A population study of binocular function

As part of a genome-wide association study (GWAS) of perceptual traits in healthy adults, we measured stereo acuity, the duration of alternative percepts in binocular rivalry and the extent of dichoptic masking in 1060 participants. We present the distributions of the measures, the correlations between measures, and their relationships to other psychophysical traits. We report sex differences, and correlations with age, interpupillary distance, eye dominance, phorias, visual acuity and personality. The GWAS, using data from 988 participants, yielded one genetic association that passed a permutation test for significance: The variant rs1022907 in the gene VTI1A was associated with self-reported ability to see autostereograms. We list a number of other suggestive genetic associations (p<10^-5).

Breaking the Intimate Screen: Pre-Recording, Special Effects and the Aesthetics of Early British Television

The technological constraints of early British television encouraged drama productions which emphasised the immediate, the enclosed and the close-up, an approach which Jason Jacobs described in the title of his seminal study as 'the intimate screen'. While Jacobs' book showed that this conception of early British television drama was only part of the reality, he did not focus on the role that special effects played in expanding the scope of the early television screen. This article will focus upon this role, showing that special effects were not only of use in expanding the temporal and spatial scope of television, but were also considered to be of interest to the audience as a way of exploring the new medium, receiving coverage in the popular press. These effects included pre-recorded film inserts, pre-recorded narration, multiple sets, model work and animation, combined with the live studio performances. Drawing upon archival research into television production files and scripts as well as audience responses and periodical coverage of television at the time of broadcast, this article will focus on telefantasy. This genre offered particular opportunities for utilising effects in ways that seemed appropriate for the experimentation with the form of television and for the drama narratives. This period also saw a variety of shifts within television as the BBC sought to determine a specific identity and understand the possibilities for the new medium.
This research also incorporates the BBC's own research and internal dialogue concerning audiences and how their tastes should best be met, at a time when the television audience was not only growing in terms of number but was also expanding geographically and socially beyond the moneyed Londoners who could afford the first television sets and were within range of the Alexandra Palace transmissions. The primary case study for this article will be the 1949 production of H.G.Wells’ The Time Machine, which incorporated pre-recorded audio and film inserts, which expanded the narrative out of the live studio performance both temporally and spatially, with the effects work receiving coverage in the popular magazine Illustrated. Other productions considered will be the 1938 and 1948 productions of RUR, the 1948 production of Blithe Spirit, and the 1950 adaptation of The Strange Case of Dr Jekyll and Mr Hyde. Despite the focus on telefantasy, this article will also include examples from other genres, both dramatic and factual, showing how the BBC's response to the changing television audience was to restrict drama to a more 'realistic' aesthetic and to move experimentation with televisual form to non-drama productions such as variety performances.

A randomised comparison of daunorubicin 90mg/m2 vs 60mg/m2 in AML induction: results from the UK NCRI AML17 trial in 1206 patients

Modifying induction therapy in AML may improve the remission rate and reduce the risk of relapse thereby improving survival. Escalation of the daunorubicin dose to 90mg/m(2) has shown benefit for some patient subgroups when compared with a dose of 45mg/m(2) and has been recommended as a standard of care. However 60mg/m(2) is widely used and has never been directly compared to 90mg/m(2). As part of the UK NCRI AML17 trial 1206 adults with untreated AML or high risk MDS, mostly under 60 years of age, were randomised to a first induction course of chemotherapy which delivered either 90mg/m(2) or 60mg/m(2) on days 1,3 and 5 combined with cytosine arabinoside. All patients then received a second course which included daunorubicin 50mg/m(2) on days 1,3 and 5. There was no overall difference in complete remission rate (CR) (73% vs 75%, OR1.07 (0.83-1.39), p=0.6) or in any recognised subgroup. The 60 day mortality was increased in the 90mg/m2 arm (10% vs 5% (HR 1.98(1.30-3.02) p=0.001)), which resulted in no difference in overall 2 year survival (59% vs 60%, HR 1.16(0.95-1.43), p=0.15). In exploratory subgroup analysis there was no subgroup which showed significant benefit, although there was a significant interaction by FLT3 ITD mutation. The trial is registered to www.isrctn.com as ISRCTN55675535.

