Emission of carbon nanofiber (CNF) from CNF-containing composite adsorbents

In spite of numerous applications of carbon nanofibers (CNFs) in a variety of fields, the potential release of airborne CNF during their special application, which could lead to workers or end-users exposure, has not been well investigated. In this study, the potential release of CNF from an organic vapour respirator cartridge was evaluated by carbon analysis and microscopy analysis. The cartridge consisted of an AC (Activated Carbon)/CNF composite adsorbent and different types of particulate filters. The composite adsorbent CNF were prepared by chemical vapour deposition (CVD). Air was passed through the prepared cartridge for 12 hours at 12 l/min and particles were collected on sampling filters suitable for measuring organic and elemental carbon (OC/EC) by carbon analysis based on the NIOSH 5040 method. Breakthrough of CNFs was also checked by scanning and transmission electron microscopy (SEM/TEM). This study found only minimal amounts of released elemental carbon while passing the air through the cartridge. Meanwhile TEM photos showed a few CNF structures for AC/CNF composite adsorbents which were not in the critical range in terms of length, aspect ratio, or number. [Authors]

Insights on the structure of native CNF, an endogenous phospholipase A(2) inhibitor from Crotalus durissus terrificus, the South American rattlesnake

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Strain and damage sensing properties on multifunctional cement composites with CNF admixture

Both strain and damage sensing properties on carbon nanofiber cement composites (CNFCC) are reported in the present paper. Strain sensing tests were first made on the material’s elastic range. The applied loading levels have been previously calculated from mechanical strength tests. The effect of several variables on the strain-sensing function was studied, e.g. cement pastes curing age, current density, loading rate or maximum stress applied. All these parameters were discussed using the gage factor as reference. After this first set of elastic experiments, the same specimens were gradually loaded until material’s failure. At the same time both strain and resistivity were measured. The former was controlled using strain gages, and the latter using a multimeter on a four probe setup. The aim of these tests was to prove the sensitivity of these CNF composites to sense their own damage, i.e. check the possibility of fabricating structural damage sensors with CNFCC’s. All samples with different CNF dosages showed good strain-sensing capacities for curing periods of 28 days. Furthermore, a 2%CNF reinforced cement paste has been sensitive to its own structural damage.

Efeitos de dietas com níveis crescentes de milho no metabolismo ruminal de energia e proteína em bubalinos

Avaliaram-se os efeitos de dietas com níveis crescentes de milho em grão moído (0, 22, 37 e 49% na MS) em substituição ao feno de coast-cross mantendo-se diferentes relações proteína:carboidratos não-fibrosos (PB:CNF = 1,01; 0,39; 0,33 e 0,27) sobre o metabolismo ruminal de búfalos. Utilizaram-se quatro búfalos fistulados no rúmen, mantidos em delineamento quadrado latino 4 × 4, para a coleta de amostras do líquido ruminal, colhidas em cada período experimental (de 28 dias) nos tempos 0, 2, 4 e 8 horas após a alimentação. Em geral, os bubalinos apresentaram boa capacidade tamponante no rúmen, com pH médio alto (6,70) e aumento da ingestão de milho em grão moído. O acréscimo nos níveis de milho na dieta promoveu aumento da produção de ácido butírico. Somente a dieta com 49% de milho promoveu melhor fermentação ruminal, com menor propoção de ácidos acético:propiônico. A relação PB:CNF de 1,01 indica deficiência de energia da dieta disponível para microrganismos no rúmen ao longo do dia, enquanto dietas com PB:CNF entre 0,39 e 0,27 promovem fermentações ruminais semelhantes, o que indica sincronismo na utilização de nitrogênio e energia pelos microrganismos no rúmen nessas condições.

Características de fermentação da silagem de seis variedades de milho indicadas para a região semiárida Brasileira

Avaliaram-se as características fermentativas e a qualidade das silagens de seis variedades de milho, de ciclos precoce e superprecoce - BRS Caatingueiro, BRS Assum Preto, BR 5033 Asa Branca, BR 5028 São Francisco, Gurutuba e BRS 4103 - indicadas para a região semiárida brasileira. Foram utilizados silos experimentais, em delineamento inteiramente ao acaso, com seis tratamentos (variedades) e quatro repetições. Avaliaram-se: matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), extrato etéreo (EE), carboidratos totais (CHO), carboidratos não fibrosos (CNF), pH, nitrogênio amoniacal como parte do nitrogênio total (N-NH3/NT), ácidos orgânicos e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) das silagens. Os valores médios encontrados para a silagem foram: MS= 28,7%; MO= 94,9%; PB= 8,3%; FDN= 49,9%; FDA= 27,5%; EE= 3,8%; CHO= 82,7%; CNF= 32,8%; pH= 3,8; N-NH3/NT= 2,9%/NT; ácido láctico = 7,6%; ácido acético = 0,6%; ácido butírico = 0,3% e DIVMS= 57,9%. As variedades BR 5028 - São Francisco e Gurutuba destacaram-se das demais em relação ao teor de matéria seca. A variedade BRS Caatingueiro apresentou maior teor de carboidratos não fibrosos em relação às demais. As silagens de todas as variedades foram classificadas como de excelente qualidade, por apresentarem potencial para ensilagem no semiárido brasileiro

