Sensitive and rapid detection of ganciclovir resistance by PCR based MALDI-TOF analysis.

BACKGROUND: Cytomegalovirus (CMV) infection is associated with significant morbidity and mortality in transplant recipients. Resistance against ganciclovir is increasingly observed. According to current guidelines, direct drug resistance testing is not always performed due to high costs and work effort, even when resistance is suspected. OBJECTIVES: To develop a more sensitive, easy applicable and cost-effective assay as proof of concept for direct drug resistance testing in CMV surveillance of post-transplant patients. STUDY DESIGN: Five consecutive plasma samples from a heart transplant patient with a primary CMV infection were analyzed by quantitative real-time polymerase chain reaction (rtPCR) as a surrogate marker for therapy failure, and by direct drug resistance detection assays such as Sanger sequencing and the novel primer extension (PEX) reaction matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight (MALDI-TOF) based method. RESULTS: This report demonstrates that PEX reaction followed by MALDI-TOF analysis detects the A594V mutation, encoding ganciclovir resistance, ten days earlier compared to Sanger sequencing and more than 30 days prior to an increase in viral load. CONCLUSION: The greatly increased sensitivity and rapid turnaround-time combined with easy handling and moderate costs indicate that this procedure could make a major contribution to improve transplantation outcomes.

Geneva cocktail for cytochrome p450 and P-glycoprotein activity assessment using dried blood spots.

The suitability of the capillary dried blood spot (DBS) sampling method was assessed for simultaneous phenotyping of cytochrome P450 (CYP) enzymes and P-glycoprotein (P-gp) using a cocktail approach. Ten volunteers received an oral cocktail capsule containing low doses of the probes bupropion (CYP2B6), flurbiprofen (CYP2C9), omeprazole (CYP2C19), dextromethorphan (CYP2D6), midazolam (CYP3A), and fexofenadine (P-gp) with coffee/Coke (CYP1A2) on four occasions. They received the cocktail alone (session 1), and with the CYP inhibitors fluvoxamine and voriconazole (session 2) and quinidine (session 3). In session 4, subjects received the cocktail after a 7-day pretreatment with the inducer rifampicin. The concentrations of probes/metabolites were determined in DBS and plasma using a single liquid chromatography-tandem mass spectrometry method. The pharmacokinetic profiles of the drugs were comparable in DBS and plasma. Important modulation of CYP and P-gp activities was observed in the presence of inhibitors and the inducer. Minimally invasive one- and three-point (at 2, 3, and 6 h) DBS-sampling methods were found to reliably reflect CYP and P-gp activities at each session.

Repeated exposure to Ochratoxin A generates a neuroinflammatory response, characterized by neurodegenerative M1 microglial phenotype.

Neurotoxic effects of the environmentally abundant mycotoxin Ochratoxin A (OTA) were studied in histotypic 3D rat brain cell cultures, comprising all brain cell types. Cultures were exposed to nanomolar OTA concentrations and samples were collected 48h after a single exposure, or after 10 days of repeated administration. OTA-induced changes in gene- and protein expression, as well as alterations in cell morphology were assessed. Forty-eight-hour OTA exposure resulted in a disruption of the neuronal cytoskeleton and reduced expression of several oligodendrocyte-specific markers indicative of demyelination. Astrocyte disturbances were revealed by a decrease in two astrocytic proteins involved in regulation of inflammatory responses, metallothioneins I and II. Repeated OTA administration induced a neuroinflammatory response, as visualized by an increase of isolectin B4 labelled cells, increased expression of pro-inflammatory cytokines, and detection of macrophagic ED1/CD68 positive cells, as well as an upregulation of neurodegenerative M1 microglial phenotype markers. Partial recovery from OTA-induced deleterious effects on oligodendrocytes and astrocytes was achieved by co-treatment with sonic hedgehog (SHH). In addition, metallothionein I and II co-treatment partially restored OTA-induced effects on oligodendrocytes after 48h, and modulated microglial reactivity after 10 days. These results suggest that OTA-exposure affects Shh-signalling, which in turn may influence both oligodendrocytes and astrocytes. Furthermore, the primarily astrocytic proteins MTI/MTII may affect microglial activation. Thus the neuroinflammatory response appears to be downstream of OTA-induced effects on demyelination, axonal instabilities and astrocytes disturbances. In conclusion, repeated OTA-exposure induced a secondary neuroinflammatory response characterized by neurodegenerative M1 microglial activation and pro-inflammatory response that could exacerbate the neurodegenerative process.

