A study of cell disruption of Candida mogii by glass bead mill for the recovery of xylose reductase

The release of xylose reductase (XR) from Candida mogii by cell disruption in a glass beads mill was studied using an experimental design. Statistical analysis of the results indicated that XR volumetric activity increases by using lower glass beads diameter and cell concentration, and by increasing the number of agitation pulses. Based on results attained in experimental design, assays were carried out aiming at the maximization of XR release. Under optimized conditions (300 mu m glass beads, 45 g/l of cell concentration and 50 pulses), the XR volumetric activity reach 0.683 U/ml. Disruption with glass beads showed to be the most efficient method for XR release when compared to sonication process. The highest specific activity (0.175 U/mg of protein) was found in extracts obtained by suspension freezing and thawing, which suggests that this method can be used as a selective process of cell disruption for XR release. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Taking the fungal highway: mobilization of pollutant-degrading bacteria by fungi.

The capacity of fungi to serve as vectors for the dispersion of pollutant-degrading bacteria was analyzed in laboratory model systems mimicking water-saturated (agar surfaces) and unsaturated soil environments (glass-bead-filled columns). Two common soil fungi (Fusarium oxysporum and Rhexocercosporidium sp.) forming hydrophilic and hydrophobic mycelia, respectively, and three polycyclic aromatic hydrocarbon degrading bacteria (Achromobacter sp. SK1, Mycobacterium frederiksbergense LB501TG, and Sphingomonas sp. L138) were selected based on the absence of mutual antagonistic effects. It was shown that fungal hyphae act as vectors for bacterial transport with mobilization strongly depending on the specific microorganisms chosen: The motile strain Achromobacter sp. SK1 was most efficiently spread along hyphae of hydrophilic F. oxysporum in both model systems with transport velocities of up to 1 cm d(-1), whereas no dispersion of the two nonmotile strains was observed in the presence of F. oxysporum. By contrast, none of the bacteria was mobilized along the hydrophobic mycelia of Rhexocercosporidium sp. growing on agar surfaces. In column experiments however, strain SK1 was mobilized by Rhexocercosporidium sp. It is hypothesized that bacteria may move by their intrinsic motilitythrough continuous (physiological) liquid films forming around fungal hyphae. The results of this study suggest that the specific stimulation of indigenous fungi may be a strategy to mobilize pollutant-degrading bacteria leading to their homogenization in polluted soil thereby improving bioremediation.

Catalase in fluvial biofilms: a comparison between different extraction methods and example of application in a metal-polluted river

Antioxidant enzymes are involved in important processes of cell detoxification during oxidative stress and have, therefore, been used as biomarkers in algae. Nevertheless, their limited use in fluvial biofilms may be due to the complexity of such communities. Here, a comparison between different extraction methods was performed to obtain a reliable method for catalase extraction from fluvial biofilms. Homogenization followed by glass bead disruption appeared to be the best compromise for catalase extraction. This method was then applied to a field study in a metal-polluted stream (Riou Mort, France). The most polluted sites were characterized by a catalase activity 4–6 times lower than in the low-polluted site. Results of the comparison process and its application are promising for the use of catalase activity as an early warning biomarker of toxicity using biofilms in the laboratory and in the field

Catalase in fluvial biofilms: a comparison between different extraction methods and example of application in a metal-polluted river

Antioxidant enzymes are involved in important processes of cell detoxification during oxidative stress and have, therefore, been used as biomarkers in algae. Nevertheless, their limited use in fluvial biofilms may be due to the complexity of such communities. Here, a comparison between different extraction methods was performed to obtain a reliable method for catalase extraction from fluvial biofilms. Homogenization followed by glass bead disruption appeared to be the best compromise for catalase extraction. This method was then applied to a field study in a metal-polluted stream (Riou Mort, France). The most polluted sites were characterized by a catalase activity 4–6 times lower than in the low-polluted site. Results of the comparison process and its application are promising for the use of catalase activity as an early warning biomarker of toxicity using biofilms in the laboratory and in the field

