Precipitation of nanocrystals in glasses by electron irradiation: An alternative path to form glass ceramics?

This letter demonstrates an alternative method to form gallium silicate glass ceramics using high-energy electron irradiation. Compared with glass ceramics obtained from the conventional thermal treatment method, the distribution and crystal sizes of the precipitated Ga2O3 nanoparticles are the same. An advantage of this method is that the spatial distribution of the precipitated nanoparticles can be easily controlled. However, optically active dopants Ni2+ ions do not participate in the precipitation during electron irradiation. (c) 2007 American Institute of Physics.

Group velocity of the light pulse in an open V-type system

We investigate the group velocity of the probe light pulse in an open V-type system with spontaneously generated coherence. We find that, not only varying the relative phase between the probe and driving pulses can but varying the atomic exit rate or incoherent pumping rate also can manipulate dramatically the group velocity, even make the pulse propagation switching from subluminal to superluminal; the subliminal propagation can be companied with gain or absorption, but the superluminal propagation is always companied with absorption. (c) 2006 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Untersuchungen an V-Form-Scherbrettern

Seit ihrer Einführung in die Fischerei haben sich gerade V-Form-Scherbretter unter den verschiedensten Einsatzbedingungen vielfach bewährt. Insbesondere ihr leichter Gang auf rauhem Boden und die geringe Gefahr des Festlaufens haben zur Verbreitung dieses Scherbrett-Typs beigetragen.

The lakes of Michoacan (Mexico): A brief history and alternative point of view

This article is intended to open a discussion about the historical development of lakes Zirahuen, Patzcuaro and Cuitzeo in the state of Michoacan, and the postulated relationships between lake ecology and evolution. Dr Fernando De Buen was the first man dedicated to limnology in Mexico who came to the country in the 1930s. He was adviser at the Estacion Limnologica de Patzcuaro and wrote outstanding papers dealing with Mexican lakes. The lakes of Michoacan probably formed in the late Pliocene or Holocene, and were part of a tributary to the Lerma River, which became isolated by successive volanic barriers to form lake basins. Lake Zirahuen is a warm monomictic waterbody with unique water dynamics amongst the Michoacan lakes. Because it is relatively deep (max depth 40m), seasonal patterns of alternating circulation and thermal stratification develop in the lake, a feature not shared by the other two polymictic shallow lakes, Patzcuaro and Cuitzeo.

O acesso aos exames de alta complexidade nos planos de saúde privados na perspectiva dos usuários

A dissertação trata do acesso aos serviços de alta complexidade, particularmente os exames diagnósticos e complementares, estudado entre usuários de planos de saúde privados que buscam atendimento e diagnóstico especializado. Desde a década de 80 o usuário do sistema público de saúde vem procurando a saúde suplementar. Contudo, afirmar que o acesso é garantido no domínio privado, através da contratação dos planos de saúde, é uma incerteza que rodeia a inspiração para esta pesquisa, que se justifica pela relevância de ações que possibilitem a melhora da qualidade regulatória dos planos de saúde, a partir do controle social de seus usuários. O objetivo geral é analisar as percepções do acesso aos exames de alta complexidade nos serviços de saúde privados entre usuários de planos de saúde. Os objetivos específicos são descrever as percepções dos usuários de planos de saúde acerca do acesso aos exames de alta complexidade; analisar as motivações dos usuários de planos de saúde privados para a realização de exames de alta complexidade através da rede privada de assistência; e analisar o nível de satisfação dos usuários de planos de saúde quanto ao acesso aos exames de alta complexidade. A metodologia é qualitativa-descritiva, onde a amostra foi de trinta usuários de planos de saúde, acima de 18 anos, selecionados no campo de estudo no ano de 2010. O cenário de estudo foi um laboratório privado de medicina diagnóstica no Rio de Janeiro. As técnicas de coleta de dados utilizadas foram formulário e entrevista individual estruturada. A análise do formulário foi realizada através de estatística descritiva, e as entrevistas através da análise de conteúdo temática-categorial. Os usuários de plano de saúde declararam que o acesso é garantido com facilidade para os exames de alta complexidade. Suas principais motivações para a realização desses exames na rede privada de assistência foram caracterizadas pela rapidez de atendimento, flexibilidade e facilidade de marcação pela internet, telefone ou pessoalmente no laboratório estudado, pronta entrega dos resultados, dificuldade e morosidade do atendimento do SUS, localização do prestador credenciado próxima de bairros residenciais ou do trabalho, resolutividade diagnóstica de imagem de excelência, possibilidade de escolha pelo usuário entre as modalidades aberta e fechada de ressonância magnética e tomografia computadorizada, além da densitometria óssea que foram facilmente acessíveis a todos os sujeitos da pesquisa. O nível de satisfação foi correspondido com a rapidez na realização dos exames em caráter eletivo e de urgência quase equiparados na escala de tempo de acordo com os usuários. Contudo, embora as notas de avaliação dos usuários quanto aos seus planos de saúde tenham sido altas, foram abordadas algumas dificuldades, tais como: prazos de validade dos pedidos médicos com datação prévia; solicitações de senhas de autorização pela operadora; burocracia nos procedimentos de agendamento; dificuldades de acesso para tratamentos como implantes, fisioterapia, RPG, pilates, home care, consultas de check up; negação de reembolsos; restrição de materiais cirúrgicos, em especial as próteses e órteses; e restrições específicas de grau para cirurgias de miopia. Conclui-se que o atendimento rápido dos exames de imagem de alto custo na amostra foi descrito como satisfatório, embora a percepção de rapidez possa variar em função do tipo de produto do plano de saúde privado contratado, com necessidade de melhoria regulatória em alguns aspectos pontuais da saúde suplementar.