Metal-Nitride-oxide-semiconductor light-emitting devices for general lighting.

The potential for application of silicon nitride-based light sources to general lighting is reported. The mechanism of current injection and transport in silicon nitride layers and silicon oxide tunnel layers is determined by electro-optical characterization of both bi- and tri-layers. It is shown that red luminescence is due to bipolar injection by direct tunneling, whereas Poole-Frenkel ionization is responsible for blue-green emission. The emission appears warm white to the eye, and the technology has potential for large-area lighting devices. A photometric study, including color rendering, color quality and luminous efficacy of radiation, measured under various AC excitation conditions, is given for a spectrum deemed promising for lighting. A correlated color temperature of 4800K was obtained using a 35% duty cycle of the AC excitation signal. Under these conditions, values for general color rendering index of 93 and luminous efficacy of radiation of 112 lm/W are demonstrated. This proof of concept demonstrates that mature silicon technology, which is extendable to lowcost, large-area lamps, can be used for general lighting purposes. Once the external quantum efficiency is improved to exceed 10%, this technique could be competitive with other energy-efficient solid-state lighting options. ©2011 Optical Society of America OCIS codes: (230.2090) Electro-optical devices; (150.2950) Illumination.

Gas-sensing properties of sprayed films of (CdO)x(ZnO)1-x mixed oxide

A novel NO2 sensor based on (CdO)x(ZnO)1-x mixed-oxide thin films deposited by the spray pyrolysis technique is developed. The sensor response to 3-ppm NO2 is studied in the range 50°C-350°C for three different film compositions. The device is also tested for other harmful gases, such as CO (300 ppm) and CH4 (3000 ppm). The sensor response to these reducing gases is different at different temperatures varying from the response typical for the p-type semiconductor to that typical for the n-type semiconductor. Satisfactory response to NO2 and dynamic behavior at 230°C, as well as low resistivity, are observed for the mixed-oxide film with 30% Cd. The response to interfering gas is poor at working temperature (230°C). On the basis of this study, a possible sensing mechanism is proposed.

Covalent homodimers of murine secretory component induced by epitope substitution unravel the capacity of the polymeric Ig receptor to dimerize noncovalently in the absence of IgA ligand.

Recombinant secretory immunoglobulin A containing a bacterial epitope in domain I of the secretory component (SC) moiety can serve as a mucosal delivery vehicle triggering both mucosal and systemic responses (Corthésy, B., Kaufmann, M., Phalipon, A., Peitsch, M., Neutra, M. R., and Kraehenbuhl, J.-P. (1996) J. Biol. Chem. 271, 33670-33677). To load recombinant secretory IgA with multiple B and T epitopes and extend its biological functions, we selected, based on molecular modeling, five surface-exposed sites in domains II and III of murine SC. Loops predicted to be exposed at the surface of SC domains were replaced with the DYKDDDDK octapeptide (FLAG). Another two mutants were obtained with the FLAG inserted in between domains II and III or at the carboxyl terminus of SC. As shown by mass spectrometry, internal substitution of the FLAG into four of the mutants induced the formation of disulfide-linked homodimers. Three of the dimers and two of the monomers from SC mutants could be affinity-purified using an antibody to the FLAG, mapping them as candidates for insertion. FLAG-induced dimerization also occurred with the polymeric immunoglobulin receptor (pIgR) and might reflect the so-far nondemonstrated capacity of the receptor to oligomerize. By co-expressing in COS-7 cells and epithelial Caco-2 cells two pIgR constructs tagged at the carboxyl terminus with hexahistidine or FLAG, we provide the strongest evidence reported to date that the pIgR dimerizes noncovalently in the plasma membrane in the absence of polymeric IgA ligand. The implication of this finding is discussed in terms of IgA transport and specific antibody response at mucosal surfaces.