A Temperature-Monitoring Vaginal Ring for Measuring Adherence

Background

Product adherence is a pivotal issue in the development of effective vaginal microbicides to reduce sexual transmission of HIV. To date, the six Phase III studies of vaginal gel products have relied primarily on self-reporting of adherence. Accurate and reliable methods for monitoring user adherence to microbicide-releasing vaginal rings have yet to be established.

Methods

A silicone elastomer vaginal ring prototype containing an embedded, miniature temperature logger has been developed and tested in vitro and in cynomolgus macaques for its potential to continuously monitor environmental temperature and accurately determine episodes of ring insertion and removal.

Results

In vitro studies demonstrated that DST nano-T temperature loggers encapsulated in medical grade silicone elastomer were able to accurately and continuously measure environmental temperature. The devices responded quickly to temperature changes despite being embedded in different thickness of silicone elastomer. Prototype vaginal rings measured higher temperatures compared with a subcutaneously implanted device, showed high sensitivity to diurnal fluctuations in vaginal temperature, and accurately detected periods of ring removal when tested in macaques.

Conclusions

Vaginal rings containing embedded temperature loggers may be useful in the assessment of product adherence in late-stage clinical trials.

Reduced Bacterial Colony Count of Anaerobic Bacteria Is Associated with a Worsening in Lung Clearance Index and Inflammation in Cystic Fibrosis

Anaerobic bacteria have been identified in abundance in the airways of cystic fibrosis (CF) subjects. The impact their presence and abundance has on lung function and inflammation is unclear. The aim of this study was to investigate the relationship between the colony count of aerobic and anaerobic bacteria, lung clearance index (LCI), spirometry and C-Reactive Protein (CRP) in patients with CF. Sputum and blood were collected from CF patients at a single cross-sectional visit when clinically stable. Community composition and bacterial colony counts were analysed using extended aerobic and anaerobic culture. Patients completed spirometry and a multiple breath washout (MBW) test to obtain LCI. An inverse correlation between colony count of aerobic bacteria (n = 41, r = -0.35; p = 0.02), anaerobic bacteria (n = 41, r = -0.44, p = 0.004) and LCI was observed. There was an inverse correlation between colony count of anaerobic bacteria and CRP (n = 25, r = -0.44, p = 0.03) only. The results of this study demonstrate that a lower colony count of aerobic and anaerobic bacteria correlated with a worse LCI. A lower colony count of anaerobic bacteria also correlated with higher CRP levels. These results indicate that lower abundance of aerobic and anaerobic bacteria may reflect microbiota disruption and disease progression in the CF lung.

Deregulation of genes related to iron and mitochondrial metabolism in refractory anemia with ring sideroblasts

The presence of SF3B1 gene mutations is a hallmark of refractory anemia with ring sideroblasts (RARS). However, the mechanisms responsible for iron accumulation that characterize the Myelodysplastic Syndrome with ring sideroblasts (MDS-RS) are not completely understood. In order to gain insight in the molecular basis of MDS-RS, an integrative study of the expression and mutational status of genes related to iron and mitochondrial metabolism was carried out. A total of 231 low-risk MDS patients and 81 controls were studied. Gene expression analysis revealed that iron metabolism and mitochondrial function had the highest number of genes deregulated in RARS patients compared to controls and the refractory cytopenias with unilineage dysplasia (RCUD). Thus mitochondrial transporters SLC25 (SLC25A37 and SLC25A38) and ALAD genes were over-expressed in RARS. Moreover, significant differences were observed between patients with SF3B1 mutations and patients without the mutations. The deregulation of genes involved in iron and mitochondrial metabolism provides new insights in our knowledge of MDS-RS. New variants that could be involved in the pathogenesis of these diseases have been identified.

