Counter-pressure-assisted ITP with electrokinetic injection under field-amplified conditions for bacterial analysis

Counter-pressure was used to extend the duration of field-amplified sample injection in isotachophoresis (FASI-ITP) in order to improve the detection of bacterial cells. Using 0.51-μm negatively charged encapsulated fluorescent beads as a model, the counter-pressure, injection and separation voltages, and times were optimized. Using 6-min 8,963-Pa counter-pressure FASI-ITP injections at −12 kV followed by mobilization of the ITP band with continued injection at −6 kV, the limit of detection (LOD) for Escherichia coli was improved to 78 cells/mL, a factor of 4 when compared with FASI-ITP without counter-pressure.

Iatrogenic meningitis caused by Neisseria sicca/subflava after intrathecal contrast injection, Australia

We report a case of invasive Neisseria sicca/subflava meningitis after a spinal injection procedure during which a face mask was not worn by the proceduralist. The report highlights the importance of awareness of, and adherence to, guidelines for protective face mask use during procedures that require sterile conditions.

Fonctionnalité in vivo d’un endothélium cornéen reconstitué par injection de cellules endothéliales cornéennes dans la chambre antérieure d’un modèle félin

Introduction : Malgré leur état non-prolifératif in vivo, les cellules endothéliales cornéennes (CEC) peuvent être amplifiées in vitro. Leur transplantation subséquente par injection intracamérale pourrait surmonter la pénurie de tissus associée à l’allo-greffe traditionnelle – l’unique traitement définitif disponible pour les endothéliopathies cornéennes. Objectif : Évaluer la fonctionnalité d’un endothélium cornéen reconstitué par injection de CEC dans la chambre antérieure du félin. Méthodes : Les yeux droits de 16 animaux ont été opérés. Huit ont été désendothélialisés centralement avec injection de 2x10e5 (n=4) ou 1x10e6 (n=4) CEC félines supplémentées avec Y-27632 et marquées avec SP-DiOC18(3). Deux ont été désendothélialisés complètement et injectés avec 1x10e6 CEC et Y-27632. Six contrôles ont été désendothélialisés centralement (n=3) ou complètement (n=3) et injectés avec Y-27632 sans CEC. La performance clinique, l’intégrité anatomique, le phénotype fonctionnel et l’expression de SP-DiOC18(3) du nouvel endothélium ont été étudiés. Résultats : Les cornées greffées avec 2x10e5 CEC et les contrôles désendothélialisés centralement ont réussi le mieux cliniquement. Les contrôles désendothélialisés complètement sont restés opaques. L’histopathologie a révélé une monocouche endothéliale fonctionnelle dans les cornées greffées avec 2x10e5 CEC et les contrôles désendothélialisés centralement, une multicouche endothéliale non-fonctionnelle dans les cornées désendothélialisées centralement et greffées avec 1x10e6 CEC, et un endothélium fibrotique non-fonctionnel dans les cornées désendothélialisées complètement. L’expression de SP-DiOC18(3) était rare dans les greffes. Conclusion : La thérapie par injection cellulaire a reconstitué un endothélium partiellement fonctionnel, auquel les CEC injectées n’ont contribué que peu. L’injection de Y-27632 sans CEC a reconstitué l’endothélium le plus sain. Des études additionnelles investiguant l’effet thérapeutique de Y-27632 seul sont justifiées.

