Development of composite adsorbents of carbon and intercalated clay for N2 and O2 adsorption: A preliminary study

Composite adsorbents of carbon and alumina intercalated montmorillonite were prepared and characterized by adsorption of N-2 and O-2 at various temperatures. The effects of pyrolysis, temperature, heating rate, subsequent degassing, and doping of cations and anions were investigated. The adsorption capacities of the composite adsorbents developed at higher temperatures (0 and -79 degrees C) are found to be larger than those of normal alumina pillared clays. The experimental results showed that the framework of these adsorbents is made of alumina particles and clay sheets while the pyrolyzed carbon distributes in the space of interlayers and interpillars. The pores between the carbon particles, clay sheets, and alumina pillars are very narrow with very strong adsorption forces, leading to enhanced adsorption capacities at 0 and -79 degrees C. The composite adsorbents exhibit features similar to those of carbonaceous adsorbents. Their pore structures, adsorption capacities, and selectivities to oxygen can be tailored by a controlled degassing procedure. Meanwhile, ions can be doped into the adsorbents to modify their adsorption properties, as usually observed for oxide adsorbents like zeolite and pillared clays. Such flexibility in pore structure tailoring is a potential advantage of the composite adsorbents developed for their adsorption and separation applications. (C) 1999 Academic Press.

