pH titration of β-lactoglobulin monitored by laser-based Mid-IR transmission spectroscopy coupled to chemometric analysis

A novel external cavity-quantum cascade laser (EC-QCL)-based setup for mid-IR transmission spectroscopy in the amide I and amide II region was employed for monitoring pH-induced changes of protein secondary structure. pH titration of β-lactoglobulin revealed unfolding of the native β-sheet secondary structure occurring at basic pH. Chemometric analysis of the dynamic IR spectra was performed by multivariate curve resolution-alternating least squares (MCR-ALS). Using this approach, spectral and abundance distribution profiles of the conformational transition were obtained. A proper post-processing procedure was implemented allowing to extract information about pure protein spectra and spurious signals that may interfere in the interpretation of the system. This work demonstrates the potential and versatility of the EC-QCL-based IR transmission setup for flow-through applications, benefitting from the high available optical path length.Fil: Schwaighofer, Andreas. Technische Universitat Wien; AustriaFil: Alcaraz, Mirta Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Laboratorio de Desarrollo Analítico y Quimiometría; ArgentinaFil: Lux, Laurin. Technische Universitat Wien; AustriaFil: Lendl, Bernhard. Technische Universitat Wien; Austri

Fast and inexpensive emission-time in-situ setup for upconversion nanoparticle characterization

In this work, a straightforward analytical approach is presented for the evaluation of the entire time-resolved emission spectrum of Er3+-doped upconversion nanoparticles (UCNP) by the acquisition of bidimensional emission wavelength-time signals. Employing diffractive optics and fast optomechanical sweeping, the entire emission wavelength-time matrix (EtM) of UCNP is registered. An optic fibre probe allows the measurement of micrometric-size domains in surfaces, either in solid form or in suspension. Further chemometric analysis was also performed to gain further insight into the behaviour of the emission bands and their corresponding time curve profiles. To show the applicability of the developed procedure, changes either in the emission spectrum or the time behaviour by external perturbations were monitored and EtM at different temperatures was acquired as a proof of concept. The results demonstrated the effectiveness of the proposed procedure in obtaining fast and highly informative images and enlightening knowledge about the phosphorescence-based system.Fil: Alcaraz, Mirta Raquel. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Laboratorio de Desarrollo Analítico y Quimiometría; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Sorbello, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Parra Florez, Loreiny Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Imágenes de fluorescencia para el monitoreo en línea de sistemas en flujo: Generación y análisis de datos multilineales

Entre las técnicas analíticas tradicionales, la espectroscopia de fluorescencia es quizás la más versátil y sensible para el análisis de una gran variedad de muestras. Las técnicas de fluorescencia en estado estacionario no convencionales, entre ellas, la espectroscopia de excitación-emisión de fluorescencia, se han convertido en poderosas herramientas de análisis para sistemas de múltiples fluoróforos, para experimentos estáticos en cubetas o en configuración en flujo, por ejemplo, acoplados a análisis de inyección en flujo (FIA) o cromatografía de líquidos (LC). En fluorescencia molecular, los espectros de excitación y emisión son particularmente anchos, lo que resulta un inconveniente para los análisis de muestras complejas, siendo la calibración multivariada una excelente alternativa para extraer la información más relevante del sistema, en términos cuantitativos o cualitativos. Para sistemas en flujo o cinéticos, un objetivo muy difícil de lograr es la independencia entre modos instrumentales, debido a que las señales cambian en el tiempo. Si bien la instrumentación moderna permite la adquisición de datos de orden superior, el principal inconveniente se basa en la velocidad de registro de los detectores, que generalmente es menor a la variación de la medida observable. La solución más obvia a este problema es realizar las mediciones de una manera más rápida, incrementando la velocidad de adquisición de las señales analíticas. En este trabajo se presenta un espectrógrafo simple, económico y de rápido registro para la adquisición de matrices de excitación-emisión (EEM) de fluorescencia en sistemas en flujo acoplado a resolución quimiométrica de datos. El espectrógrafo desarrollado se utilizó en la adquisición de datos multidimensionales y los datos generados se evaluaron de manera cuantitativa y cualitativa en términos de capacidad predictiva de un modelo de calibración de segundo orden y trilinealidad de los datos generados. Este último parámetro se evaluó para un arreglo de datos de 3-vias construidos con varias EEM registradas para diferentes muestras (modelo de calibración de segundo orden) y para un dato de tercer orden obtenido por adquisición de EEM a cada tiempo de elución de una corrida cromatográfica. Ambos modelos fueron construidos para mezclas de analitos fluorescentes. Los resultados demostraron que el espectrógrafo desarrollado permite la adquisición de EEM lo suficientemente rápida que permite lograr la obtención de datos perfectamente trilineales tanto para análisis cuantitativo mediante calibración multivariada de segundo orden, como también, en el monitoreo de sistemas en flujo, superando satisfactoriamente el inconveniente de dependencia tiempo-detección. Esta contribución representa una valiosa y poderosa herramienta para la obtención de datos de orden superior sin pérdida de multi-linealidad, significando un gran paso para la quimiometría, la química analítica y otras áreas de investigación esencialmente, en el campo de la fisicoquímica y la biología.Fil: Alcaraz, Mirta Raquel. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Morzan, Ezequiel Martin. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sorbello, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Goicoechea, Hector Casimiro. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaX Congreso Argentino de Química AnalíticaSanta RosaArgentinaUniversidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturale

Chemometric modeling for spatiotemporal characterization and self-depuration monitoring of surface water assessing the pollution sources impact of northern Argentina rivers

In Argentina, both surface and ground water are used for a diverse priority purposes, such as drinking and basic hygiene, but they are also utilized as receivers of different types of industrial and urban and suburban effluents that affect their natural composition. This activity accompanied by the increase of the population and climate changes have activated the alarms of organism water management forced to implement strict quality controls previous to its use. In this work, a systematic evaluation of a set of physicochemical and biological parameters measured in 19 sampling sites during the period 2017–2019 is presented. Principal component analysis (PCA) and matrix augmentation-PCA (MA-PCA) were applied as exploratory analysis tools to visualize and interpret the information contained in the dataset. Both studies allowed to detect the relevant variables and to differentiate the samples based on pollution areas. These models led to similar conclusions; nonetheless, MA-PCA provided a more straightforward overview of the spatiotemporal variation of the samples in comparison to classical PCA. Finally, a significant and sensitive discriminant model (93% non-error rate) was developed to analyze and predict the self-depuration of the rivers. The excellent predictive ability achieved by this model makes its application suitable for the monitoring of the water quality.Fil: Jurado Zavaleta, Marcelo A.. Universidad Nacional de Salta; ArgentinaFil: Alcaraz, Mirta Raquel. Universidad Nacional del Litoral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Peñaloza, Lidia Guadalupe. Universidad Nacional de Salta; ArgentinaFil: Boemo, Analía. Universidad Nacional de Salta; ArgentinaFil: Cardozo, Ana. No especifíca;Fil: Tarcaya, Gerardo. No especifíca;Fil: Azcarate, Silvana Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Goicoechea, Hector Casimiro. Universidad Nacional del Litoral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

patrimonio intelectual

Actas de congresoLas VI Jornadas se realizaron con la exposición de ponencias que se incluyeron en cuatro ejes temáticos, que se desarrollaron de modo sucesivo para facilitar la asistencia, el intercambio y el debate, distribuidos en tres jornadas. Los ejes temáticos abordados fueron: 1. La enseñanza como proyecto de investigación. Recursos de enseñanza-aprendizaje como mejoras de la calidad educativa. 2. La experimentación como proyecto de investigación. Del ensayo a la aplicabilidad territorial, urbana, arquitectónica y de diseño industrial. 3. Tiempo y espacio como proyecto de investigación. Sentido, destino y usos del patrimonio construido y simbólico. 4. Idea constructiva, formulación y ejecución como proyecto de investigación. Búsqueda y elaboración de resultados que conforman los proyectos de la arquitectura y el diseño

Riociguat treatment in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension: Final safety data from the EXPERT registry

Objective: The soluble guanylate cyclase stimulator riociguat is approved for the treatment of adult patients with pulmonary arterial hypertension (PAH) and inoperable or persistent/recurrent chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH) following Phase

Open-Source Assisted Laboratory Automation through Graphical User Interfaces and 3D Printers: Application to Equipment Hyphenation for Higher-Order Data Generation