Slow-release fluoride devices: a literature review

Although the prevalence of caries has decreased dramatically over the past decades, it has become a polarised disease, with most of subjects presenting low caries levels and few individuals accounting for most of the caries affected surfaces. Thus it become evident for the need of clinical approaches directed at these high-risk patients, in order to overcome problems related to compliance and low attendance at dental care centres. Slow-release fluoride devices were developed based on the inverse relationship existing between intra-oral fluoride levels and dental caries experience. The two main types of slow-release devices - copolymer membrane type and glass bead - are addressed in the present review. A substantial number of studies have demonstrated that these devices are effective in raising intra-oral F concentrations at levels able to reduce enamel solubility, resulting in a caries-protective effect. Studies in animals and humans demonstrated that the use of these devices was able to also protect the occlusal surfaces, not normally protected by conventional fluoride regimens. However, retention rates have been shown to be the main problem related to these devices and still requires further improvements. Although the results of these studies are very promising, further randomised clinical trials are needed in order to validate the use of these devices in clinical practice. The concept of continuously providing low levels of intra-oral fluoride has great potential for caries prevention in high caries-risk groups.

Effect of substrate surface roughening and cold spray coating on the fatigue life of AA2024 specimens

The effects of cold spray coating and substrate surface preparation on crack initiation under cyclic loading have been studied on Al2024 alloy specimens. Commercially pure (CP) aluminum feedstock powder has been deposited on Al2024-T351 samples using a cold-spray coating technique known as high velocity particle consolidation. Substrate specimens were prepared by surface grit blasting or shot peening prior to coating. The fatigue behavior of both coated and uncoated specimens was then tested under rotating bend conditions at two stress levels, 180 MPa and 210 MPa. Scanning electron microscopy was used to analyze failure surfaces and identify failure mechanisms. The results indicate that the fatigue strength was significantly improved on average, up to 50% at 180 MPa and up to 38% at 210 MPa, by the deposition of the cold-sprayed CP-Al coatings. Coated specimens first prepared by glass bead grit blasting experienced the largest average increase in fatigue life over bare specimens. The results display a strong dependency of the fatigue strength on the surface preparation and cold spray parameters

Schmiede ─ Heiligtum ─ Wassermühle. Cham-Hagendorn (Kanton Zug) in römischer Zeit. Ausgrabungen 1944/45 und 2003/04