Geochronological constraints on post-extinction recovery of the ammonoids and carbon cycle perturbations during the Early Jurassic

This paper presents the first quantitative study of the Early Jurassic recovery of ammonoids after the end-Triassic mass extinction based on detailed U-Pb ID-TIMS (isotope dilution thermal ionization mass spectrometry) geochronology from ash bed zircons placed within a clear phylogenetical and biochronological framework at the subzonal and species level. This study was triggered by the discovery of a rich Peruvian succession of ammonites, deposited concomitantly with an unusually large number of ash beds. Two major phases of rediversification are observed during the Psiloceras spelae and Angulaticeras zones that correspond to positive peaks in the delta C-13(org) curve, providing a possible link between biodiversity and the global carbon cycle. In the case of the post-extinction recovery, the development of the earliest Hettangian ammonites occurs within the genus Psiloceras, which begins with the occurrence of P. spelae and then explodes into worldwide development of smooth psiloceratids of the Psiloceras planorbis group s.l. This rapid biodiversification likely occurred less than 100 ka after the end-Triassic crisis; the genus Psiloceras occupied all the possible ecological niches worldwide, from the Pacific deep waters to the NW European shallow deposits and also in some rare Tethyan occurrences like at Germig in Tibet. This global dispersion allowed the differentiation of the group in several major phyla, the Schlotheimiidae, Discamphiceratinae, Arietitidae and Lytocerataceae, which were the roots of all other Jurassic and Cretaceous ammonites. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Relações entre atributos do solo e atividade de formigas em restingas

Em solos de restinga de constituição areno-quartzosa aumenta a influência da fração orgânica e da atividade biológica em funções-chave dos solos, como a capacidade de reciclar e armazenar nutrientes. A análise de atributos do solo e da fauna edáfica em sítios sob diferentes coberturas vegetais é importante para entender o comportamento desses ambientes. Neste estudo, avaliaram-se atributos químicos, físicos e microbiológicos do solo e suas relações com a população de formigas de sítios de restinga sob diferentes coberturas vegetais no Estado de Sergipe. Foram coletadas amostras em seis coberturas vegetais (três sítios por cobertura), sendo quatro na área Caju (mata, capim-gengibre, coqueiral e capoeira) e duas na área Pirambu (mata de topo de duna e mata de sopé de duna). As análises químicas foram feitas em amostras coletadas nas camadas de 0-5 e 5-20 cm, e a atividade microbiana, avaliada por meio da hidrólise do diacetato de fluoresceína, foi determinada em amostras coletadas a 0-10 cm. A massa de fragmentos orgânicos foi avaliada em diferentes profundidades. Na avaliação das comunidades de formigas foram consideradas aquelas com atividade na superfície do solo. Na comparação entre os sítios foi utilizada a análise de componentes principais. Os atributos de compartimentos orgânicos (C orgânico, C orgânico dissolvido e fragmentos orgânicos) foram muito sensíveis à modificação da cobertura vegetal nos sítios do Caju, isolando os sítios sob mata dos alterados e os sítios sob capim-gengibre daqueles sob capoeira e coqueiral. Atributos da solução do solo influenciáveis pelo spray marinho (condutividade elétrica e concentração de K, Na e Mg) isolaram os sítios de Pirambu dos sítios do Caju. Os grupos de formiga mostraram elevado nível de especialização. A análise de correspondência canônica apontou baixa percentagem da variância da distribuição desses grupos e isolou os sítios de mata dos outros usos, indicando que existem outros atributos a serem considerados na distribuição.

Fibrin sealant for fasciocutaneous flaps.

Fibrin sealant is used in many areas of surgery. We present a novel aspect of flap insetting in the ischial region using fibrin spray to seal the transferred tissue. We analyzed 10 patients suffering from decubital ulcers and assessed drainage output, time of drain removal, as well as complications following fasciocutaneous flap surgery. Patients were randomized to receive sprayed fibrin glue (study group) or not (control group) before wound closure. The mean drainage time was 4 +/- 1 days in the study group and 6 +/- 1 days in the control group ( P = 0.06). The mean drainage volume was 100 +/- 20 mL in the study group and 168 +/- 30 mL in the control group ( P < 0.01). Fibrin sealant led to reduced drainage volumes and duration of drainage, indicating a beneficial effect of the application of fibrin glue in fasciocutaneous flap surgery for pressure sore coverage.

