Bifunctional oxygen electrocatalysts based on non-critical raw materials: carbon nanostructures and iron-doped manganese oxide nanowires

Alkaline metal-air batteries are unique systems for energy storage. These devices require a bifunctional catalyst in the positive electrode that must perform both the oxygen evolution and reduction reactions (OER and ORR, respectively). Generally, cobalt-based oxides are employed as air electrodes; however, cobalt is a critical raw material. Future battery devices will mandatorily need non-critical raw materials based on highly abundant metals. Here we investigate the feasibility of iron-doped manganese oxide in the form of nanowires (Fe-MONW) combined with carbon nanofibers. MnO2 is known for being active for the ORR, however its activity towards the OER is not yet fully understood. Carbon nanofibers (CNF) on the other hand, provide the necessary electrical conductivity to the catalytic system. Simple methods and economic materials are employed to synthesize the Fe-MONW/CNF composites. Our results show that there is a synergistic effect between CNF and MONW, especially for the ORR, which manifests in an increase in the number of exchanged electrons– from 2.9 to 3.5 – and a shift in the onset potential of 70 mV. Doping MONW with iron further enhances the catalytic activity, for both the ORR and OER. Fe ions generate defects in the manganese oxide structure, favoring the adsorption of oxygen and eventually enhancing the catalytic activity. Fe-doped-MONW shows onset potentials for OER comparable to the benchmark catalyst, IrO2. The improvement on the catalytic activity is particularly evident in terms of the reversibility gap, ΔE. ΔE is the difference between the potential when the current density is 10 mA cm−2 in OER and the half-wave potential for the ORR, being a fundamental parameter to assess the performance of metal-air batteries. The reversibility gap for the best catalyst, 5Fe-MONW/CNF, is ΔE = 922 mV (140 mV lower than non-doped MONW/CNF and between 160 and 320 mV lower than the individual components, MONW and CNF). Endurance tests show remarkable stability of the iron-doped MONW/CNF, with a stable potential and an even lower ΔE of 800 mV for ca. 20 h of operation (charge-discharge cycles at ± 10 mA cm−2)

IRX-2, a Novel Immunotherapeutic, Enhances Functions of Human Dendritic Cells

Background: In a recent phase II clinical trial for HNSCC patients, IRX-2, a cell-derived biologic, promoted T-cell infiltration into the tumor and prolonged overall survival. Mechanisms responsible for these IRX-2-mediated effects are unknown. We hypothesized that IRX-2 enhanced tumor antigen-(TA)-specific immunity by up-regulating functions of dendritic cells (DC). Methodology/Principal Findings: Monocyte-derived DC obtained from 18 HNSCC patients and 12 healthy donors were matured using IRX-2 or a mix of TNF-α, IL-1β and IL-6 ("conv. mix"). Multicolor flow cytometry was used to study the DC phenotype and antigen processing machinery (APM) component expression. ELISPOT and cytotoxicity assays were used to evaluate tumor-reactive cytotoxic T lymphocytes (CTL). IL-12p70 and IL-10 production by DC was measured by Luminex® and DC migration toward CCL21 was tested in transwell migration assays. IRX-2-matured DC functions were compared with those of conv. mix-matured DC. IRX-2-matured DC expressed higher levels (p<0.05) of CD11c, CD40, CCR7 as well as LMP2, TAP1, TAP2 and tapasin than conv. mix-matured DC. IRX-2-matured DC migrated significantly better towards CCL21, produced more IL-12p70 and had a higher IL12p70/IL-10 ratio than conv. mix-matured DC (p<0.05 for all). IRX-2-matured DC carried a higher density of tumor antigen-derived peptides, and CTL primed with these DC mediated higher cytotoxicity against tumor targets (p<0.05) compared to the conv. mix-matured DC. Conclusion: Excellent ability of IRX-2 to induce ex vivo DC maturation in HNSCC patients explains, in part, its clinical benefits and emphasizes its utility in ex vivo maturation of DC generated for therapy. © 2013 Schilling et al

Structure des grands bassins glaciaires dans le nord de la péninsule ibérique: comparaison entre les vallées d'Andorre (Pyrénées orientales), du Gállego (Pyrénées centrales) et du Trueba (Chaîne Cantabrique).