1944/1945 wurde in Cham-Hagendorn eine Wassermühle ausgegraben, die dank ihrer aussergewöhnlich guten Holzerhaltung seit langem einen prominenten Platz in der Forschung einnimmt. 2003 und 2004 konnte die Kantonsarchäologie Zug den Platz erneut archäologisch untersuchen. Dabei wurden nicht nur weitere Reste der Wassermühle, sondern auch Spuren älterer und jüngerer Anlagen geborgen: eine ältere und eine jüngere Schmiedewerkstatt (Horizont 1a/Horizont 3) sowie ein zweiphasiges Heiligtum (Horizonte 1a/1b). All diese Anlagen lassen sich nun in das in den neuen Grabungen erkannte stratigraphische Gerüst einhängen (s. Beil. 2). Dank der Holzerhaltung können die meisten Phasen dendrochronologisch datiert werden (s. Abb. 4.1/1a): Horizont 1a mit Schlagdaten zwischen 162(?)/173 und 200 n. Chr., Horizont 1b um 215/218 n. Chr. und Horizont 2 um 231 n. Chr. Ferner konnten in den neuen Grabungen Proben für mikromorphologische und archäobotanische Untersuchungen entnommen werden (Kap. 2.2; 3.11). In der vorliegenden Publikation werden der Befund und die Baustrukturen vorgelegt, (Kap. 2), desgleichen sämtliche stratifizierten Funde und eine umfassende Auswahl der 1944/1945 geborgenen Funde (Kap. 3). Dank anpassender Fragmente, sog. Passscherben, lassen sich diese zum Teil nachträglich in die Schichtenabfolge einbinden. Die mikromorphologischen und die archäobotanischen Untersuchungen (Kap. 2.2; 3.11) zeigen, dass der Fundplatz in römischer Zeit inmitten einer stark vom Wald und dem Fluss Lorze geprägten Landschaft lag. In unmittelbarer Nähe können weder eine Siedlung noch einzelne Wohnbauten gelegen haben. Die demnach nur gewerblich und sakral genutzten Anlagen standen an einem Bach, der vermutlich mit jenem Bach identisch ist, der noch heute das Groppenmoos entwässert und bei Cham-Hagendorn in die Lorze mündet (s. Abb. 2.4/1). Der antike Bach führte wiederholt Hochwasser ─ insgesamt sind fünf grössere Überschwemmungsphasen auszumachen (Kap. 2.2; 2.4). Wohl anlässlich eines Seehochstandes durch ein Überschwappen der Lorze in den Bach ausgelöst, müssen diese Überschwemmungen eine enorme Gewalt entwickelt haben, der die einzelnen Anlagen zum Opfer fielen. Wie die Untersuchung der Siedlungslandschaft römischer Zeit rund um den Zugersee wahrscheinlich macht (Kap. 6 mit Abb. 6.2/2), dürften die Anlagen von Cham-Hagendorn zu einer in Cham-Heiligkreuz vermuteten Villa gehören, einem von fünf grösseren Landgütern in diesem Gebiet. Hinweise auf Vorgängeranlagen fehlen, mit denen die vereinzelten Funde des 1. Jh. n. Chr. (Kap. 4.5) in Verbindung gebracht werden könnten. Diese dürften eher von einer der Überschwemmungen bachaufwärts weggerissen und nach Cham-Hagendorn eingeschwemmt worden sein. Die Nutzung des Fundplatzes (Horizont 1a; s. Beil. 6) setzte um 170 n. Chr. mit einer Schmiedewerkstatt ein (Kap. 2.5.1). Der Fundanfall, insbesondere die Schmiedeschlacken (Kap. 3.9) belegen, dass hier nur hin und wieder Geräte hergestellt und repariert wurden (Kap. 5.2). Diese Werkstatt war vermutlich schon aufgelassen und dem Verfall preisgegeben, als man 200 n. Chr. (Kap. 4.2.4) auf einer Insel zwischen dem Bach und einem Lorzearm ein Heiligtum errichtete (Kap. 5.3). Beleg für den sakralen Status dieser Insel ist in erster Linie mindestens ein eigens gepflanzter Pfirsichbaum, nachgewiesen mit Pollen, einem Holz und über 400 Pfirsichsteinen (Kap. 3.11). Die im Bach verlaufende Grenze zwischen dem sakralen Platz und der profanen Umgebung markierte man zusätzlich mit einer Pfahlreihe (Kap. 2.5.3). In diese war ein schmaler Langbau integriert (Kap. 2.5.2), der an die oft an Temenosmauern antiker Heiligtümer angebauten Portiken erinnert und wohl auch die gleiche Funktion wie diese gehabt hatte, nämlich das Aufbewahren von Weihegaben und Kultgerät (Kap. 5.3). Das reiche Fundmaterial, das sich in den Schichten der ersten Überschwemmung fand (s. Abb. 5./5), die um 205/210 n. Chr. dieses Heiligtum zerstört hatte, insbesondere die zahlreiche Keramik (Kap. 3.2.4), und die zum Teil auffallend wertvollen Kleinfunde (Kap. 3.3.3), dürften zum grössten Teil einst in diesem Langbau untergebracht gewesen sein. Ein als Glockenklöppel interpretiertes, stratifiziertes Objekt spricht dafür, dass die fünf grossen, 1944/1945 als Stapel aufgefundenen Eisenglocken vielleicht auch dem Heiligtum zuzuweisen sind (Kap. 3.4). In diesen Kontext passen zudem die überdurchschnittlich häufig kalzinierten Tierknochen (Kap. 3.10). Nach der Überschwemmung befestigte