti i primati non umani utilizzano la componente discriminativa del tatto per identificare gli oggetti e il cibo e l'aspetto emotivo durante le interazioni sociali, sia negative come durante un combattimento, che positive, come durante i comportamenti affiliativi tra cui il grooming. I meccanismi di codifica della componente discriminativa dei primati non umani sono simili a quelli umani. Tuttavia, si conosce ben poco dei meccanismi alla base della codifica del tocco piacevole affiliativo. Pur essendo ben noto che i meccanorecettori amilienici C-LTMRs sono presenti anche sul lato peloso della pelle dei primati non umani, attualmente non ci sono studi riguardanti la correlazione tra il tocco piacevole e la loro modulazione, come invece è stato ampiamente dimostrato nell'uomo. Recentemente è stato ipotizzato (Dunbar, 2010) il ruolo delle fibre C-LTMRs durante il grooming, in particolare durante il cosiddetto swepping. Il grooming è costituito da due azioni motorie, lo sweeping e il picking che vengono eseguite in modo ritmico. Durante lo sweeping la scimmia agente muove il pelo della scimmia ricevente con un movimento a mano aperta, per poter vedere il preciso punto della pelle dove eseguire il picking, ovvero dove prendere la pelle a livello della radice del pelo con le unghie dell'indice e del pollice e tirare per rimuovere parassiti o uova di parassiti e ciò che è rimasto incastrato nel pelo. Oltre il noto ruolo igenico, il grooming sembra avere anche una importante funzione sociale affiliativa. Come la carezza nella società umana, cosi il grooming tra i primati non umani è considerato un comportamento. Secondo l'ipotesi di Dunbar l'attivazione delle C-LTMRs avverrebbe durante lo sweeping e questo porta a supporre che lo sweeping, come la carezza umana, costituisca una componente affiliativa del grooming, determinando quindi a contribuire alla sua codifica come comportamento sociale. Fino ad ora non vi è però alcuna prova diretta a sostegno di questa ipotesi. In particolare, 1) la velocità cui viene eseguito lo sweeping è compatibile con la velocità di attivazione delle fibre CT nell'uomo e quindi con la velocità tipica della carezza piacevole di carattere sociale affiliativo (1-10 cm/sec)?; 2) lo sweeping induce la stessa modulazione del sistema nervoso autonomo in direzione della modulazione del sistema vagale, come il tocco piacevole nell'uomo, attraverso l'attivazione delle fibre CT?; 3) lo sweeping modula la corteccia insulare, cosi come il tocco piacevole viene codificato come affiliativo nell'uomo mediante le proiezioni delle fibre CT a livello dell'insula posteriore? Lo scopo del presente lavoro è quella di testare l'ipotesi di Dunbar sopra citata, cercando quindi di rispondere alle suddette domande. Le risposte potrebbero consentire di ipotizzare la somiglianza tra lo sweeping, caratteristico del comportamento affiliativo di grooming tra i primati non umani e la carezza. In particolare, abbiamo eseguito 4 studi pilota. Nello Studio 1 abbiamo valutato la velocità con cui viene eseguito lo sweeping tra scimmie Rhesus, mediante una analisi cinematica di video registrati tra un gruppo di scimmie Rhesus. Negli Studi 2 e 3 abbiamo valutato gli effetti sul sistema nervoso autonomo dello sweeping eseguito dallo sperimentatore su una scimmia Rhesus di sesso maschile in una tipica situazione sperimentale. La stimolazione tattile è stata eseguita a diverse velocità, in accordo con i risultati dello Studio 1 e degli studi umani che hanno dimostrato la velocità ottimale e non ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs. In particolare, nello Studio 2 abbiamo misurato la frequenza cardiaca e la variabilità di questa, come indice della modulatione vagale, mentre nello Studio 3 abbiamo valutato gli effetti dello sweeping sul sistema nervoso autonomo in termini di variazioni di temperatura del corpo, nello specifico a livello del muso della scimmia. Infine, nello Studio 4 abbiamo studiato il ruolo della corteccia somatosensoriale secondaria e insulare nella codifica dello sweeping. A questo scopo abbiamo eseguito registrazioni di singoli neuroni mentre la medesima scimmia soggetto sperimentale dello Studio 2 e 3, riceveva lo sweeping a due velocità, una ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs secondo gli studi umani e i risultati dei tre studi sopra citati, ed una non ottimale. I dati preliminari ottenuti, dimostrano che 1) (Studio 1) lo sweeping tra scimmie Rhesus viene eseguito con una velocità media di 9.31 cm/sec, all'interno dell'intervallo di attivazione delle fibre CT nell'uomo; 2) (Studio 2) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina una diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca se eseguito alla velocità di 5 e 10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 1 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina l'aumento della frequenza cardiaca e la diminuzione della variabilità di questa, quindi il decremento dell'attivazione del sistema nervoso parasimpatico; 3) (Studio 3) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina l'aumento della temperatura corporea a livello del muso della scimmia se eseguito alla velocità di 5-10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 5 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina la diminuzione della temperatura del muso; 4) (Studio 4) la corteccia somatosensoriale secondaria e la corteccia insulare posteriore presentano neuroni selettivamente modulati durante lo sweeping eseguito ad una velocità di 5-13 cm/sec ma non neuroni selettivi per la codifica della velocità dello sweeping minore di 5 cm/sec. Questi risultati supportano l'ipotesi di Dunbar relativa al coinvolgimento delle fibre CT durante lo sweeping. Infatti i dati mettono in luce che lo sweeping viene eseguito con una velocità (9.31 cm/sec), simile a quella di attivazione delle fibre CT nell'uomo (1-10 cm/sec), determina gli stessi effetti fisiologici positivi in termini di frequenza cardiaca (diminuzione) e variabilità della frequenza cardiaca (incremento) e la modulazione delle medesime aree a livello del sistema nervoso centrale (in particolare la corteccia insulare). Inoltre, abbiamo dimostrato per la prima volta che suddetta stimolazione tattile determina l'aumento della temperatura del muso della scimmia. Il presente studio rappresenta la prima prova indiretta dell'ipotesi relativa alla modulazione del sistema delle fibre C-LTMRs durante lo sweeping e quindi della codifica della stimolazione tattile piacevole affiliativa a livello del sistema nervoso centrale ed autonomo, nei primati non umani. I dati preliminari qui presentati evidenziano la somiglianza tra il sistema delle fibre CT dell'uomo e del sistema C-LTMRs nei primati non umano, riguardanti il Social Touch. Nonostante ciò abbiamo riscontrato alcune discrepanze tra i risultati da noi ottenuti e quelli invece ottenuti dagli studi umani. La velocità media dello sweeping è di 9.31 cm / sec, rasente il limite superiore dell’intervallo di velocità che attiva le fibre CT nell'uomo. Inoltre, gli effetti autonomici positivi, in termini di battito cardiaco, variabilità della frequenza cardiaca e temperatura a livello del muso, sono stati evidenziati durante lo sweeping eseguito con una velocità di 5 e 10 cm/sec, quindi al limite superiore dell’intervallo ottimale che attiva le fibre CT nell’uomo. Al contrario, lo sweeping eseguito con una velocità inferiore a 5 cm/sec e superiore a 10 cm/sec determina effetti fisiologici negativo. Infine, la corteccia insula sembra essere selettivamente modulata dallo stimolazione eseguita alla velocità di 5-13 cm/sec, ma non 1-5 cm/sec. Quindi, gli studi sul sistema delle fibre CT nell’uomo hanno dimostrato che la velocità ottimale è 1-10 cm/sec, mentre dai nostri risultati la velocità ottimale sembra essere 5-13 cm / sec. Quindi, nonostante l'omologia tra il sistema delle fibre CT nell'umano deputato alla codifica del tocco piacevole affiliativo ed il sistema delle fibre C-LTMRs nei primati non umani, ulteriori studi saranno necessari per definire con maggiore precisione la velocità ottimale di attivazione delle fibre C-LTMR e per dimostrare direttamente la loro attivazione durante lo sweeping, mediante la misurazione diretta della loro modulazione. Studi in questa direzione potranno confermare l'omologia tra lo sweeping in qualità di tocco affiliativo piacevole tra i primati non umani e la carezza tra gli uomini. Infine, il presente studio potrebbe essere un importante punto di partenza per esplorare il meccanismo evolutivo dietro la trasformazione dello sweeping tra primati non umani, azione utilitaria eseguita durante il grooming, a carezza, gesto puramente affiliativo tra gli uomini.