Buffer-gas-induced narrowing of electromagnetically induced transparent spectra for an open system

We have investigated the spectra of the electromagnetically induced transparency (EIT) when a cell is filled with a buffer gas. Our theoretical results show that the buffer gas can induce a narrower spectra line and steeper dispersion than those of the usual EIT case in a homogeneous and Doppler broadened system. The linewidth decreases with the increase of the buffer gas pressure. This narrow spectra may be applied to quantum information processing, nonlinear optics and atomic frequency standard.

Estudo aberto prospectivo de 30 pacientes com onicomicose por Scytalidium spp. tratados com terbinafina oral, ciclopiroxolamina esmalte e onicoabrasão

Onicomicose é um termo geral usado para definir infecção fúngica da unha. Seus agentes podem ser dermatófitos, leveduras ou fungos filamentosos não dermatófitos - FFNDs. Estes são comumente encontrados na natureza como saprófitas do solo e de restos vegetais e patógenos de plantas e têm sido considerados fungos patógenos primários de lesões cutâneas. Não existe até o momento terapêutica padrão para o tratamento de onicomicoses por Scytalidium spp., sendo escassos os dados na literatura pesquisada. Este trabalho tem como objetivo avaliar e comparar a resposta terapêutica a três abordagens diferentes de tratamento combinado para onicomicose por Scytalidium spp., todos associados à onicoabrasão. Foram selecionados 30 pacientes com diagnóstico de onicomicose provocada por Scytalidium spp., divididos em três grupos de dez, recebendo cada um os seguintes tratamentos, além da onicoabrasão: Grupo I: Terbinafina oral e esmalte de ciclopiroxolamina 8%, duas vezes por semana por 12 meses; Grupos II e III: Esmalte de ciclopiroxolamina 8%, duas e 5 vezes por semana, respectivamente, por 12 meses. Os parâmetros de avaliação da eficácia foram clínico e micológico ao término do tratamento e seis meses após. Foram utilizados os critérios de cura total, cura parcial, falha terapêutica aos 12 meses e recidiva/reinfecção no acompanhamento de seis meses. Vinte e cinto pacientes completaram o estudo. Não houve diferença estatística entre os grupos nos diversos parâmetros utilizados para avaliação da resposta terapêutica. A avaliação do resultado terapêutico mostra que ao final de 12 meses de tratamento apenas um paciente preencheu os critérios para cura total, e que 32% dos pacientes de todos os grupos apresentaram cura parcial. Todos os pacientes que completaram o estudo obtiveram melhora clínica, que se manteve no período de acompanhamento. A presença dos fungos na lâmina ungueal foi constante, mesmo com a melhora clínica. Embora não se possa afirmar qual a melhor forma de intervenção entre as três terapêuticas propostas devido ao pequeno número de pacientes do estudo, deduz-se, deste trabalho, que não houve vantagem na administração de terapia sistêmica concomitante. É possível considerar que a terapia tópica exclusiva, seja duas ou cinco vezes por semana, possa constituir opção mais adequada para o tratamento da onicomicose por Scytalidium spp.