Stilling Basin Scour Remediation Using Air Injection and Flat Plate Extension

The South Florida Water Management District (SFWMD) is responsible for managing over 2500 miles of waterways and hundreds of water control structures. Many of these control structures are experiencing erosion, known as scour, of the sediment downstream of the structure. Laboratory experiments were conducted in order to investigate the effectiveness of two-dimensional air diffusers and plate extensions (without air injection) on a 1/30 scale model of one of SFWMD gated spillway structures, the S65E gated spillway. A literature review examining the results of similar studies was conducted. The experimental design for this research was based off of previous work done on the same model. Scour of the riverbed downstream of gated spillway structures has the potential to cause serious damage, as it can expose the foundation of the structure, which can lead to collapse. This type of scour has been studied previously, but it continues to pose a risk to water control structures and needs to be studied further. The hydraulic scour channel used to conduct experiments contains a head tank, flow straighteners, gated spillway, stilling basin, scour chamber, sediment trap, and tailwater tank. Experiments were performed with two types of air diffusers. The first was a hollow, acrylic, triangular end sill with air injection holes on the upstream face, allowing for air injection upstream. The second diffuser was a hollow, acrylic rectangle that extended from the triangular end sill with air injection holes in the top face, allowing for vertical air injection, perpendicular to flow. Detailed flow and bed measurements were taken for six trials for each diffuser ranging from no air injection to 5 rows of 70 holes of 0.04" diameter. It was found that with both diffusers, the maximum amount of air injection reduced scour the most. Detailed velocity measurements were taken for each case and turbulence statistics were analyzed to determine why air injection reduces scour. It was determined that air injection reduces streamwise velocity and turbulence. Another set of experiments was performed using an acrylic extension plate with no air injection to minimize energy costs. Ten different plate lengths were tested. It was found that the location of deepest scour moved further downstream with each plate length. The 32-cm plate is recommended here. Detailed velocity measurements were taken after the cases with the 32-cm plate and no plate had reached equilibrium. This was done to better understand the flow patterns in order to determine what causes the scour reduction with the extension plates. The extension plate reduces the volume of scour, but more importantly translates the deepest point of scour downstream from the structure, lessening the risk of damage.

Fonctionnalité in vivo d’un endothélium cornéen reconstitué par injection de cellules endothéliales cornéennes dans la chambre antérieure d’un modèle félin

Introduction : Malgré leur état non-prolifératif in vivo, les cellules endothéliales cornéennes (CEC) peuvent être amplifiées in vitro. Leur transplantation subséquente par injection intracamérale pourrait surmonter la pénurie de tissus associée à l’allo-greffe traditionnelle – l’unique traitement définitif disponible pour les endothéliopathies cornéennes. Objectif : Évaluer la fonctionnalité d’un endothélium cornéen reconstitué par injection de CEC dans la chambre antérieure du félin. Méthodes : Les yeux droits de 16 animaux ont été opérés. Huit ont été désendothélialisés centralement avec injection de 2x10e5 (n=4) ou 1x10e6 (n=4) CEC félines supplémentées avec Y-27632 et marquées avec SP-DiOC18(3). Deux ont été désendothélialisés complètement et injectés avec 1x10e6 CEC et Y-27632. Six contrôles ont été désendothélialisés centralement (n=3) ou complètement (n=3) et injectés avec Y-27632 sans CEC. La performance clinique, l’intégrité anatomique, le phénotype fonctionnel et l’expression de SP-DiOC18(3) du nouvel endothélium ont été étudiés. Résultats : Les cornées greffées avec 2x10e5 CEC et les contrôles désendothélialisés centralement ont réussi le mieux cliniquement. Les contrôles désendothélialisés complètement sont restés opaques. L’histopathologie a révélé une monocouche endothéliale fonctionnelle dans les cornées greffées avec 2x10e5 CEC et les contrôles désendothélialisés centralement, une multicouche endothéliale non-fonctionnelle dans les cornées désendothélialisées centralement et greffées avec 1x10e6 CEC, et un endothélium fibrotique non-fonctionnel dans les cornées désendothélialisées complètement. L’expression de SP-DiOC18(3) était rare dans les greffes. Conclusion : La thérapie par injection cellulaire a reconstitué un endothélium partiellement fonctionnel, auquel les CEC injectées n’ont contribué que peu. L’injection de Y-27632 sans CEC a reconstitué l’endothélium le plus sain. Des études additionnelles investiguant l’effet thérapeutique de Y-27632 seul sont justifiées.