Energy levels, radiative rates and electron impact excitation rates for transitions in Si II

Energies for the lowest 56 levels, belonging to the 3s² 3p, 3s 3p², 3p³, 3s² 3d, 3s 3p 3d, 3s² 4ℓ and 3s² 5ℓ configurations of Si II, are calculated using the General-purpose Relativistic Atomic Structure Package (GRASP) code. Analogous calculations have also been performed (for up to 175 levels) using the FlexibleAtomicCode (FAC). Furthermore, radiative rates are calculated for all E1, E2, M1 and M2 transitions. Extensive comparisons are made with available theoretical and experimental energy levels, and the accuracy of the present results is assessed to be better than 0.1Ryd. Similarly, the accuracy for radiative rates (and subsequently lifetimes) is estimated to be better than 20 per cent for most of the (strong) transitions. Electron impact excitation collision strengths are also calculated, with the Dirac Atomic R-matrix Code (DARC), over a wide energy range up to 13 Ryd. Finally, to determine effective collision strengths, resonances are resolved in a fine energy mesh in the thresholds region. These collision strengths are averaged over a Maxwellian velocity distribution and results listed over a wide range of temperatures, up to 10^5.5 K. Our data are compared with earlier R-matrix calculations and differences noted, up to a factor of 2, for several transitions. Although scope remains for improvement, the accuracy for our results of collision strengths and effective collision strengths is assessed to be about 20 per cent for a majority of transitions. 

Identification of Dynamics of Surface Suction Over an Airfoil at Low Reynolds Numbers

This paper deals with identification of dynamics in suction control of airfoils for low Reynolds number regimes (8 x 10^4 - 5 x 10^5). In particular, the dynamics of interest is the map that relates suction pressure and surface pressure. Identification of such dynamics is of use to a variety of active control applications including suction control in small/medium wind turbines which operate in these Reynolds number regimes. Prior research has largely focused on higher Reynolds number regimes, creating a need for such a study. Towards identifying the said dynamic relations, experiments were conducted on NACA0012 airfoil in a wind tunnel. The dynamic relation between suction and surface pressure was identified as an overdamped second order system.

Caracterização de novas membranas de titanossilicatos microporosos por ensaios de permeabilidade