O2/CO2-sensitive cyclic AMP-signalling pathway in peripheral chemoreceptors

RESUMO: O corpo carotídeo (CB) é um pequeno órgão sensível a variações na PaO2, PaCO2 e pH. As células tipo I (células glómicas) do corpo carotídeo, as unidades sensoriais deste órgão, libertam neurotransmissores em resposta às variações dos gases arteriais. Estes neurotransmissores atuam quer em recetores pré-sinápticos, localizados nas células tipo I, quer em recetores póssinápticos, localizados nas terminações do nervo do seio carotídeo, ou em ambos. A activação dos recetores pré-sinápticos modula a atividade do corpo carotídeo, enquanto que, a activação dos recetores pós-sinápticos, de carater excitatório, desencadeia um aumento da frequência de descarga das fibras do CSN, com subsequente despolarização dos neurónios do gânglio petroso, e posterior despolarização de um grupo específico de neurónios do centro respiratório central, desencadeando, como resposta final, hiperventilação. Estes recetores pré- e pós-sinápticos podem ser classificados em ionotrópicos ou metabotrópicos, estando os últimos acoplados a adenilatos ciclases transmembranares (tmAC). O mecanismo exato pelo qual as variações dos gases arteriais são detetadas pelo CB não se encontra ainda completamente elucidado, mas tem sido sugerido que alterações nos níveis de cAMP estejam associadas ao mecanismo de deteção de variações de O2 e CO2. Os níveis de cAMP podem ser regulados através da sua via de síntese, mediada por dois tipos de adenilatos ciclases: tmAC sensível aos eurotransmissores e adenilato ciclase solúvel (sAC)sensível a variações de HCO3/CO2, e pela sua via de degradação mediada por fosfodiesterases. A via de degradação do cAMP pode ser manipulada farmacologicamente, funcionando enquanto alvo terapêutico para o tratamento de patologias do foro respiratório (e.g. asma, hipertensão pulmonar, doença pulmonar obstructiva crónica e apneia do sono), que induzem um aumento da actividade do CB.O trabalho descrito nesta dissertação partiu da hipótese de que a actividade do CB é manipulada por fármacos, que interferem com a via de sinalização do cAMP, tendo sido nosso objectivo geral, investigar o papel do cAMP na quimiotransdução do CB de rato, e determinar se a actividade dos enzimas responsáveis pela via de sinalização do cAMP é ou não regulada por variações de O2/CO2. Assim, a relevância deste trabalho é a de estudar e identificar possíveis alvos moleculares (sAC, isoformas de tmAC e PDE) com potencial para serem usados no tratamento de patologias relacionadas com o controlo respiratório. A primeira parte do presente trabalho, centrou-se na caracterização farmacológica da PDE4 no CB e em tecidos não quimiorecetores (e.g. gânglio cervical superior e artérias carótidas), e na observação do efeito de hipóxia aguda na acumulação dos níveis de cAMP, induzidos pelos inibidores de PDE, nestes tecidos. A quantificação de cAMP foi efectuada por técnica imunoenzimática (EIA), tendo sido elaboradas curvas de dose-resposta para os efeitos de inibidores, não específicos (IBMX) e específicos para a PDE2 e PDE4 (EHNA, Rolipram e Ro 20-1724), nos níveis de cAMP acumulados, em situações de normóxia (20%O2/5%CO2) e hipóxia (5%O2/5%CO2). A caracterização das PDE no gânglio cervical superior foi aprofundada, utilizando-se a técnica de transferência de energia de ressonância por fluorescência (FRET) em culturas primárias de neurónios, na presença de inibidores não específicos (IBMX) e específicos para a PDE3 e PDE4 (milrinone e rolipram, respetivamente). Foram igualmente estudadas, através de RT-qPCR, as alterações na expressão de PDE3A-B e PDE4A-D, no gânglio cervical superior, em resposta a diferentes percentagens de oxigénio. Na segunda parte do trabalho investigou-se a via de síntese do cAMP no CB em resposta a variações na concentração de HCO3/CO2. Em concreto, o protocolo experimental centrou-se na caracterização da sAC, dado que a sua actividade é regulada por variações de HCO3/CO2. A caracterização da expressão e regulação da sAC, em resposta a variações de HCO3/CO2 ,foi efectuada no CB e em tecidos não quimioreceptores periféricos (e.g. gânglio cervical superior, petroso e nodoso) por qRT-PCR. A actividade deste enzima foi caracterizada indirectamente através da quantificação dos níveis de cAMP (quantificação por EIA), induzidos por diferentes concentrações de HCO3/CO2, na presença de MDL-12,33-A, um inibidore da tmAC. A expressão das isoformas da tmAC no CB e gânglio petroso foi determinada por RT-qPCR. Adicionalmente, estudámos a contribuição relativa da tmAC e sAC no mecanismo de sensibilidade ao CO2 no CB. Para o efeito foram estudadas as alterações: 1) nos níveis de cAMP (quantificado por EIA) na presença de diferentes concentrações de HCO3/CO2 e ao longo do tempo (5-30 min); 2) na ativação da proteína cinase A (PKA, FRET baseado em sensores) em células tipo I do CB; e 3) na frequência de descarga do CSN (registos) na presença e ausência de ativadores e inibidores da sAC,tmAC e PKA. Por último, foi caracterizada a expressão e actividade da sAC nos quimioreceptors centrais (locus ceruleus, rafe e medula ventro-lateral) através de técnicas de RT-qPCR e EIA. A expressão das isoformas da tmAC foi aprofundada no locus coeruleus através de RT-qPCR. Por fim, comparámos a contribuição da tmAC e sAC nos níveis de cAMP no locus coeruleus em condições de normocapnia e hipercapnia.O nosso trabalho