Analysis of hemoglobin-based oxygen carriers by CE-UV/Vis and CE-ESI-TOF/MS.

Blood doping involves the use of products that enhance the uptake, transport, or delivery of oxygen to the blood. One approach uses artificial oxygen carriers, known as hemoglobin-based oxygen carriers (HBOCs). This study describes an analytical strategy based on CE for detecting intact HBOCs in plasma samples collected for doping control. On-capillary detection was performed by UV/Vis at 415 nm, which offered detection selectivity for hemoproteins (such as hemoglobin and HBOCs). On-line ESI-MS detection with a TOF analyzer was further used to provide accurate masses on CE peaks and to confirm the presence of HBOCs. An immunodepletion sample preparation step was mandatory prior to analysis, in order to remove most abundant proteins that interfered with CE separation and altered the ESI process. This analytical method was successfully applied to plasma samples enriched with Oxyglobin, a commercially available HBOC used for veterinary purposes. Detection limits of 0.20 and 0.45 g/dL were achieved in plasma for CE-UV/Vis at 415 nm and CE-ESI-TOF/MS, respectively.

Current-density-functional approach to large quantum dots in intense magnetic fields

Within current-density-functional theory, we have studied a quantum dot made of 210 electrons confined in a disk geometry. The ground state of this large dot exhibits some features as a function of the magnetic field (Beta) that can be attributed in a clear way to the formation of compressible and incompressible states of the system. The orbital and spin angular momenta, the total energy, ionization and electron chemical potentials of the ground state, as well as the frequencies of far-infrared edge modes are calculated as a function of Beta, and compared with available experimental and theoretical results.

An Integrated Study of Pervious Concrete Mixture Design for Wearing Course Applications, July 2011

This report presents the results of the largest and most comprehensive study to date on portland cement pervious concrete (PCPC). It is designed to be widely accessible and easily applied by designers, producers, contractors, and owners. The project was designed to begin with pervious concrete best practices and then to address the unanswered questions in a systematic fashion to allow a successful overlay project. Consequently, the first portion of the integrated project involved a combination of fundamental material property investigations, test method development, and addressing constructability issues before actual construction could take place. The second portion of the project involved actual construction and long-term testing before reporting successes, failures, and lessons learned. The results of the studies conducted show that a pervious concrete overlay can be designed, constructed, operated, and maintained. A pervious concrete overlay has several inherent advantages, including reduced splash and spray and reduced hydroplaning potential, as well as being a very quiet pavement. The good performance of this overlay in a particularly harsh freeze-thaw climate, Minnesota, shows pervious concrete is durable and can be successfully used in freeze-thaw climates with truck traffic and heavy snow plowing.