man für 215 n. Chr. (Kap. 4.2.4) das unterspülte Bachufer mit einer Uferverbauung (Kap. 2.6.1). Mit dem Bau eines weiteren, im Bach stehenden Langbaus (Kap. 2.6.2) stellte man 218 n. Chr. das Heiligtum auf der Insel in ähnlicher Form wieder her (Horizont 1b; s. Beil. 7). Von der Pfahlreihe, die wiederum die sakrale Insel von der profanen Umgebung abgrenzte, blieben indes nur wenige Pfähle erhalten. Dennoch ist der sakrale Charakter der Anlage gesichert. Ausser dem immer noch blühenden Pfirsichbaum ist es ein vor dem Langbau aufgestelltes Ensemble von mindestens 23 Terrakottafigurinen (s. Abb. 3.6/1), elf Veneres, zehn Matres, einem Jugendlichen in Kapuzenmantel und einem kindlichen Risus (Kap. 3.6; s. auch Kap. 2.6.3). In den Sedimenten der zweiten Überschwemmung, der diese Anlage um 225/230 n. Chr. zum Opfer gefallen war, fanden sich wiederum zahlreiche Keramikgefässe (Kap. 3.2.4) und zum Teil wertvolle Kleinfunde wie eine Glasperle mit Goldfolie (Kap. 3.8.2) und eine Fibel aus Silber (Kap. 3.3.3), die wohl ursprünglich im Langbau untergebracht waren (Kap. 5.3.2 mit Abb. 5/7). Weitere Funde mit sicherem oder möglichem sakralem Charakter finden sich unter den 1944/1945 geborgenen Funden (s. Abb. 5/8), etwa ein silberner Fingerring mit Merkurinschrift, ein silberner Lunula-Anhänger, eine silberne Kasserolle (Kap. 3.3.3), eine Glasflasche mit Schlangenfadenauflage (Kap. 3.8.2) und einige Bergkristalle (Kap. 3.8.4). Im Bereich der Terrakotten kamen ferner mehrere Münzen (Kap. 3.7) zum Vorschein, die vielleicht dort niedergelegt worden waren. Nach der zweiten Überschwemmung errichtete man um 231 n. Chr. am Bach eine Wassermühle (Horizont 2; Kap. 2.7; Beil. 8; Abb. 2.7/49). Ob das Heiligtum auf der Insel wieder aufgebaut oder aufgelassen wurde, muss mangels Hinweisen offen bleiben. Für den abgehobenen Zuflusskanal der Wassermühle verwendete man mehrere stehen gebliebene Pfähle der vorangegangenen Anlagen der Horizonte 1a und 1b. Obwohl die Wassermühle den 28 jährlichen Überschwemmungshorizonten (Kap. 2.2) und den Funden (Kap. 4.3.2; 4.4.4; 45) zufolge nur bis um 260 n. Chr., während gut einer Generation, bestand, musste sie mindestens zweimal erneuert werden – nachgewiesen sind drei Wasserräder, drei Mühlsteinpaare und vermutlich drei Podeste, auf denen jeweils das Mahlwerk ruhte. Grund für diese Umbauten war wohl der weiche, instabile Untergrund, der zu Verschiebungen geführt hatte, so dass das Zusammenspiel von Wellbaum bzw. Sternnabe und Übersetzungsrad nicht mehr funktionierte und das ganze System zerbrach. Die Analyse von Pollen aus dem Gehhorizont hat als Mahlgut Getreide vom Weizentyp nachgewiesen (Kap. 3.11.4). Das Abzeichen eines Benefiziariers (Kap. 3.3.2 mit Abb. 3.3/23,B71) könnte dafür sprechen, dass das verarbeitete Getreide zumindest zum Teil für das römische Militär bestimmt war (s. auch Kap. 6.2.3). Ein im Horizont 2 gefundener Schreibgriffel und weitere stili sowie eine Waage für das Wägen bis zu 35-40 kg schweren Waren aus dem Fundbestand von 1944/1945 könnten davon zeugen, dass das Getreide zu wägen und zu registrieren war (Kap. 3.4.2). Kurz nach 260 n. Chr. fiel die Wassermühle einem weiteren Hochwasser zum Opfer. Für den folgenden Horizont 3 (Beil. 9) brachte man einen Kiesboden ein und errichtete ein kleines Gebäude (Kap. 2.8). Hier war wohl wiederum eine Schmiede untergebracht, wie die zahlreichen Kalottenschlacken belegen (Kap. 3.9), die im Umfeld der kleinen Baus zum Vorschein kamen. Aufgrund der Funde (Kap. 4.4.4; 4.5) kann diese Werkstatt nur kurze Zeit bestanden haben, höchstens bis um 270 n. Chr., bevor sie einem weiteren Hochwasser zum Opfer fiel. Von der jüngsten Anlage, die wohl noch in römische Zeit datiert (Horizont 4; Beil. 10), war lediglich eine Konstruktion aus grossen Steinplatten zu fassen (Kap. 2.9.1). Wozu sie diente, muss offen bleiben. Auch der geringe Fundanfall spricht dafür, dass die Nutzung des Platzes, zumindest für die römische Zeit, allmählich ein Ende fand (Kap. 4.5). Zu den jüngsten Strukturen gehören mehrere Gruben (Kap. 2.9.2), die vielleicht der Lehmentnahme dienten. Mangels Funden bleibt ihre Datierung indes ungewiss. Insbesondere wissen wir nicht, ob sie noch in römische Zeit datieren oder jünger sind. Spätestens mit der fünften Überschwemmung, die zur endgültigen Verlandung führte und wohl schon in die frühe Neuzeit zu setzen ist, wurde der Platz aufgelassen und erst mit dem Bau der bestehenden Fensterfabrik Baumgartner wieder besetzt.