Microbiological and histopathological aspects of canine pyometra

As pyometra is recognized as one of the main causes of disease and death in the bitch the purposes of this study were to evaluate microbiological and histopathological aspects of canine pyometra and to research the virulence factors of the E. coli isolates identifying possible risks to human health. The microbiological isolation from the intrauterine contents of 100 dogs with pyometra was carried out and the virulence factors in the E. coli strains were identified using PCR method. This study also consisted of the counting of microorganisms colonies forming units in samples of intrauterine content, tests of antimicrobial susceptibility of the E. coli isolates and the histological examination of the uterus. E. coli was the most prevalent microorganism isolated (76.6%) and 120 strains (79.5%) were positive for sfa, 86 (56.9%) were positive for cnf, 87 (57.6%) were positive for pap, 52 (34.4%) were positive for hly, 51 (33.8%) were positive for iuc and 5 (3.3%) were positive for afa genes. One observed more sensitivity of E. coli to norfloxacin, polimixin B, sulphazotrin, chloranfenicol and enrofloxacin. In 42% of the samples of uterine walls where microorganisms were isolated, the sizes of the areas of the inflammatory responses corresponded to 39-56%. Virulence factors were identified in 98.0% of the strains evaluated, demonstrating a high frequency of potentially pathogenic E. coli. It must be considered that dogs are animals that are living in close proximity to man for thousands of years and have an important role in the transmission of E. coli to other animals and to man.

Consumo, digestibilidade e estimativa do valor energético de alguns volumosos por meio da composição química

Avaliou-se o consumo, a digestibilidade dos nutrientes e o teor de nutrientes digestíveis totais (NDT) da cana-de­açúcar e das silagens de capim-elefante, de milho e de sorgo em ovinos. Além disso, estimou-se o teor de NDT de acordo com o sistema de equações proposto pelo NRC (2001). Foram utilizados 20 ovinos, sem raça definida, machos, castrados, alojados em gaiolas de metabolismo, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, sendo quatro tratamentos (volumosos) e cinco repetições (animais). A determinação da digestibilidade dos nutrientes foi realizada pela coleta total de fezes, com uso de sacolas coletoras. A comparação dos valores de NDT observados e estimados foi feita por meio do ajuste do modelo de regressão linear simples dos valores preditos sobre os valores observados. Os ovinos alimentados com as silagens consumiram maiores quantidades (P < 0,05) de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE) e fibra em detergente neutro (FDN) em relação aos alimentados com cana-de-açúcar. Não houve diferença (P > 0,05) para o consumo de NDT entre as silagens. As digestibilidades aparentes da MS, MO, PB e EE não diferiram (P > 0,05) entre os tratamentos. Constataram-se diferenças (P < 0,05) entre os valores estimados e observados de NDT e das frações digestíveis da PB, da FDN e dos carboidratos não-fibrosos (CNF). As equações propostas pelo NRC (2001) mostraram-se inadequadas para estimar o valor energético dos volumosos para ovinos.

Seleção varietal de Phaseolus vulgaris quanto à tolerância ao estresse salino com base em variáveis de crescimento

Neste estudo objetivou-se avaliar e selecionar variedades de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) quanto à tolerância ao estresse salino e identificar, usando variedades de feijoeiro com diferentes graus de tolerância, variáveis que auxiliem na discriminagão de variedades de feijoeiro quanto à tolerância a esse tipo de estresse, independentemente do mecanismo apresentado pela planta. Os experimentos foram realizados em casa de vegetagão. Inicialmente foram avaliadas 48 variedades de P. vulgaris (alocadas nas subparcelas) em dois níveis de salinidade (distribuídos nas parcelas): solução nutritiva normal (SNN) a 0,81 dS m-1 e a teste (SNT) a 5,6 dS m-1, obtida pela adigão de NaCl no delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetigões. A partir da massa seca da parte aérea calculou-se a relagão percentual de crescimento alcançada na SNT relativo à SNN das variedades, que variou de 138,7 a 54,1 %, discriminando-as de acordo com o critério de Scott-Knott em duas populagões: uma com 14 variedades mais "tolerantes" e outra com 34 variedades, onde ficaram agrupadas variedades "moderadamente tolerantes" e "sensíveis". Para identificar variáveis de crescimento que permitam selecionar feijoeiros quanto à tolerância ao estresse salino duas variedades tolerantes (Vermelho e CNF 5574), uma medianamente tolerante (FT 83-86) e uma sensível (LM 30074), classificadas no experimento anterior, foram cultivadas em solução nutritiva com cinco níveis de salinidade (0,81; 2,7; 4,6; 6,5; e 8,4 dS m-1). Analisando-se a massa seca da raiz, do caule, do pecíolo, das folhas e da parte aérea, a área foliar e a área foliar específica, concluiu-se que a área foliar específica foi o índice que efetivamente mais contribuiu para a discriminação das variedades de feijoeiro quanto à tolerância à salinidade.