O interesse crescente das membranas inorgânicas deve-se à potencial aplicação em novas áreas de investigação e da indústria, e em alternativa a operações mais convencionais. Em particular, as membranas de titanossilicatos oferecem vantagens importantes sobre as de zeólitos, pois podem ser sintetizadas sem agentes estruturantes orgânicos, para evitar a calcinação subsequente usualmente responsável por defeitos irreversíveis, exibem novas possibilidades de substituição isomórfica da matriz, permitindo um ajuste mais fino das propriedades catalíticas e de adsorção, e são capazes de separar misturas com base em diferenças de afinidade e tamanho molecular (efeito de peneiro). Os objectivos principais deste trabalho foram: i) a caracterização dinâmica de membranas do tipo zeolítico sintetizadas no Laboratório Associado CICECO, realizando-se experiências de permeação com gases puros e misturas; ii) o desenvolvimento e validação de novos modelos para a transferência de massa multicomponente através de membranas porosas pela abordagem de Maxwell-Stefan, tendo em conta os mecanismos específicos encontrados, particularmente a contribuição por difusão superficial; e iii) a modelação dos pontos experimentais medidos, bem como dados compilados da literatura. De forma a realizar os ensaios de permeação, desenhou-se, montou-se e testou-se uma instalação experimental. Para gases puros, os objectivos principais foram a medição de permeâncias a temperatura constante, por variação da pressão transmembranar r ( ΔP ), e de permeâncias a temperatura programada, conduzidas a ΔP constante. Seguidamente, calcularam-se as selectividades ideais. Em relação a misturas, a determinação de selectividades reais requer as fracções molares no permeado e no retido. Na globalidade, estudaram-se três suportes diferentes (aço inoxidável e α − alumina) e dezanove membranas de AM-3, ETS-10, ZSM-5 e zeólito 4A, utilizando-se H2, He, N2, CO2, e O2. A primeira avaliação exploratória da qualidade das membranas foi feita permeando azoto à temperatura ambiente. Assim, permeâncias superiores a 10−6 mol/m2s.Pa evidenciavam defeitos grosseiros, levando-nos a efectuar cristalizações adicionais sobre as primeiras camadas. Este procedimento foi implementado com oito membranas. Um trabalho experimental mais detalhado foi conduzido com cinco membranas. Membranas com curvas permeância-temperatura ( Π −T ) decrescentes indicam tipicamente transporte viscoso e de Knudsen, i.e. meso e macrodefeitos. Por exemplo, a membrana nº 3 de AM-3 exibiu este comportamento com H2, He, N2 e CO2 puros. A contribuição de Knudsen foi confirmada pela relação linear encontrada entre as permeâncias e o inverso da raiz quadrada da massa molar. O mecanismo viscoso foi também identificado, pois as permeâncias eram inversamente proporcionais à viscosidade do gás ou, atendendo a equações do tipo de Chapman-Enskog, directamente proporcionais a 2 0.5 k d M (onde k d é o diâmetro cinético e M a massa molar). Um comportamento de permeação distinto observou-se com a membrana nº 5 de AM-3. As permeâncias registadas a temperatura programada eram aproximadamente constantes para o N2, CO2 e O2, enquanto com o H2 cresciam significativamente. Conjuntamente elas evidenciam a ocorrência de macro, meso e microdefeitos intercristalinos. O transporte gasoso activado através dos microporos compensa o impacto diminuidor dos meso e macroporos. Ao contrário do N2, CO2 e O2, o pequeno diâmetro do hidrogénio torna-lhe possível permear através dos microporos intracristalinos, o que lhe adiciona um mecanismo de transferência responsável por esse crescimento. No que respeita à difusão superficial, o sistema CO2/ZSM-5 pode ser tomado como um exemplo paradigmático. Uma vez que este zeólito adsorve o CO2, as permeâncias diminuem com o crescimento de ΔP , em virtude de as concentrações no sólido aumentarem de forma não linear e tenderem para a saturação. Os resultados contrastantes obtidos com azoto realçam ainda mais o mecanismo superficial, pois o N2 não é adsorvido e as permeâncias medidas são constantes. Globalmente, as selectividades ideais calculadas ( α* ) variam de cerca de 1 a 4.2. Este parâmetro foi também utilizado para discriminar as melhores membranas, uma vez que baixos valores de α* denotam o escoamento viscoso não-selectivo típico de macrodefeitos. Por exemplo, o H2/CO2 na membrana nº 3 de AM-3 apresentou α* = 3.6 − 4.2 para 40–120ºC, enquanto que na membrana nº 5 de AM-3 originou α* = 2.6 − 3.1. Estes resultados corroboraram as observações anteriores, segundo as quais a membrana nº 5 era melhor do que a nº 3. Alguns ensaios foram realizados com membranas saturadas com água para aumentar a selectividade: as medições mostraram claramente uma melhoria inicial seguida de uma redução consistente de α* com o aumento da temperatura, devido à remoção das moléculas de água responsáveis pela obstrução de alguns poros. Em relação às selectividades reais de misturas contendo hidrogénio, devem ser realizadas mais experiências e a quantificação do hidrogénio deve ser melhorada. No que concerne à modelação, novos factores termodinâmicos de Maxwell- Stefan foram derivados para as isotérmicas mono e multicomponente de Nitta, Langmuir-Freundlich e Toth, tendo sido testadas com dados de equilíbrio e de permeação da literatura. (É importante realçar que só estão publicadas equações para Langmuir e Dual-Site Langmuir de componentes puros e misturas). O procedimento de validação adoptado foi exigente: i) as isotérmicas multicomponente foram previstas a partir das de gás puro; ii) os parâmetros de difusão dos componentes puros foram ajustados a dados de permeação de cada gás; iii) depois, as difusividades cruzadas de Maxwell- Stefan foram estimadas pela relação de Vignes; finalmente, v) as novas equações foram testadas usando-se estes parâmetros, tendo sido capazes de estimar com sucesso fluxos binários. Paralelamente ao enfoque principal do trabalho, derivou-se um novo modelo para permuta iónica em materiais microporosos baseado nas equações de Maxwell-Stefan. Este foi validado com dados experimentais de remoção de Hg2+ e Cd2+ de soluções aquosas usando ETS-4. A sua capacidade preditiva foi também avaliada, sendo possível concluir que se comporta muito bem. Com efeito, conseguiram-se boas previsões com parâmetros optimizados a partir de conjuntos de dados independentes. Este comportamento pode ser atribuído aos princípios físicos sólidos da teoria de Maxwell-Stefan.