First principles based multiparadigm modeling of electronic structures and dynamics

Electronic structures and dynamics are the key to linking the material composition and structure to functionality and performance.

An essential issue in developing semiconductor devices for photovoltaics is to design materials with optimal band gaps and relative positioning of band levels. Approximate DFT methods have been justified to predict band gaps from KS/GKS eigenvalues, but the accuracy is decisively dependent on the choice of XC functionals. We show here for CuInSe₂ and CuGaSe₂, the parent compounds of the promising CIGS solar cells, conventional LDA and GGA obtain gaps of 0.0-0.01 and 0.02-0.24 eV (versus experimental values of 1.04 and 1.67 eV), while the historically first global hybrid functional, B3PW91, is surprisingly the best, with band gaps of 1.07 and 1.58 eV. Furthermore, we show that for 27 related binary and ternary semiconductors, B3PW91 predicts gaps with a MAD of only 0.09 eV, which is substantially better than all modern hybrid functionals, including B3LYP (MAD of 0.19 eV) and screened hybrid functional HSE06 (MAD of 0.18 eV).

The laboratory performance of CIGS solar cells (> 20% efficiency) makes them promising candidate photovoltaic devices. However, there remains little understanding of how defects at the CIGS/CdS interface affect the band offsets and interfacial energies, and hence the performance of manufactured devices. To determine these relationships, we use the B3PW91 hybrid functional of DFT with the AEP method that we validate to provide very accurate descriptions of both band gaps and band offsets. This confirms the weak dependence of band offsets on surface orientation observed experimentally. We predict that the CBO of perfect CuInSe₂/CdS interface is large, 0.79 eV, which would dramatically degrade performance. Moreover we show that band gap widening induced by Ga adjusts only the VBO, and we find that Cd impurities do not significantly affect the CBO. Thus we show that Cu vacancies at the interface play the key role in enabling the tunability of CBO. We predict that Na further improves the CBO through electrostatically elevating the valence levels to decrease the CBO, explaining the observed essential role of Na for high performance. Moreover we find that K leads to a dramatic decrease in the CBO to 0.05 eV, much better than Na. We suggest that the efficiency of CIGS devices might be improved substantially by tuning the ratio of Na to K, with the improved phase stability of Na balancing phase instability from K. All these defects reduce interfacial stability slightly, but not significantly.

A number of exotic structures have been formed through high pressure chemistry, but applications have been hindered by difficulties in recovering the high pressure phase to ambient conditions (i.e., one atmosphere and room temperature). Here we use dispersion-corrected DFT (PBE-ulg flavor) to predict that above 60 GPa the most stable form of N₂O (the laughing gas in its molecular form) is a 1D polymer with an all-nitrogen backbone analogous to cis-polyacetylene in which alternate N are bonded (ionic covalent) to O. The analogous trans-polymer is only 0.03-0.10 eV/molecular unit less stable. Upon relaxation to ambient conditions both polymers relax below 14 GPa to the same stable non-planar trans-polymer, accompanied by possible electronic structure transitions. The predicted phonon spectrum and dissociation kinetics validate the stability of this trans-poly-NNO at ambient conditions, which has potential applications as a new type of conducting polymer with all-nitrogen chains and as a high-energy oxidizer for rocket propulsion. This work illustrates in silico materials discovery particularly in the realm of extreme conditions.

Modeling non-adiabatic electron dynamics has been a long-standing challenge for computational chemistry and materials science, and the eFF method presents a cost-efficient alternative. However, due to the deficiency of FSG representation, eFF is limited to low-Z elements with electrons of predominant s-character. To overcome this, we introduce a formal set of ECP extensions that enable accurate description of p-block elements. The extensions consist of a model representing the core electrons with the nucleus as a single pseudo particle represented by FSG, interacting with valence electrons through ECPs. We demonstrate and validate the ECP extensions for complex bonding structures, geometries, and energetics of systems with p-block character (C, O, Al, Si) and apply them to study materials under extreme mechanical loading conditions.