Analyse économique et comportements à risque

Introduction Le cadre conceptuel de l'analyse économique considère que l'individu prend des décisions en mettant en balance les avantages et les inconvénients que ces décisions présentent pour lui. En s'appuyant sur ses préférences et en intégrant ses contraintes (matérielles, physiques, externes, etc.), il choisit d'effectuer ou non une action, d'adopter ou pas un comportement, de façon à ce que les conséquences de ses choix maximisent sa satisfaction. Le fait qu'un individu adopte un certain comportement révèle donc le caractère positif pour lui des conséquences de ce comportement. C'est le postulat méthodologique de rationalité du consommateur, fondement de toute analyse économique. L'adoption par un individu d'un comportement qui implique un risque pour son bien-être physique ou mental suit le même schéma d'analyse. Il résulte d'un arbitrage inter temporel entre la satisfaction que procure ce comportement et le coût du risque associé. Ce risque se définit par la combinaison de la probabilité d'occurrence de l'événement redouté avec la gravité de ses conséquences. En adoptant un comportement à risque, l'individu révèle donc que ce comportement a pour lui un impact net positif. Certains comportements à risque, comme la consommation de tabac et, plus largement, de psychotropes, engendrent une dépendance à même de brider le libre-arbitre du consommateur. Un individu peut être amené à consommer un produit alors même que sa raison lui dicte de ne pas le faire. Ces comportements ont longtemps été considérés par les économistes comme extérieurs au champ d'analyse de leur discipline, la dépendance paraissant antinomique avec le concept de rationalité du consommateur. Par son modèle de dépendance rationnelle, Gary Stanley Becker prend le contre-pied de cette approche en montrant qu'un comportement de dépendance pouvait parfaitement s'expliquer par la maximisation de la fonction de satisfaction d'un individu rationnel et informé. Il postule que les consommateurs de stupéfiants sont conscients des conséquences futures de leurs décisions présentes, tant du point de vue de leur santé que de celui de la dépendance. Dans ce modèle, la dépendance implique deux effets le renforcement et la tolérance. Le renforcement signifie que plus un bien a été consommé dans le passé, plus l'augmentation de sa consommation courante est valorisée. En d'autres termes, l'utilité marginale de la consommation courante augmente avec la consommation antérieure. La tolérance traduit le fait qu'un individu habitué à la consommation d'un bien tirera d'une consommation donnée une satisfaction inférieure par rapport à un individu qui a peu consommé par le passé. Dans l'exemple du tabagisme, l'effet de renforcement implique qu'un grand fumeur ressent une forte envie de fumer, mais que plus il a fumé dans le passé, plus le plaisir qu'il ressent en fumant une quantité donnée de cigarettes diminue. Le premier effet explique le phénomène de manque et le second explique pourquoi la satisfaction qu'un fumeur retire de sa consommation de cigarettes tend à diminuer avec le temps. Selon Becker, l'individu choisit de devenir dépendant : il sait que sa consommation présente de cigarettes contraint ses choix futurs et il détermine au départ sa consommation sur l'ensemble de sa vie. Cependant, ce modèle n'est pas compatible avec les regrets exprimés par de nombreux fumeurs et les tentatives infructueuses de sevrage souvent concomitantes. Un fumeur qui anticiperait parfaitement le phénomène de dépendance arrêterait de fumer à la date voulue, à sa première tentative. Partant de ce constat, Athanasios Orphanides a construit un modèle dans lequel les fumeurs peuvent se retrouver prisonniers de leur consommation par des anticipations imparfaites du pouvoir addictif du tabac. Leur théorie suppose que les individus ne sont pas tous sujets de la même manière à la dépendance, que chacun a une perception subjective de son risque de dépendance et que cette perception évolue constamment durant la période de consommation du bien addictif. Dans ce contexte, un individu qui maximise des préférences stables, mais qui sous-estime le potentiel addictif d'un produit peut devenir dépendant par accident et regretter ensuite cette dépendance. Le modèle de Becker ou celui d'Orphanides ont des conséquences très différentes sur l'action régulatrice que doit ou non jouer l'État sur le marché d'un bien addictif. Si, comme Becker, on considère que les consommateurs sont rationnels et parfaitement informés des conséquences de leurs actes, l'action du régulateur devrait se limiter à l'internalisation du coût externe que les fumeurs font peser sur la société. Si le fumeur est conscient du risque qu'il prend et que pour lui le plaisir qu'il retire de cette consommation dépasse le déplaisir engendré par ses conséquences, une intervention du régulateur reposerait sur une base paternaliste, l'État posant alors un jugement de valeur sur les préférences des individus. En revanche, si on considère, comme dans la modélisation d'Orphanides, que les fumeurs sous-estiment le phénomène de dépendance lorsqu'ils décident de se mettre à fumer, un marché non régulé conduit à une consommation supérieure à celle qui