Les grandes vallées glaciaires de la Péninsule Ibérique sont situées dans la chaîne pyrénéo-cantabrique, principalement dans le bassin de l'Èbre. Ainsi, les vallées d'Andorre, de la Noguera Pallaresa et de la haute vallée du Gállego, dans les Pyrénées, ont eu des appareils glaciaires longs de 42, 50 et 40 km respectivement. Dans les vallées du Sil (bassin du Miño) et du Trueba, dans la Chaîne Cantabrique, ils atteignaient 42 et 16,5 km (Serrano-Cañadas, 1996 ; Gómez-Ortiz et al., 2001 ; Turu & Peña, 2006a et b ; Redondo-Vega et al., 2006). L'une des caractéristiques géomorphologiques de la plupart de ces vallées est l'existence d'une dépression morphologique du substratum dans les parties moyennes et terminales, interprétée comme la conséquence de l'érosion glaciaire. Dans tous les cas, on observe une architecture litho-stratigraphique commune (Vilaplana & Casas, 1983 ; Bordonau et al., 1989 ; Bordonau, 1992 ; Turu et al., 2002) représentée par trois unités géoélectriques : une unité inférieure très épaisse, avec des résistivités électriques basses (70 - 200 Ohms par mètre), qui traduit la présence de matériaux fins considérés comme d'origine lacustre ; une unité intermédiaire, moins épaisse, avec des valeurs de résistivité plus élevées (400 - 800 Ohms par mètre), pouvant être interprétée comme un système fluvio-deltaïque pro-glaciaire et une unité géoélectrique supérieure, avec des valeurs de résistivité très variables (100 - 1500 Ohms par mètre), constituée de sédiments alluviaux subactuels. La comparaison des données de type géophysique et géomécanique (sismique à réfraction et essais pressiométriques) montre que l'unité intermédiaire, considérée comme d'origine fluvio-deltaïque, présente des valeurs de vitesse sismique anormalement élevées, ainsi que de hautes valeurs de consolidation. Cette observation effectuée pour la première fois dans la vallée d'Andorre (Turu, 2000) montre des remarquables corrélations entre les hautes vitesses sismiques et les valeurs élevées de consolidation, ainsi que la très nette corrélation entre les hautes valeurs de consolidation et les tills sous-glaciaires. Elle permet d'interpréter l'unité intermédiaire comme essentiellement glaciaire et de remettre en question le modèle simple d'une séquence de comblement lacustre et deltaïque proposé jusqu´à maintenant

Differential metabolic activity and discovery of therapeutic targets using summarized metabolic pathway models

Abstract In spite of the increasing availability of genomic and transcriptomic data, there is still a gap between the detection of perturbations in gene expression and the understanding of their contribution to the molecular mechanisms that ultimately account for the phenotype studied. Alterations in the metabolism are behind the initiation and progression of many diseases, including cancer. The wealth of available knowledge on metabolic processes can therefore be used to derive mechanistic models that link gene expression perturbations to changes in metabolic activity that provide relevant clues on molecular mechanisms of disease and drug modes of action (MoA). In particular, pathway modules, which recapitulate the main aspects of metabolism, are especially suitable for this type of modeling. We present Metabolizer, a web-based application that offers an intuitive, easy-to-use interactive interface to analyze differences in pathway metabolic module activities that can also be used for class prediction and in silico prediction of knock-out (KO) effects. Moreover, Metabolizer can automatically predict the optimal KO intervention for restoring a diseased phenotype. We provide different types of validations of some of the predictions made by Metabolizer. Metabolizer is a web tool that allows understanding molecular mechanisms of disease or the MoA of drugs within the context of the metabolism by using gene expression measurements. In addition, this tool automatically suggests potential therapeutic targets for individualized therapeutic interventions

Identification of Hydroxysteroid (17β) dehydrogenase type 12 (HSD17B12) as a CD8+ T-cell-defined human tumor antigen of human carcinomas