Divergência genética em genótipos de feijão comum cultivados em Mato Grosso do Sul

O melhoramento do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) baseia-se, principalmente, na hibridação de cultivares e linhagens, sendo importante o conhecimento da dissimilaridade entre os genitores para a obtenção de genótipos superiores. Este trabalho teve por objetivo promover o agrupamento de genótipos de feijoeiro comum, entre cultivares e linhagens, em função da dissimilaridade genética apresentada, indicar a contribuição relativa dos caracteres avaliados para a dissimilaridade genética e apontar as combinações híbridas mais promissoras para produzir recombinações superiores, utilizando-se de procedimentos multivariados. Desta forma, 13 genótipos de feijão comum, entre cultivares e linhagens avançadas, foram avaliados no ano agrícola 2005/2006, no período da "seca", na área experimental da Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul, em Aquidauana. O experimento foi conduzido no delineamento de blocos casualizados, com três repetições, avaliando-se os caracteres: número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV), massa de 100 grãos (MCG) e produtividade de grãos (PROD). Os genótipos foram reunidos em três grupos pelo método hierárquico do vizinho mais próximo e em cinco grupos pelas variáveis canônicas. O cultivar IAC Carioca Eté mostrou-se o mais dissimilar, podendo ser estrategicamente utilizado em hibridações artificiais dirigidas. O caráter "MCG" apresentou a maior contribuição relativa para a dissimilaridade genética total e as associações mais divergentes foram: "CNFv 8025 x IAC Carioca-Eté", "Rudá x IAC Carioca-Eté" e "CNF 7135 Bambuí x IAC Carioca-Eté".

Carbon Nanofiber Type and Content Dependence of the Physical Properties of Carbon Nanofiber Reinforced Polypropylene Composites

The variation of the physical properties of four differ- ent carbon nanofibers (CNFs), based-polymer nano- composites incorporated in the same polypropylene (PP) matrix by twin-screw extrusion process was investigated. Nanocomposites fabricated with CNFs with highly graphitic outer layer revealed electrical isolation-to-conducting behaviors as function of CNF’s content. Nanocomposites fabricated with CNFs with an outer layer consisting on a disordered pyro- litically stripped layer, in contrast, revealed better mechanical performance and enhanced thermal sta- bility. Further, CNF’s incorporation into the polymer increased the thermal stability and the degree of crystallinity of the polymer, independently on the filler content and type. In addition, dispersion of the CNFs’ clusters in PP was analyzed by transmitted light opti- cal microscopy, and grayscale analysis (GSA). The results showed a correlation between the filler concentration and the variance, a parameter which measures quantitatively the dispersion, for all composites. This method indicated a value of 1.4 vol% above which large clusters of CNFs cannot be dispersed effectively and as a consequence only slight changes in mechanical performance are observed. Finally, this study establishes that for tailoring the physical properties of CNF based-polymer nanocomposites, both adequate CNFs structure and content have to be chosen.

Genotypic characterization of virulence factors in Escherichia coli strains from patients with cystitis

Adhesins (P-fimbriae, S-fimbriae, type 1 fimbriae and afimbrial adhesin), toxins (α-hemolysin and cytotoxic necrotizing factor type 1), iron acquisition systems (aerobactin) and host defense avoidance mechanisms (capsule or lipopolysaccharide) have been shown to be prevalent in Escherichia coli strains associated with urinary tract infections. In this work, 162 Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) strains from patients with cystitis were genotypically characterized by polymerase chain reaction (PCR) assay. We developed three multiplex PCR assays for virulence-related genes papC, papE/F, papG alleles, fimH, sfa/foc, afaE, hly, cnf-1, usp, cdtB, iucD, and kpsMTII, all of them previously identified in UPEC strains. The PCR assay results identified 158 fimH (97.5%), 86 kpsMTII (53.1%), 53 papC/papEF/papG (32.7%), 45 sfa (27.8%), 42 iucD (25.9%), 41 hly (25.3%), 36 usp (22.2%), 30 cnf-1(18.5%) and 10 afa (6.2%) strains. No strain was positive for cdtB. In this work, we also demonstrated that adhesins may be multiple within a single strain and that several virulence genes can occur combined in association.