Despite its success, the eFF framework has some limitations, originated from both the design of Pauli potentials and the FSG representation. To overcome these, we develop a new framework of two-level hierarchy that is a more rigorous and accurate successor to the eFF method. The fundamental level, GHA-QM, is based on a new set of Pauli potentials that renders exact QM level of accuracy for any FSG represented electron systems. To achieve this, we start with using exactly derived energy expressions for the same spin electron pair, and fitting a simple functional form, inspired by DFT, against open singlet electron pair curves (H₂ systems). Symmetric and asymmetric scaling factors are then introduced at this level to recover the QM total energies of multiple electron pair systems from the sum of local interactions. To complement the imperfect FSG representation, the AMPERE extension is implemented, and aims at embedding the interactions associated with both the cusp condition and explicit nodal structures. The whole GHA-QM+AMPERE framework is tested on H element, and the preliminary results are promising.

Megacylops viridis Jurine, abyssal form in Lake Maggiore. [Translation of: Memorie dell'Istituto Italiano di Idrobiologia Dott.Marco de Marchi 17 57-79, 1964]

Megacyclops viridis Jurine, noticed in Lago Maggiore in 1912 by De Marchi from the littoral vegetation of Pallanza, is a normal member of the littoral plankton of the lake. The subgenus Megacyclops, created by Kiefer in his revision of the viridis-vernalis group, contains european and american species some of which are today considered as varieties of the species viridis. This paper examines morphology and of the distribution of the Italian viridis in Lake Maggiore.

Do encontro ao sentido: o cuidado aos sujeitos adoecidos de câncer

Esta pesquisa objetivou compreender como se dão as práticas de cuidado dirigidas ao sujeito adoecido de câncer no cotidiano dos serviços de saúde. Para tanto, partimos do entendimento que o processo de adoecer traz repercussões nos modos de andar a vida dos sujeitos, especialmente no que diz respeito ao câncer, patologia que traz consigo metáforas ligadas à morte, sofrimento e dor. Ao dar início à busca pelos serviços de saúde, os sujeitos se deparam com uma série de entraves que podem não proporcionar alívio, não suprindo as necessidades que essa nova condição impõe. Encontramos, em muitos momentos, práticas que negam o caráter subjetivo da experiência da doença, não valorizando a narrativa dos sujeitos. Como trajetória metodológica, escolhemos desenvolver um estudo de natureza qualitativa, utilizando como instrumento privilegiado a entrevista semi aberta. Iniciamos as entrevistas com a consigna: conte como se deu o tratamento de sua doença desde a descoberta até o momento em que se encontra. Os dados coletados a partir do encontro com os sujeitos adoecidos foram complementados por informações contidas nos prontuários médicos, bem como por observações obtidas no momento da interação. O local de realização da pesquisa foi um hospital estadual de grande porte localizado na cidade de Fortaleza, estado do Ceará. As entrevistas foram realizadas no serviço de oncologia clínica do referido hospital. Ao todo foram entrevistados doze sujeitos que estavam em tratamento ambulatorial no serviço. Dos doze sujeitos, cinco eram mulheres e sete eram homens. As idades variaram de 29 a 65 anos. A análise dos dados se deu após imersão no material empírico, posteriormente materializado nas transcrições das entrevistas. Procuramos deixar que os sentidos aflorassem, confrontando com o material que já tínhamos disponível, surgindo daí as categorias empíricas. Dividimos as categorias em duas dimensões, a do sujeito e a da rede de serviços de saúde. Ao final da análise, constatamos alguns pontos que consideramos importantes no sentido de se tornarem dispositivos de mudança. Foi possível confirmar que os sujeitos sabem de si, e realizam um processo de construção do sentido sobre sua doença e das práticas terapêuticas. A doença produz mudanças no sujeito, e os força a ressignificarem sua rotina e hábitos de vida. Foi possível observar que o encontro com os serviços de saúde tem se dado de forma truncada. A luta pelo direito a saúde é árdua: pela demora na confirmação do diagnóstico, pela demora em conseguir marcar exames e receber seus resultados, pela falta de especialistas que saibam o que estão fazendo. Os sujeitos têm descoberto a doença quando esta se encontra avançada. A importância do diálogo, da escuta, da percepção do que o outro necessita é importante, por isso, valorizar os relatos dos sujeitos adoecidos de câncer se faz urgente.