Hydroxysteroid (17β) dehydrogenase type 12 (HSD17B12) is a multifunctional isoenzyme functional in the conversion of estrone to estradiol (E2), and elongation of long-chain fatty acids, in particular the conversion of palmitic to archadonic (AA) acid, the precursor of sterols and the inflammatory mediator, prostaglandin E(2). Its overexpression together with that of COX-2 in breast carcinoma is associated with a poor prognosis. We have identified the HSD17B12(114-122) peptide (IYDKIKTGL) as a naturally presented HLA-A*0201 (HLA-A2)-restricted CD8(+) T-cell-defined epitope. The HSD17B12(114-122) peptide, however, is poorly immunogenic in its in vitro ability to induce peptide-specific CD8(+) T cells. Acting as an optimized peptide , a peptide (TYDKIKTGL), which is identical to the HSD17B12(114-122) peptide except for threonine at residue 1, was required for inducing in vitro the expansion of CD8(+) T-cell effectors cross-reactive against the HSD17B12(114-122) peptide. In IFN-γ ELISPOT assays, these effector cells recognize HSD17B12(114-122) peptide-pulsed target cells, as well as HLA-A2(+) squamous cell carcinoma of the head and neck (SCCHN) and breast carcinoma cell lines overexpressing HSD17B12 and naturally presenting the epitope. Whereas growth inhibition of a breast carcinoma cell line induced by HSD17B12 knockdown was only reversed by AA, in a similar manner, the growth inhibition of the SCCHN PCI-13 cell line by HSD17B12 knockdown was reversed by E2 and AA. Our findings provide the basis for future studies aimed at developing cancer vaccines for targeting HSD17B12, which apparently can be functional in critical metabolic pathways involved in inflammation and cancer

Structure des grands bassins glaciaires dans le nord de la péninsule ibérique: comparaison entre les vallées d'Andorre (Pyrénées orientales), du Gállego (Pyrénées centrales) et du Trueba (Chaîne Cantabrique).

Les grandes vallées glaciaires de la Péninsule Ibérique sont situées dans la chaîne pyrénéo-cantabrique, principalement dans le bassin de l'Èbre. Ainsi, les vallées d'Andorre, de la Noguera Pallaresa et de la haute vallée du Gállego, dans les Pyrénées, ont eu des appareils glaciaires longs de 42, 50 et 40 km respectivement. Dans les vallées du Sil (bassin du Miño) et du Trueba, dans la Chaîne Cantabrique, ils atteignaient 42 et 16,5 km (Serrano-Cañadas, 1996 ; Gómez-Ortiz et al., 2001 ; Turu & Peña, 2006a et b ; Redondo-Vega et al., 2006). L'une des caractéristiques géomorphologiques de la plupart de ces vallées est l'existence d'une dépression morphologique du substratum dans les parties moyennes et terminales, interprétée comme la conséquence de l'érosion glaciaire. Dans tous les cas, on observe une architecture litho-stratigraphique commune (Vilaplana & Casas, 1983 ; Bordonau et al., 1989 ; Bordonau, 1992 ; Turu et al., 2002) représentée par trois unités géoélectriques : une unité inférieure très épaisse, avec des résistivités électriques basses (70 - 200 Ohms par mètre), qui traduit la présence de matériaux fins considérés comme d'origine lacustre ; une unité intermédiaire, moins épaisse, avec des valeurs de résistivité plus élevées (400 - 800 Ohms par mètre), pouvant être interprétée comme un système fluvio-deltaïque pro-glaciaire et une unité géoélectrique supérieure, avec des valeurs de résistivité très variables (100 - 1500 Ohms par mètre), constituée de sédiments alluviaux subactuels. La comparaison des données de type géophysique et géomécanique (sismique à réfraction et essais pressiométriques) montre que l'unité intermédiaire, considérée comme d'origine fluvio-deltaïque, présente des valeurs de vitesse sismique anormalement élevées, ainsi que de hautes valeurs de consolidation. Cette observation effectuée pour la première fois dans la vallée d'Andorre (Turu, 2000) montre des remarquables corrélations entre les hautes vitesses sismiques et les valeurs élevées de consolidation, ainsi que la très nette corrélation entre les hautes valeurs de consolidation et les tills sous-glaciaires. Elle permet d'interpréter l'unité intermédiaire comme essentiellement glaciaire et de remettre en question le modèle simple d'une séquence de comblement lacustre et deltaïque proposé jusqu´à maintenant