Distribuição por tamanhos do aerosol atmosférico na Península Ibérica

Um dos principais fatores que afetam negativamente a qualidade do ambiente em muitas cidades em todo o mundo é o material particulado (PM). A sua presença na atmosfera pode ter impactos negativos na saúde humana, clima, património edificado e ecossistemas. Muitos dos estudos realizados em áreas urbanas focam apenas as frações respiráveis (PM10 e PM2,5). No entanto, os processos de formação, a identificação das fontes emissoras e os efeitos dependem muito da distribuição granulométrica das partículas. A atenção tem recaído na análise de hidrocarbonetos poliaromáticos (PAHs), devida à sua carcinogenicidade e a informação disponível sobre outros compostos é escassa. O presente estudo consistiu na obtenção do PM distribuído por diferentes frações de tamanho e na análise detalhada da sua composição química, em dois locais urbanos da Península Ibérica (Madrid e Lisboa). Dado que os veículos representam uma das principais fontes emissoras em ambientes urbanos, efetuou-se uma caracterização mais detalhada deste tipo de emissões, conduzindo uma campanha de amostragem num túnel rodoviário (Marquês de Pombal, Lisboa). As amostragens, em ambas as cidades, decorreram durante um mês, quer no verão quer no inverno, em dois locais urbanos distintos, um junto a uma via com influência de tráfego e outro numa área urbana de fundo. No túnel a amostragem foi realizada apenas durante uma semana. Em Madrid e no túnel, o PM foi recolhido utilizando um amostrador de elevado volume com impactor em cascata com quatro tamanhos: 10-2,5, 2,5-0,95, 0,95-0,49 e < 0,49 μm. Em Lisboa, foi utilizado um impactor em cascata com apenas dois tamanhos, 10- 2,5 e < 2,5 μm. As amostras foram quimicamente analisadas e determinadas as concentrações de compostos carbonados (OC, EC e carbonatos), iões inorgânicos solúveis em água (Cl−, NO3−, SO42−, Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+),metais e compostos orgânicos. Em Madrid, as concentrações médias de PM10 foram 44 e 48% maiores nas amostras recolhidas junto à estrada do que as de fundo urbano no verão e inverno, respetivamente. A fração grosseira e o PM0,5 apresentaram concentrações mais elevadas no verão do que no inverno devido às condições climatéricas pouco usuais. No verão, as amostragens decorreram num mês em que as temperaturas foram muito elevadas e em que ocorreram vários episódios de intrusão de poeira africana. Durante o período de amostragem de inverno, as temperaturas foram muito baixas e registaram-se vários dias de precipitação quer sob a forma de chuva, quer sob a forma de neve. As situações meteorológicas sinóticas mais comuns, incluindo aquelas que causam o transporte de massas de ar com poeiras Africanas, foram identificadas em ambas as estações do ano. As concentrações mássicas de PM10, EC e OC foram encontrados predominantemente na fração de tamanho ultrafino em ambos os locais de amostragem e estações do ano. Nas restantes frações não se observou nenhuma tendência sazonal. O carbono orgânico secundário (SOC) mostrou um claro padrão sazonal, com concentrações muito mais elevadas no verão do que no inverno, em ambos os lugares. A partir do balanço mássico de iões, observou-se que, no verão, a formação de compostos inorgânicos secundários (SIC) conduziu a um enriquecimento pouco comum de Ca2+ na fração submicrométrica, quer nas amostras de tráfego, quer em fundo urbano. Os alcanos, PAHs, os álcoois e os ácidos foram as classes de compostos orgânicos identificados e quantificados no material particulado. Globalmente, representaram 0,26 e 0,11 μg m−3 no verão e inverno, respetivamente, no local de tráfego e 0,28 e 0,035 μg m−3 na área urbana de fundo. Os diferentes compostos orgânicos também apresentaram padrões sazonais, sugerindo fontes de emissão (e.g. escapes dos veículos e fontes biogénicas) ou processos de formação com contribuições variáveis ao longo do ano. As concentrações de benzoapireno equivalente foram menores que 1 ng m-3 e o risco carcinogénico estimado é baixo. No verão, os maiores enriquecimentos de metais ocorreram na fração submicrométrica, e no inverno na fração grosseira. No verão, os enriquecimentos foram ≥ 80% para o Mn, Ni, Cu, Zn, Cd, Sb e Co, no inverno, estes traçadores de emissões do tráfego foram menores, exceto para o Zn. Em Lisboa, a concentração média de PM10 foi de 48 μg m-3 no verão e de 44 μg m-3 no inverno, junto à estrada. Na área de fundo urbano, registaram-se níveis comparáveis nas duas estações (27 μg m-3 e 26 μg m-3). A média do rácio PM2,5/PM10 foi de 65% no verão e 44% no inverno na área de tráfego e 62% e 59% na área urbana de fundo. Estes resultados significam que o PM2,5 é um dos principais contaminantes que afetam a qualidade do ar no centro da cidade de Lisboa. A relação OC/EC, que reflete a composição das emissões de combustão dos veículos, variou entre 0,3 e 0,4 no interior do túnel. Os rácios de OC/EC mínimos obtidos junto às vias de tráfego em Madrid e em Lisboa encontram-se entre os do túnel e os registados em atmosferas urbanas de fundo, sugerindo que os valores mínimos habitualmente obtidos para este parâmetro em ambientes urbanos abertos sobrestimam as emissões diretas de OC pelo transporte rodoviário. Espera-se que os resultados deste trabalho contribuam para suprir, pelo menos em parte, as lacunas de informação quer sobre a composição de várias granulometrias de PM, quer sobre fontes e processos de formação em atmosferas urbanas. Como a exposição a poluentes do ar ultrapassa o controle dos indivíduos e exige ação das autoridades públicas a nível nacional, regional e até mesmo internacional, é importante propor medidas mitigadoras focadas nas principais fontes de emissão identificadas.