prévaudrait en information parfaite. Certains fumeurs peuvent ainsi se retrouver accrochés à leur consommation de tabac, sans que cela ait été leur but. Dans cette perspective, l'État est légitimé à intervenir par des politiques de lutte contre le tabagisme, afin de compenser les erreurs d'anticipation des individus. Cette thèse propose d'appliquer les outils de l'analyse économique à des problématiques de santé publique dans le domaine des comportements à risque et en particulier du tabagisme. Elle a pour finalité d'apporter de nouveaux éléments de connaissance permettant d'éclairer certains choix de régulation dans ce domaine. Le premier chapitre est une analyse coût-efficacité des thérapies médicamenteuses de soutien à la désaccoutumance tabagique. Comme nous l'avons vu plus haut, certains fumeurs se trouvent piégés dans leur consommation par le phénomène de dépendance et ont des difficultés à arrêter de fumer. Ces dernières années, plusieurs médicaments de soutien au fumeur en phase de sevrage ont fait leur apparition. Parmi eux, on compte des substituts nicotiniques sous forme de gomme, patch, spray ou inhalateur, mais aussi un antidépresseur ne contenant pas de nicotine. Ces traitements présentent des efficacités et des coûts différents. L'évaluation économique en santé permet de calculer un indicateur unique d'efficience qui synthétise l'efficacité d'un traitement et son coût. Cette méthode permet de comparer différents types de prises en charge médicales d'une même pathologie, mais aussi de comparer des interventions thérapeutiques dans des domaines différents. Nous développons un modèle de Markov pour estimer le gain en année de vie d'une stratégie de prévention du tabagisme. Ce modèle permet de simuler le devenir d'une cohorte de fumeurs en fonction du type de soutien à la désaccoutumance qui leur est proposé. Sur cette base, nous calculons le coût par année de vie gagnée de chaque type d'intervention. Les résultats permettent de classer les cinq types de prise en charge selon leur efficience, mais aussi de les comparer à d'autres interventions de prévention dans des domaines différents. Le deuxième chapitre traite des corrélations entre le niveau de formation des individus et leur consommation de tabac. Sur un plan épidémiologique, on constate que les personnes qui atteignent un niveau de formation plus élevé ont une propension à fumer plus faible que les autres. Peut-on en conclure qu'il existe une relation causale inverse entre formation et tabagisme ? Sous l'angle de la théorie économique, il existe deux principales hypothèses à même d'expliquer cette corrélation. La première hypothèse repose sur le modèle de capital santé développé par Michael Grossman au début des années 1970. Dans ce modèle, l'individu dispose d'un stock de santé qui se déprécie avec le temps. Ce stock peut être augmenté grâce à des dépenses en soins médicaux ou à des investissements en temps consacré à l'amélioration de sa santé. La formation a pour effet d'augmenter l'efficacité des investissements en santé. Dans le cas du tabac, Grossman considère que des individus mieux formés auront une meilleurs information sur les méfaits du tabac sur la santé, ce qui tendra à diminuer leur consommation de tabac. La seconde hypothèse ne considère pas un lien causal entre la formation et la santé, mais repose sur l'existence d'une tierce variable qui influencerait parallèlement, et dans un sens opposé, le niveau de formation et la propension à fumer. Cette tierce variable est le taux de préférence pour le présent. Pour un individu fortement tourné vers le présent, l'investissement en temps de formation a un coût relativement élevé dans la mesure où il doit sacrifier du revenu aujourd'hui pour obtenir un revenu plus élevé demain. Parallèlement, il pondère moins fortement la santé future et a donc une plus forte propension à fumer. Nous développons une méthode économétrique qui permet de séparer l'effet de causalité de l'effet de sélection. Le troisième chapitre traite du rôle des interactions sociales dans les comportements à risque des adolescents. La théorie économique considère que chaque individu définit seul ses choix de consommation en maximisant sa fonction d'utilité. Cela ne signifie pas pour autant qu'il soit insensible aux influences extérieures, notamment au comportement de son entourage. Dans certaines situations et pour certains produits, l'utilité que procure la consommation d'un bien est corrélée avec le nombre de personnes qui consomment ce même bien dans l'entourage. En d'autres termes, la consommation des autres, augmente la valeur que l'on attribue à un bien. Ce mécanisme est souvent appliqué à l'analyse des comportements à risque des adolescents et du rôle que peut y jouer le groupe des pairs. Si cet impact est bien connu du point de vue théorique, il est beaucoup plus difficile de le quantifier sur un plan empirique. Pour identifier cet effet, nous développons une méthodologie économétrique, originale dans ce contexte, qui permet de séparer l'effet individuel de l'effet d'influence des pairs dans l'adoption d'un comportement à risque. Nous appliquons cette méthode aux trois comportements à risque que sont la consommation de tabac, d'alcool et de cannabis chez les adolescents.