Influência do método de lavagem nas características de carvões antracitoso e betuminoso utilizados em meio filtrante

Teve como objetivo verificar e comparar a alteração das características do carvão antracitoso e do carvão betuminoso utilizados em meio filtrante, devido ao efeito abrasivo causado entre os grãos decorrentes de lavagens exclusivamente com água e lavagens independentes com ar e água. Foram estudados dois tipos de carvão antracitoso e um tipo de carvão betuminoso, para os quais foram determinadas suas características químicas e físicas. Os ensaios foram realizados em uma instalação ao piloto montada na escola de engenharia de São Carlos-EESC, USP, na qual foram feitas simulações de lavagens admitindo-se uma lavagem diária durante um ano para cada método, de modo intermitente, em que o meio granular era compactado ao final de cada lavagem, e continuo, sem compactação do meio granular. A velocidade ascensional utilizada para cada simulação de lavagem foi de 0,9 m/min, promovendo expansão no meio granular de 35 a 40%. A taxa de ar utilizada para as simulações de lavagens com aplicação de ar foi de 15 l/sm2. Após o término das 365 lavagens, foram determinados os valores médios do coeficiente de esfericidade e da porosidade do meio granular estratificado e construída a curva de distribuição granulométrica das amostras utilizadas nos ensaios. Conclui-se que o carvão betuminoso apresentou comportamento semelhante ao dos carvões antracitosos e que a metodologia de lavagem continua produz praticamente o mesmo efeito abrasivo comparada a de lavagem intermitente.

Considerações sobre os métodos de dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto.