teve os seguintes resultados principais: 1) PDE4 está funcional no corpo carotídeo, artérias carótidas e gânglio cervical superior de rato, embora a PDE2 só se encontre funcional neste último; 2) Os efeitos dos inibidores de PDE nos níveis de acumulação de cAMP foram exacerbados em situações de hipóxia aguda no CB e artérias carótidas, mas foram atenuados no gânglio cervical superior; 3) No gânglio cervical superior, diferentes tipos de células apresentaram uma caracterização específica de PDEs, sugerindo uma subpopulação de células neste gânglio com funções fisiológicas distintas; 4) Embora todas as isoformas de PDE4 e PDE3 estivessem presentes no gânglio, a PDE3a, PDE4b e a PDE4d foram as isoformas mais expressas. Por outro lado, incubações de gânglio cervical superior, em diferentes percentagens de oxigénio, não alteraram (não regularam) significativamente a expressão das diferentes isoformas de PDE neste órgão; 5) a sAC encontra-se expressa e funcional no CB e nos quimiorecetores centrais estudados (locus coeruleus, rafe e medula ventrolateral). A sAC apresenta maior expressão no CB comparativamente aos restantes orgãos estudados, exceptuando os testículos, orgão controlo. Variações de HCO3/CO2 de 0/0 para 24/5 aumentaram os níveis de cAMP no CB e quimiorecetores centrais, tendo sido o aumento mais significativo observado no CB. Concentrações acima dos 24mM HCO3/5%CO2 não induziram alterações nos níveis de cAMP, sugerindo que a actividade da sAC se encontra saturada em condições fisiológicas (normocapnia) e que este enzima não desempenha qualquer papel na deteção de situações de hipercapnia; 6) No CB, a expressão das isoformas tmAC1, tmAC4, tmAC6 e tmAC9 é mais elevada comparativamente à expressão da sAC; 7) Utilizamos diferentes inibidores da tmAC (MDL 12-330A, 500μM, 2’5’-ddADO, 30-300μM, SQ 22536, 200μM) e da sAC (KH7, 10-100μM) para estudar a contribuição relativa destes enzimas na acumulação do cAMP no CB. Tanto a tmAC como a sAC contribuem para a acumulação dos níveis de cAMP em condições de hipercapnia. Contudo, existe um maior efeito destes inibidores nas condições de 12 mM HCO3/2.5%CO2 do que em condições de normocapnia e hipercapnia, sugerindo um papel relevante destes enzimas na atividade do CB em situações de hipocapnia; 8) Não se observaram variações nos níveis de cAMP em resposta a diferentes concentrações de HCO3/CO2 ao longo do tempo (5-30 min). O efeito inibitório induzido por ddADO e KH7 foi sobreponível após 5 ou 30 minutos de incubação em todas as concentrações de HCO3/CO2 estudadas; 9) Por último, verificou-se um aumento na frequência da descarga do nervo do seio carotídeo entre as condições de normocapnia e hipercapnia acídica. Ao contrário do KH7 (10μM), o 2’5’-ddADO reduziu significativamente a frequência de descarga do nervo, quer em condições de normocapnia quer de hipercapnia acídica. Contudo, não se verificou aumento na frequência de descarga do nervo entre normocapnia e hipercapnia isohídrica, sugerindo que a sensibilidade à hipercapnia no CB é mediada por variações de pH. Em conclusão, os resultados decorrentes deste trabalho permitiram demonstrar que, embora os enzimas que medeiam a via de sinalização do cAMP possam ser bons alvos terapêuticos em condições particulares, a sua actividade não é específica para o CB. Os resultados sugerem ainda que o cAMP não é um mediador específico da transdução à hipercapnia neste orgão. Contudo, os nossos resultados demonstraram que os níveis de cAMP são mais elevados em condições fisiológicas, o que sugere que o cAMP possa ter uma função homeostática neste orgão. Por último, o presente trabalho demonstrou que os aumentos de cAMP descritos por outros em condições de hipercapnia, não são observáveis quando o pH se encontra controlado. ------------------ ABSTRACT: The work presented in this dissertation was aimed to establish how specific is cAMP-signaling pathways in the CB mainly in different CO2 conditions and how O2 concentrations alter/drives the manipulation of cAMP signaling in the CB. The experimental studies included in this thesis sought to investigate the role of cAMP in the rat CB chemotransduction mechanisms and to determine whether the enzymes that participate in cAMP signal transduction in the CB are regulated by O2/CO2. We characterized the enzymes involved in the cAMP-signaling pathway in the CB (sAC, tmAC, PDE) under different O2/CO2 conditions. Our results demonstrated that many of these enzymes are involved in CO2/O2 sensing and while they may be useful in treating conditions with alterations in CO2/O2 sensing,they will not be specific to chemoreception within the CB: 1) PDE4 is ubiquitously expressed in CB and non-chemoreceptor related tissues and their affinity to inhibitors change with O2 tensions in both CB and carotid arteries, and 2) sAC and tmAC are expressed in peripheral and central chemo- and non-chemoreceptor tissues and their effect on cAMP levels do not change between normocapnic and isohydric hypercapnic conditions. Our results provide evidence against a specific role of cAMP as a mediator for O2 and CO2 chemotransduction in the rat CB and emphasized the role of pH in CO2 sensitivity of the CB. Furthermore, our results demonstrate that cAMP levels are maintained higher under physiological conditions, supporting recent finding from our lab, which all together suggests that cAMP has a homeostatic function in this organ.