Potential valorization as fertilizers of Humic Substances extracted from landfill leachate

In this study, four leachates samples from 3 different landfills localized in the north of Portugal were characterized and fractionated, to understand the decomposition degree and to evaluate their potential as an agent for fertilization. Humic substances (HS) were extracted, quantified, chemical characterized and further fractionated in humic acid (HA) and fulvic acid (FA). Keeping in mind the purpose to use these fractions as fertilizers, the phytotoxicity of HS, HA and FA solutions was evaluated on cress seed germination. The HS concentration was similar for all the leachates evaluated and was higher than 780 mg/L of total organic carbon. All the leachates analysed registered higher FA concentration than HA. The chemical characterization indicated that HA had a relatively higher aromatic character than the FA obtained from same sources. These results suggest that the HS from landfill leachates were in an early stage of humification, once the degree of humification increase as the landfilling age increase. Overall, the HS extracts showed absence of phytotoxicity, with germination index greater than 80% for samples treated to achieve low electric conductivity values. This suggests that the HS from the leachate may be used to produce liquid organic fertilizers.

A novel CE microchip with micro pillars column & double-L injection design for Capacitance Coupled Contactless Conductivity detection technology

This novel capillary electrophoresis microchip, or also known as μTAS (micro total analysis system) was designed to separate complex aqueous based compounds, similar to commercial CE & microchip (capillary electrophoresis) systems, but more compact. This system can be potentially used for mobile/portable chemical analysis equipment. Un-doped silicon wafer & ultra-thin borofloat glass (Pyrex) wafers have been used to fabricate the device. Double-L injection feature, micro pillars column, bypass separation channel & hybrid- referenced C4D electrodes were designed to achieve a high SNR (signal to noise ratio), easy- separation, for a durable and reusable μTAS for CE use.

The effects of prone position ventilation on experimental mild acute lung injury induced by intraperitoneal lipopolysaccharide injection in rats

The benefits of prone position ventilation are well demonstrated in the severe forms of acute respiratory distress syndrome, but not in the milder forms. We investigated the effects of prone position on arterial blood gases, lung inflammation, and histology in an experimental mild acute lung injury (ALI) model. ALI was induced in Wistar rats by intraperitoneal Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS, 5 mg/kg). After 24 h, the animals with PaO2/FIO2 between 200 and 300 mmHg were randomized into 2 groups: prone position (n = 6) and supine position (n = 6). Both groups were compared with a control group (n = 5) that was ventilated in the supine position. All of the groups were ventilated for 1 h with volume-controlled ventilation mode (tidal volume = 6 ml/kg, respiratory rate = 80 breaths/min, positive end-expiratory pressure = 5 cmH2O, inspired oxygen fraction = 1). Significantly higher lung injury scores were observed in the LPS-supine group compared to the LPS-prone and control groups (0.32 ± 0.03; 0.17 ± 0.03 and 0.13 ± 0.04, respectively) (p < 0.001), mainly due to a higher neutrophil infiltration level in the interstitial space and more proteinaceous debris that filled the airspaces. Similar differences were observed when the gravity-dependent lung regions and non-dependent lung regions were analyzed separately (p < 0.05). The BAL neutrophil content was also higher in the LPS-supine group compared to the LPS-prone and control groups (p < 0.05). There were no significant differences in the wet/dry ratio and gas exchange levels. In this experimental extrapulmonary mild ALI model, prone position ventilation for 1 h, when compared with supine position ventilation, was associated with lower lung inflammation and injury.

Premature thermal fatigue failure of aluminium injection dies with duplex surface treatment

The premature failure of an aluminium injection die with a duplex surface treatment (plasma nitriding and physical vapor deposition coating) was investigated, in an effort to identify the causes of such premature failure of the component. The manufacturing and the operating conditions were documented. Analytical tools were used, including scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray capability, X-ray diffraction, and instrumented microhardness testing. Preliminary observations showed a microstructure of coarse tempered martensite, and a considerably rough surface with porosity and cracks. A detailed analysis of crack initiation sites identified sulfur inclusions in the subsurface, underneath the coating. A further revision of the processing conditions revealed that a sulfur-impregnated grinding stone had been used to polish the die. The chemical composition of such grinding stone matched that of the inclusions found in the subsurface of the failed component. Thus, searched causes of premature failure could be discussed on the lights of the present findings.