Synthesis and evaluation of polymer nanoparticles for delivery in RPE cells

Ocular pathologies are among the most debilitating medical conditions affecting all segments of the population. Traditional treatment options are often ineffective, and gene therapy has the potential to become an alternative approach for the treatment of several pathologies. Methacrylate polymers have been described as highly biocompatible and are successfully used in medical applications. Due to their cationic nature, these polymers can be used to form polyplexes with DNA for its delivery. This work aims to study the potential of PDMAEMA (poly(2-(N,N’-dimethylamino)ethyl methacrylate)) as a non viral gene delivery system to the retina. The first part of this work aimed to study the potential for gene delivery of a previously synthesized PDMAEMA polymer of high molecular weight (354kDa). In the second part, we synthesized by RAFT a PDMAEMA with a lower molecular weight (103.3kDa) and similarly, evaluated its ability to act as a gene delivery vehicle. PDMAEMA/DNA polyplexes were prepared at 5, 7.5, 10, 12.5 and 20 nitrogen/phosphorous (N/P) ratio for the 354kDa PDMAEMA and at 5 and 7.5 for the 103.3kDa PDMAEMA. Dynamic light scattering and zeta potential measurements confirmed the nanosize and positive charge of polyplexes for all ratios and for both polymers. Both high and low Mw PDMAEMA were able to efficiently complex and protect DNA from DNase I degradation. Their cytotoxicity was evaluated using a non-retinal cell line (HEK293) and a retinal pigment epithelium (RPE) cell line (D407). We have found that cytotoxicity of the free polymer is concentration and time dependent, as expected, and negligible for all the concentrations of the PDMAEMA-DNA polyplexes. Furthermore, for the concentrations to be used in vivo, the 354kDa PDMAEMA showed no signs of inflammation upon injection in the intravitreal space of C57BL/6 mice. The transfection efficiency, as evaluated by fluorescence microscopy and flow cytometry, showed that the D407 retinal cells were transfected by polyplexes of both high and low Mw PDMAEMA, but with varied efficiency, which was dependent on the N/P ratio. Althogether, these results suggest that PDMAEMA is a feasible candidate for non-viral gene delivery to the retina, and this work constitutes the basis of further studies to elucidate the bottleneck in transfection and further optimization of the material.

Locust bean gum-based microparticles for pulmonary delivery of antibiotics

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016