MEMS for Diabetic Retinopathy

As the worldwide prevalence of diabetes mellitus continues to increase, diabetic retinopathy remains the leading cause of visual impairment and blindness in many developed countries. Between 32 to 40 percent of about 246 million people with diabetes develop diabetic retinopathy. Approximately 4.1 million American adults 40 years and older are affected by diabetic retinopathy. This glucose-induced microvascular disease progressively damages the tiny blood vessels that nourish the retina, the light-sensitive tissue at the back of the eye, leading to retinal ischemia (i.e., inadequate blood flow), retinal hypoxia (i.e., oxygen deprivation), and retinal nerve cell degeneration or death. It is a most serious sight-threatening complication of diabetes, resulting in significant irreversible vision loss, and even total blindness.

Unfortunately, although current treatments of diabetic retinopathy (i.e., laser therapy, vitrectomy surgery and anti-VEGF therapy) can reduce vision loss, they only slow down but cannot stop the degradation of the retina. Patients require repeated treatment to protect their sight. The current treatments also have significant drawbacks. Laser therapy is focused on preserving the macula, the area of the retina that is responsible for sharp, clear, central vision, by sacrificing the peripheral retina since there is only limited oxygen supply. Therefore, laser therapy results in a constricted peripheral visual field, reduced color vision, delayed dark adaptation, and weakened night vision. Vitrectomy surgery increases the risk of neovascular glaucoma, another devastating ocular disease, characterized by the proliferation of fibrovascular tissue in the anterior chamber angle. Anti-VEGF agents have potential adverse effects, and currently there is insufficient evidence to recommend their routine use.

In this work, for the first time, a paradigm shift in the treatment of diabetic retinopathy is proposed: providing localized, supplemental oxygen to the ischemic tissue via an implantable MEMS device. The retinal architecture (e.g., thickness, cell densities, layered structure, etc.) of the rabbit eye exposed to ischemic hypoxic injuries was well preserved after targeted oxygen delivery to the hypoxic tissue, showing that the use of an external source of oxygen could improve the retinal oxygenation and prevent the progression of the ischemic cascade.

The proposed MEMS device transports oxygen from an oxygen-rich space to the oxygen-deficient vitreous, the gel-like fluid that fills the inside of the eye, and then to the ischemic retina. This oxygen transport process is purely passive and completely driven by the gradient of oxygen partial pressure (pO₂). Two types of devices were designed. For the first type, the oxygen-rich space is underneath the conjunctiva, a membrane covering the sclera (white part of the eye), beneath the eyelids and highly permeable to oxygen in the atmosphere when the eye is open. Therefore, sub-conjunctival pO₂ is very high during the daytime. For the second type, the oxygen-rich space is inside the device since pure oxygen is needle-injected into the device on a regular basis.

To prevent too fast or too slow permeation of oxygen through the device that is made of parylene and silicone (two widely used biocompatible polymers in medical devices), the material properties of the hybrid parylene/silicone were investigated, including mechanical behaviors, permeation rates, and adhesive forces. Then the thicknesses of parylene and silicone became important design parameters that were fine-tuned to reach the optimal oxygen permeation rate.

The passive MEMS oxygen transporter devices were designed, built, and tested in both bench-top artificial eye models and in-vitro porcine cadaver eyes. The 3D unsteady saccade-induced laminar flow of water inside the eye model was modeled by computational fluid dynamics to study the convective transport of oxygen inside the eye induced by saccade (rapid eye movement). The saccade-enhanced transport effect was also demonstrated experimentally. Acute in-vivo animal experiments were performed in rabbits and dogs to verify the surgical procedure and the device functionality. Various hypotheses were confirmed both experimentally and computationally, suggesting that both the two types of devices are very promising to cure diabetic retinopathy. The chronic implantation of devices in ischemic dog eyes is still underway.

The proposed MEMS oxygen transporter devices can be also applied to treat other ocular and systemic diseases accompanied by retinal ischemia, such as central retinal artery occlusion, carotid artery disease, and some form of glaucoma.