Pore structure and diffusional properties of hardened cement pastes

This study has investigated the inclusion of pulverised fuel ash (PFA) and blast furnace slag (BFS) into hardened cement pastes (HCP) in retarding the ingress of chloride ions and oxygen molecules from the external environment. The influence of environmental factors such as drying and carbonation on the pore structure and diffusional properties of OPC, OPC/30%PFA and OPC/65%BFS hardened pastes was investigated. Specimens were desorbed from a saturated surface dry condition to a near constant weight at 65% relative humidity (RH) while others were simultaneously exposed to a 65% RH atmosphere and a carbon dioxide atmosphere of up to 5% by volume until there were fully carbonated. The presence of the interfacial zone at the cement paste-aggregate interface was critically reviewed and identified. The influence of the interfacial zone on porosity and chloride ingress in assumed periodic composites of glass bead mortars was also studied. The investigations have demonstrated the following: (a) The use of fly ash and slag in blended cement pastes has resulted in a marked reduction in capillary porosity and rate of chloride ingress. (b) The ratio of oxygen to chloride diffusion coefficients increased from values close to 1 in permeable pastes, to values of around 15 in low-permeability blended fly ash and slag pastes. This supports the view that the diffusion of chloride ions is retarded by the surface charge of the hydrated cement gel in low-permeability pastes. (c) Compared with plain OPC pastes, the carbonation of blended fly ash and slag pastes resulted in a marked increase in the coarse capillary porosity and a corresponding increase in the oxygen and chloride diffusion rates.

The role of intramolecular barriers on the glass transition of polymers: computer simulations versus mode coupling theory

We present computer simulations of a simple bead-spring model for polymer melts with intramolecular barriers. By systematically tuning the strength of the barriers, we investigate their role on the glass transition. Dynamic observables are analyzed within the framework of the mode coupling theory (MCT). Critical nonergodicity parameters, critical temperatures, and dynamic exponents are obtained from consistent fits of simulation data to MCT asymptotic laws. The so-obtained MCT λ-exponent increases from standard values for fully flexible chains to values close to the upper limit for stiff chains. In analogy with systems exhibiting higher-order MCT transitions, we suggest that the observed large λ-values arise form the interplay between two distinct mechanisms for dynamic arrest: general packing effects and polymer-specific intramolecular barriers. We compare simulation results with numerical solutions of the MCT equations for polymer systems, within the polymer reference interaction site model (PRISM) for static correlations. We verify that the approximations introduced by the PRISM are fulfilled by simulations, with the same quality for all the range of investigated barrier strength. The numerical solutions reproduce the qualitative trends of simulations for the dependence of the nonergodicity parameters and critical temperatures on the barrier strength. In particular, the increase in the barrier strength at fixed density increases the localization length and the critical temperature. However the qualitative agreement between theory and simulation breaks in the limit of stiff chains. We discuss the possible origin of this feature.