Structure-properties relationships in thermoplastic polyurethane elastomer nanocomposites: Interactions between polymer phases and nanofillers

Polyurethane thermoplastic elastomer (TPU) nanocomposites were prepared by the incorporation of 1 wt% of high-structured carbon black (HSCB), carbon nanofibers (CNF), nanosilica (NS) and nanoclays (NC), following a proper high-shear blending procedure. The TPU nanofilled mechanical properties and morphology was assessed. The nanofillers interact mainly with the TPU hard segments (HS) domains, determining their glass transition temperature, and increasing their melting temperature and enthalpy. A significant improvement upon the modulus, sustained stress levels and deformation capabilities is evidenced. The relationships between the morphology and the nanofilled TPU properties are established, evidencing the role of HS domains on the mechanical response, regardless the nanofiller type.

Detection of cytotoxic necrotizing factor types 1 and 2 among fecal Escherichia coli isolates from brazilian children with and without diarrhea

The enteropathogenic role of cytotoxic necrotizing factor (CNF)-producing Escherichia coli was investigated by searching cnf genes among 2074 isolates from 200 children with and 200 without acute diarrhea in Brazil. Fourteen (7%) cases versus 10 (5%) control children carried at least one cnf positive isolate (P = 0.50) and most isolates expressed CNF type 1. DNA sequences of virulence factors of extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) were detected in 78.6% of CNF1-producing isolates. Besides not being associated with human acute diarrhea, the CNF1-producing isolates here identified may represent potential ExPEC transitorily composing the normal intestinal flora.

Adaptabilidade e estabilidade do rendimento de grãos de genótipos de feijão

Efetuaram-se análises de adaptabilidade e estabilidade do rendimento de grãos de onze genótipos de feijão (Phaseolus vulgaris L.) de ensaios conduzidos em 23 municípios do Rio Grande do Sul, de 1988/89 a 1993/94, compreendendo 72 ambientes, visando identificar genótipos mais adequados para cultivo no Estado e utilização em programas de melhoramento. Foram avaliados os genótipos Rio Tibagi, Guateian 6662, EMPASC 201, FT 120, Macanudo, Pampa, Minuano, Macotaço, CNF 5491, Carioca e Iraí. Utilizou-se o método de regressão linear segmentada com estimação da junção dos segmentos. A ausência de alterações significativas das taxas de respostas lineares individuais dos genótipos indicou o método de regressão linear simples como mais apropriado. Os genótipos apresentaram desvios de regressão significativos, caracterizando instabilidade fenotípica. Iraí mostrou instabilidade superior às dos demais. Os genótipos diferiram quanto à produtividade média e à taxa de resposta, classificando-se como: Minuano, Macotaço, CNF 5491 e Macanudo, adaptabilidade geral; Rio Tibagi, Pampa e Iraí, pobremente adaptados a todos ambientes; Guateian 6662 e EMPASC201, adaptação específica a ambientes pobres e FT 120 e Carioca, adaptação média a todos ambientes. Destacaram-se Minuano, Macotaço, CNF 5491 e Macanudo, como mais produtivos e melhor adaptados aos ambientes considerados. Esses genótipos, aparentados, apresentaram adaptabilidade semelhante entre si e diferente dos demais e estabilidade não diferenciada em relação a alguns.

Estabelecimento de parâmetros para avaliação de tolerância à seca, em genótipos de feijoeiro

Com o objetivo de estabelecer parâmetros para avaliação de tolerância à seca, 15 genótipos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) foram monitorados durante a indução de estresse hídrico na pré-floração, por meio do potencial hídrico nas folhas (psif) e de outras variáveis. Os genótipos A 222, A 285, BAT 477, BAT 561 e IPA 7 apresentaram valores de psif superiores ao dos outros genótipos, durante o estresse, sugerindo um maior controle da abertura estomática. Os genótipos com tolerância à antracnose mostraram possuir este mecanismo de controle, enquanto as cultivares Carioca e Ouro Negro recuperaram-se mais rapidamente, após a reidratação. O potencial de fixação biológica do nitrogênio, avaliado pelo número e peso seco de nódulos, foi significativamente pouco afetado pelo estresse. Quanto aos parâmetros morfológicos, aqueles que sofreram maior efeito do déficit hídrico foram a área foliar e o peso seco da parte aérea. Nos componentes de rendimento, o número de vagens por planta foi afetado somente nos genótipos Xodó e CNF 0145, enquanto os genótipos Carioca, A 285, CNF 0145, BAT 477 e cv. 121 e a linhagem LM 30036 sofreram diminuição no peso de grãos por planta, devido à deficiência hídrica. Dos genótipos estudados, somente A 222 e IPA 7 mantiveram o psif mais alto do que os outros e não sofreram redução significativa na área foliar e no peso de grãos, apesar de o primeiro genótipo apresentar baixa produção por planta, em condições de estresse.