O2 : Estudi d'accessibilitat del repositori documental de la UOC

Els repositoris de documents són una font important d'informació per a in­vestigadors, universitaris, docents, i per qualsevol persona que vulgui ac­cedir a informació contrastada sobre qualsevol temàtica. És important que aquesta informació sigui accessible a tothom, i gràcies a Internet s'ha trobat el mitjà vehicular perquè això sigui possible. Ara bé, un cop tenim el mitjà per arribar-­hi, cal que el destí, els programaris contenidors dels repositoris, també siguin accessibles. Amb aquest propòsit, aquest treball recull la informació recaptada de l'avaluació d'una mostra de pàgines del repositori de la UOC. Aquesta avaluació s'ha fet seguint les directrius marcades per la W3C (World Wide Web Consortium), mitjançant el seu grup de treball WAI (Web Accessibility Initiative) i amb la versió 2.0 del recull de directrius WCAG (Web Content Accessibility Guidelines).

Accessibilitat web : un estudi sobre el Repositori O2 de la UOC

Són objectius d'aquest Treball Final de Carrera, en primer lloc, avaluar l'accessibilitat del programari de codi lliure Dspace que utilitza la UOC per gestionar les seves publicacions digitals. En segon lloc, avaluar l'accessibilitat de cinc planes web del Repositori Institucional O2 de la UOC, a les quals s'aplicaran les directrius WCAG 1.0 i WCAG 2.0, amb l'ajut de cinc eines d'avaluació automàtica.

Anàlisi d'accessibilitat WCAG 2.0 del repositori institucional de la UOC (O2)

Estudi sobre repositoris institucionals de documents digitals i anàlisi de 5 pàgines web del repositori institucional de la UOC (O2) en base a la guia d'accessibilitat per a continguts web (WCAG 2.0), que consta de 4 principis, 12 pautes i 61 criteris de conformitat.

Dynamic responses of O2 uptake at the onset and end of exercise in trained subjects.

Inconsistencies about dynamic asymmetry between the on- and off-transient responses in .VO2 are found in the literature. Therefore the purpose of this study was to examine .VO2on- and off-transients during moderate- and heavy-intensity cycling exercise in trained subjects. Ten men underwent an initial incremental test for the estimation of ventilatory threshold (VT) and, on different days, two bouts of square-wave exercise at moderate (<VT) and heavy (>VT) intensities. .VO2 kinetics in exercise and recovery were better described by a single exponential model (<VT) or by a double exponential with two time delays (>VT). For moderate exercise, we found a symmetry of .VO2 kinetics between the on- and off-transients (i.e., fundamental component), consistent with a system manifesting linear control dynamics. For heavy exercise, a slow component superimposed on the fundamental phase was expressed in both the exercise and recovery, with similar parameter estimates. But the on-transient values of the time constant were appreciably faster than the associated off-transient, and independent of the work rate imposed (<VT and >VT). Our results do not support a dynamically linear system model of .VO2 during cycling exercise in the heavy-intensity domain.

Addition of inspiratory resistance increases the amplitude of the slow component of O2 uptake kinetics.

The contribution of respiratory muscle work to the development of the O(2) consumption (Vo(2)) slow component is a point of controversy because it has been shown that the increased ventilation in hypoxia is not associated with a concomitant increase in Vo(2) slow component. The first purpose of this study was thus to test the hypothesis of a direct relationship between respiratory muscle work and Vo(2) slow component by manipulating inspiratory resistance. Because the conditions for a Vo(2) slow component specific to respiratory muscle can be reached during intense exercise, the second purpose was to determine whether respiratory muscles behave like limb muscles during heavy exercise. Ten trained subjects performed two 8-min constant-load heavy cycling exercises with and without a threshold valve in random order. Vo(2) was measured breath by breath by using a fast gas exchange analyzer, and the Vo(2) response was modeled after removal of the cardiodynamic phase by using two monoexponential functions. As anticipated, when total work was slightly increased with loaded inspiratory resistance, slight increases in base Vo(2), the primary phase amplitude, and peak Vo(2) were noted (14.2%, P < 0.01; 3.5%, P > 0.05; and 8.3%, P < 0.01, respectively). The bootstrap method revealed small coefficients of variation for the model parameter, including the slow-component amplitude and delay (15 and 19%, respectively), indicating an accurate determination for this critical parameter. The amplitude of the Vo(2) slow component displayed a 27% increase from 8.1 +/- 3.6 to 10.3 +/- 3.4 ml. min(-1). kg(-1) (P < 0.01) with the addition of inspiratory resistance. Taken together, this increase and the lack of any differences in minute volume and ventilatory parameters between the two experimental conditions suggest the occurrence of a Vo(2) slow component specific to the respiratory muscles in loaded condition.

Catálogo de datos oceanográficos (T, S y O2) por estaciones del año en diferentes profundidades frente a la costa peruana, periodo 1970-1985

Tomando como referencia los 0, 50, 100, 200 metros de profundidad promediados por cuadrados Marsden y por estaciones en los años 1970-19785. Se presenta información básica de la temperatura, salinidad y oxígeno en cartas horizontales.