Higher-order data generation implies some automation challenges, which are mainly related to the hidden programming languages and electronic details of the equipment. When techniques and/or equipment hyphenation are the key to obtaining higher-order data, the required simultaneous control of them demands funds for new hardware, software, and licenses, in addition to very skilled operators. In this work, we present Design of Inputs-Outputs with Sikuli (DIOS), a free and open-source code program that provides a general framework for the design of automated experimental procedures without prior knowledge of programming or electronics. Basically, instruments and devices are considered as nodes in a network, and every node is associated both with physical and virtual inputs and outputs. Virtual components, such as graphical user interfaces (GUIs) of equipment, are handled by means of image recognition tools provided by Sikuli scripting language, while handling of their physical counterparts is achieved using an adapted open-source three-dimensional (3D) printer. Two previously reported experiments of our research group, related to fluorescence matrices derived from kinetics and high-performance liquid chromatography, were adapted to be carried out in a more automated fashion. Satisfactory results, in terms of analytical performance, were obtained. Similarly, advantages derived from open-source tools assistance could be appreciated, mainly in terms of lesser intervention of operators and cost savings. (Figure Presented).Fil: Siano, Gabriel German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Montemurro, Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Alcaraz, Mirta Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Goicoechea, Hector Casimiro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentin

Recent advancements of EC-QCL based mid-IR transmission spectroscopy of proteins and application to analysis of bovine milk

The final publication is available via https://doi.org/10.3233/BSI-180177.BACKGROUND: High emission powers of external cavity-quantum cascade laser (EC-QCL) light sources allow to employ significantly larger path lengths for infrared (IR) transmission measurements compared to conventional Fourier-transform infrared (FTIR) measurements employing thermal emitters. OBJECTIVE: An EC-QCL based IR transmission setup is presented as a viable alternative for analysis of proteins in both, academic protein structure studies as well as in process analytical applications. Here, the application of EC-QCL based IR transmission spectroscopy is introduced for i) monitoring of the protein secondary structure and ii) rapid screening of the thermal history of commercial milk samples without prior sample preparation. METHODS: Proteins present in milk were measured by QCL-IR and FTIR spectroscopy and spectra were compared. Dynamic conformational changes were followed by QCL-IR spectroscopy after chemical denaturation. Sixteen commercial milk samples were surveyed by QCL-IR spectroscopy and classified according to the experienced heat load during processing. RESULTS: The 4–5 times higher applicable transmission path length (38 μm for QCL-IR vs. 8 μm for FTIR measurements) allows robust measurements of the protein amide I band in aqueous solutions. It was shown that IR spectra of the protein amide I band acquired by EC-QCL transmission spectroscopy are comparable to FTIR spectra and the acquired spectra were employed for the study of conformational changes in protein standard solutions. Furthermore, a classification analysis of commercial bovine milk samples based on their thermal history was accomplished. CONCLUSIONS: The potential application of EC-QCL IR spectroscopy was demonstrated as a tool for following conformational changes of the secondary protein structure as well as for fast screening to estimate the heat load applied to commercial milk.Miguel Servet grantAustrian Research Promotion Agency (FFG

An improved signal-conservative approach to cope with Rayleigh and Raman signals in fluorescence landscapes

Fluorescence excitation-emission matrix spectroscopy coupled to multi-way analysis has proved to be a powerful tool for the study of complex systems with analytical purposes. However, scattering phenomena that are usually present in fluorescence landscapes can significantly affect the performance of the chemometric modelling or lead to misinterpretations of the spectral information. In this work, an improved algorithm that collects the strengths of the reported approaches and enhances their performances was developed. The proposed algorithm, which is based on the signal-conservative principle, enables the fluorescence landscapes correction by preserving the inherent particularities of the original. Moreover, corrected second-order data were subjected to trilinear decomposition analysis to assess the performance of the scatter correction in terms of trilinearity and prediction ability. In light of the obtained results, this new strategy showed to be adequate for scattering correction in several experimental situations.Fil: Chiappini, Fabricio Alejandro. Universidad Nacional del Litoral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Alcaraz, Mirta Raquel. Universidad Nacional del Litoral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Goicoechea, Hector Casimiro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral; Argentin