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Transition From Glass To Digital Slide Microscopy In The Teaching Of Oral Pathology In A Brazilian Dental School.

Several medical and dental schools have described their experience in the transition from conventional to digital microscopy in the teaching of general pathology and histology disciplines; however, this transitional process has scarcely been reported in the teaching of oral pathology. Therefore, the objective of the current study is to report the transition from conventional glass slide to virtual microscopy in oral pathology teaching, a unique experience in Latin America. An Aperio ScanScope® scanner was used to digitalize histological slides used in practical lectures of oral pathology. The challenges and benefits observed by the group of Professors from the Piracicaba Dental School (Brazil) are described and a questionnaire to evaluate the students' compliance to this new methodology was applied. An improvement in the classes was described by the Professors who mainly dealt with questions related to pathological changes instead of technical problems; also, a higher interaction with the students was described. The simplicity of the software used and the high quality of the virtual slides, requiring a smaller time to identify microscopic structures, were considered important for a better teaching process. Virtual microscopy used to teach oral pathology represents a useful educational methodology, with an excellent compliance of the dental students.

Comparasion of two minimally invasive methods on the longevity of glass ionomer cement restorations: short-term results of a pilot study

The purpose of this study was to evaluate the clinical performance of glass ionomer cement (GIC) restorations comparing two minimally invasive methods in permanent teeth after 12 months. Fifty pregnant women (second trimester of pregnancy), mean age 22 ± 5.30 years, were treated by two previously trained operators. The treatment approaches tested were: chemomechanical method (CarisolvTM; MediTeam) and atraumatic restorative treatment (ART). A split-mouth study design was used in which the two treatments were randomly placed in 50 matched pairs of permanent teeth. The chemomechanical method (CM) was the test group and the ART was the control group. The treatments were performed in Public Health Centers. The tested restorative material was a high-strength GIC (Ketac Molar; 3M/ESPE). The restorations were placed according to the ART guidelines. Two calibrated independent examiners evaluated the restorations in accordance with ART criteria. The inter-examiner kappa was 0.97. Data were analyzed using 95% confidence interval on the binomial distribution and Fisher's exact test at 5% significance level. In a 12-month follow-up, 86% of the restorations were evaluated. In the test group (CM), 100% (CI=93.3-100%) of the restorations were considered successful. In the control group (ART) 97.6% (CI=87.4-99.9%) of the restorations were considered successful and 2.4% unsuccessful (marginal defect >0.5 mm). There was no statistically significant difference between the 12-mounth success rate for both groups (Fisher's exact test: P=0.49) and between the two operators (Fisher's exact test: P=1.00). Both minimally invasive methods, chemomechanical method and ART, showed a similar clinical performance after 12 months of follow up.

Fluoride release profile of a nanofilled resin-modified glass ionomer cement

The present study aimed to compare the fluoride (F-) release pattern of a nanofilled resin-modified glass ionomer cement (GIC) (Ketac N100 - KN) with available GICs used in dental practice (resin-modified GIC - Vitremer - V; conventional GIC - Ketac Molar - KM) and a nanofilled resin composite (Filtek Supreme - RC). Discs of each material (n=6) were placed into 4 mL of deionized water in sealed polyethylene vials and shaken, for 15 days. F- release (μg F-/cm²) was measured each day using a fluoride-ion specific electrode. Cumulative F- release means were statistically analyzed by linear regression analysis. In order to analyze the differences among materials and the influence of time in the daily F- release, 2-way ANOVA test was performed (α=0.05). The linear fits between the cumulative F- release profiles of RC and KM and time were weak. KN and V presented a strong relationship between cumulative F- release and time. There were significant differences between the daily F- release overtime up to the third day only for GICs materials. The daily F- release means for RC were similar overtime. The results indicate that the F- release profile of the nanofilled resin-modified GIC is comparable to the resin-modified GIC.