Virtual reality training for micro-robotic cell injection

This research was carried out to fill the gap within existing knowledge on the approaches to supplement the training for micro-robotic cell injection procedure by utilising virtual reality and haptic technologies.

Modèle analytique de pénétration de particules dans la peau par injection biolistique

L'objectif principal de ce projet était de comprendre et d'identifier les paramètres et conditions influençant la pénétration de microparticules dans la peau afin d'améliorer l'efficacité de l'injecteur sans-aiguille. De toute évidence, les modèles présents dans la littérature ne conviennent pas pour décrire, de façon analytique, les phénomènes qui se produisent lorsque les microparticules pénètrent dans la peau ni même lorsqu'un projectile sphérique est projeté dans un gel. Pour atteindre l'objectif du projet, il a d'abord été nécessaire d'avoir une vue d'ensemble de ce qu'est l'injection sans aiguille et de son fonctionnement ainsi que de connaître les particularités de la peau. Ensuite, l'étude des différents modèles présents dans la littérature, pour l'injection sans aiguille, mais aussi dans le domaine de la balistique a apporté des pistes de réflexion afin de développer le modèle analytique. Face aux imprécisions des paramètres reliés aux microparticules ainsi qu'à la peau et face à l'absence d'outils pour raffiner les paramètres, le modèle a été développé avec un système macroscopique. Ainsi, des projectiles macroscopiques ont été tirés dans des gels transparents afin de visualiser les phénomènes qui se produisent et de suivre la position du projectile dans le gel en temps réel. Ces données ont ensuite été utilisées afin d'établir un système de forces pouvant décrire correctement les forces appliquées sur le projectile et prédire la profondeur maximale atteinte par celui-ci. Des tests d'indentation quasi-statiques et dynamiques ont aussi été effectués sur les gels afin de caractériser leurs propriétés mécaniques et viscoélastiques et d'approfondir la compréhension de leur mécanisme de rupture. Les trois contributions significatives de cette thèse sont le développement d'un modèle analytique de pénétration de projectiles dans des gels, une méthode de caractérisation de la viscosité et de la contrainte ultime à la rupture à de hauts taux de déformation ainsi que l'estimation de la vitesse limite pour qu'un projectile pénètre le gel en fonction des paramètres intrinsèques du projectile et du gel. En ce qui a trait à la peau, le modèle prédit correctement la profondeur finale atteinte par les microparticules ayant un diamètre plus grand ou égal à celui des cellules (pénétration extracellulaire), mais n'est pas valide pour les microparticules ayant un diamètre plus petit que la cellule, car le mécanisme de pénétration est différent (pénétration intracellulaire).

Phosphorus quantification in fertilizers using laser induced breakdown spectroscopy (LIBS): a methodology of analysis to correct physical matrix effcts.

2016

Fertilizers with coated urea in upland rice production and nitrogen apparent recovery.

Urea is the most used N fertilizer for upland rice, however, a great percentage of N loss can occur with the use of this fertilizer. The use of products that provide reduction of N loss for urea fertilizers can contribute to increase N use efficiency. The objective of this study was to determine the effect of N rates applied in the form of coated urea in the content and accumulation of N in dry biomass, apparent recovery of nitrogen and grain yield of upland rice. The experimental design was a randomized complete blocks arranged in a 4 x 3 + 1 factorial scheme. The treatments consisted of four sources of N fertilizer [1. Common urea; 2. Polymer-coated urea for slow release of N (PCU); 3. urea with the urease inhibitor N-(n-Butyl) thiophosphoric triamide (NBPT); and 4. urea coated with copper sulfate and boric acid as urease inhibitors (UCCB)], with three fertilization rates (30, 60 and 90 kg ha-1 of N). In addition, we included a control treatment without N application. Coated urea did not provide increases in rice grain yield in relation to common urea. The increasing amount of N resulted in significant increases in rice grain yield (from 3217 to 5548 kg ha-1, 2010/11, and from 3392 to 4560 kg ha-1, 2011/12). The apparent nitrogen recovery rate decreased with the increase in N applied doses.