Effects of erythropoietin on muscle O2 transport during exercise in patients with chronic renal failure.

Erythropoietin (rHuEPO) has proven to be effective in the treatment of anemia of chronic renal failure (CRF). Despite improving the quality of life, peak oxygen uptake after rHuEPO therapy is not improved as much as the increase in hemoglobin concentration ([Hb)] would predict. We hypothesized that this discrepancy is due to failure of O2 transport rates to rise in a manner proportional to [Hb]. To test this, eight patients with CRF undergoing regular hemodialysis were studied pre- and post-rHuEPO ([Hb] = 7.5 +/- 1.0 vs. 12.5 +/- 1.0 g x dl-1) using a standard incremental cycle exercise protocol. A group of 12 healthy sedentary subjects of similar age and anthropometric characteristics served as controls. Arterial and femoral venous blood gas data were obtained and coupled with simultaneous measurements of femoral venous blood flow (Qleg) by thermodilution to obtain O2 delivery and oxygen uptake (VO2). Despite a 68% increase in [Hb], peak VO2 increased by only 33%. This could be explained largely by reduced peak leg blood flow, limiting the gain in O2 delivery to 37%. At peak VO2, after rHuEPO, O2 supply limitation of maximal VO2 was found to occur, permitting the calculation of a value for muscle O2 conductance from capillary to mitochondria (DO2). While DO2 was slightly improved after rHuEPO, it was only 67% of that of sedentary control subjects. This kept maximal oxygen extraction at only 70%. Two important conclusions can be reached from this study. First, the increase in [Hb] produced by rHuEPO is accompanied by a significant reduction in peak blood flow to exercising muscle, which limits the gain in oxygen transport. Second, even after restoration of [Hb], O2 conductance from the muscle capillary to the mitochondria remains considerably below normal.

O2 consumption by the fick method. Methodologic factors.

This study aimed to compare O2 consumption (VO2) determination by the gas-exchange (VO2GE) and Fick (VO2F) methods in cardiac surgical patients. A total of 10 mechanically ventilated postoperative patients were studied prospectively. Thermodilution was performed using three randomly applied techniques: room temperature saline injected at end expiration, room temperature saline randomly injected in the respiratory cycle, and iced saline injected at end expiration. The influence of the number of thermodilution determinations was assessed by comparing results from 2 and 10 injections. The variability of VO2F was greater than that of VO2GE. There was no bias between VO2GE and VO2F values using injectate at room temperature. Accuracy and precision were not improved by increasing the number of cardiac output determinations from 2 to 10. A significant bias was observed using ice-cold injectate, VO2F being 18.0 +/- 15.4 ml/min/m2 lower than VO2GE (p = 0.001). Published results when comparing VO2F and VO2GE are discrepant. However, a significant bias was found in all studies using cold injectate, with lower VO2F values. We conclude that iced injectate should not be used to assess VO2 in critically ill patients.

O2, the Oberta in Open Access : institutional repository

Tríptic informatiu sobre la publicació de documents amb accés obert en el repositori institucional de la UOC, O2 (La Oberta en obert). Aquest informa sobre quins documents hi poden publicar els membres de la comunitat UOC, com fer-ho i els serveis de valor afegit per a tots els usuaris (web 2.0, subscripció per RSS o correu electrònic, exportació al gestor bibliogràfic Refworks, etc.) i per a la recerca (lligam amb l'aplicació d'avaluació de la recerca GIR i informació del factor d'impacte de la revista a SCOPUS, IN-RECS/IN-RECJ i MIAR).

O2, la Oberta en abierto : repositorio institucional

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O2, l'Oberta en obert : el repositori institucional

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Modelagem dos processos químicos em plasmas de misturas gasosas usadas na corrosão de silício. Parte 1: CF4 / O2

The plasma etching of semiconductor surfaces with fluorine-containing compounds has technological interest. Presently, considerable effort is being devoted to understand the chemistry involved. In this work, a numerical modeling analysis of the gas-phase decomposition of CF4/O2 mixtures, in the presence of silicon, was performed. The relative importance of individual processes was determined as well as the effect of the parameters' uncertainties. The results were compared with experimental data. The main etching agent in the system is the fluorine atom. The concentration of the main species, SiF4, CO, CO2 and COF2 depend on the composition of the mixture.