A reciclagem profunda com espuma de asfalto tem sido uma alternativa de sucesso para a restauração de pavimentos degradados. Em relação às soluções tradicionais de reabilitação, como os recapeamentos, tem a vantagem de proporcionar a correção de defeitos em camadas inferiores, com a manutenção ou pequena elevação do greide da pista, além de ganhos ambientais, como um menor consumo de materiais virgens da natureza e redução do volume de material descartado. Entretanto, no Brasil não há método para dimensionamento estrutural para esta tecnologia, o que dificulta seu emprego. Para o desenvolvimento de um procedimento de dimensionamento que contemple este tipo de solução, foram estudados métodos presentes na bibliografia internacional: guia da AASHTO de 1993 e Caltrans, dos EUA, TRL386 e TRL611, da Inglaterra, as duas versões do guia sul-africano TG2 e os métodos oriundos do Austroads, tanto o procedimento interino de 2011 como adaptações de órgãos da Austrália e Nova Zelândia. Observou-se divergência de opiniões quanto ao comportamento do material reciclado com espuma de asfalto. Alguns órgãos e autores consideram o comportamento do mesmo mais próximo às misturas asfálticas, sendo o mecanismo de falha o trincamento, e outros o definem como semelhante a um material granular modificado com alta coesão e ruptura devido às deformações permanentes. Correlaciona-se tal associação ao teor de espuma usualmente utilizado nas obras rodoviárias. Outros aspectos que se destacam para este tipo de base são o ganho de resistência ao longo do tempo devido à cura, mesmo com início da operação da rodovia e a importância da infraestrutura remanescente no dimensionamento. Tais fatos foram corroborados pelos estudos de caso e resultados do trecho experimental construído na Rodovia Ayrton Senna - SP 070, monitorado por meio de ensaios deflectométricos com FWD durante um ano. Como resultado do trabalho, foi proposto um procedimento para o dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto utilizando dados deflectométricos que atende o método do Manual de Pavimentação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e incorpora diferentes aspectos na análise mecanicista. Outras conclusões são a viabilidade técnica a longo prazo da solução mencionada e a importância do controle tecnológico, com ênfase para o monitoramento deflectométrico nos primeiros meses de operação do pavimento para averiguar a evolução da cura do material.

Comportamento mecânico e desempenho estrutural de materiais reciclados e estabilizados com espuma de asfalto.

Em busca de soluções estruturais para restauração de pavimentos rodoviários que que sejam eficientes, mas ao mesmo tempo que sejam econômicas e impactem o mínimo possível na dinâmica de operação da malha rodoviária, tem sido difundida a metodologia de reciclagem a frio de pavimentos com a estabilização com espuma de asfalto. A redução de custos devido a reutilização de material e a menor necessidade de transporte de insumos, além da possibilidade de realização da restauração em um curto espaço de tempo, têm contribuído para a crescente utilização do processo. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho e o comportamento mecânico de uma mistura reciclada estabilizada com espuma asfalto, para melhor entender os efeitos do confinamento e do teor de umidade do material, visto que este passa por um processo de cura quando já em serviço. Foi acompanhado um trecho experimental onde o pavimento foi restaurado com a aplicação de uma base reciclada estabilizada com espuma de asfalto. O segmento foi monitorado através do controle tecnológico de execução e de levantamentos deflectométricos com FWD. Verificou-se que as deflexões após quase 24 meses da execução do trecho reduziram consideravelmente. Paralelamente, foram realizados ensaios de resistência à tração por compressão diametral, módulo de resiliência triaxial e de deformação permanente para diferentes procedimentos de cura para verificação do efeito da saída da água nas mudanças de comportamento mecânico do material. Verificou-se ainda o efeito das tensões de confinamento no módulo de resiliência de materiais estabilizados com espuma de asfalto e determinaram-se os parâmetros de cisalhamento do material através de ensaiosTriaxiais Monotônicos. Pode-se concluir que a cura é uma consideração importante tanto com relação a sua duração, quanto com relação ao seu efeito no comportamento do material.

Electrooxidation methods to produce pseudocapacitance-containing porous carbons

Surface oxygen groups play a key role on the performance of porous carbon electrodes for electrochemical capacitors in aqueous media. The electrooxidation method in NaCl electrolyte using a filter press cell and dimensionally stable anodes is proposed as a viable process for the generation of oxygen groups on porous carbon materials. The experimental set-up is so flexible that allows the easy modification of carbon materials with different configurations, i.e. cloths and granular, obtaining different degrees of oxidation for both conformations without the requirement of binders and conductivity promoters. After the electrooxidation method, the attained porosity is maintained between 90 and 75% of the initial values. The surface oxygen groups generated can increase the capacitance up to a 30% when compared to the pristine material. However, a severe oxidation is detrimental since it may decrease the conductivity and increase the resistance for ion mobility.

Non-porous reference carbon for N2 (77.4 K) and Ar (87.3 K) adsorption

A new non-porous carbon material from granular olive stones has been prepared to be used as a reference material for the characterization of the pore structure of activated carbons. The high precision adsorption isotherms of nitrogen at 77.4 K and argon at 87.3 K on the newly developed sample have been measured, providing the standard data for a more accurate comparative analysis to characterize disordered porous carbons using comparative methods such as t- and αS-methods.