Solutions with structure for cellular delivery

Lipid liquid crystalline materials having nanostructures that deviate from the conventional flat bilayer arrangement such as 2D hexagonally packed lipid tubes and bicontinous cubic phases have been increasingly recognized as relevant materials for the applications of gene and drug delivery, as well as linked to the functionality of organelle membranes. The simple argument that non-lamellar phases have higher surface-to-volume ratios enabling more point contacts with cell surfaces while having a larger encapsulation power to host drug/gene molecules might be insufficient to completely describe the experimental findings. In this presentation we will show our recent efforts to stabilize topologically active lipid-based colloidal dispersions as well as thin films incorporating bioactive molecules for cellular delivery. We combine i) Small/Wide Transmission/Grazing Incidence X-ray Scattering, ii) Cryo-Electron Microscopy, and iii) Cell Culture methods to demonstrate that a judicious choice of lipid materials allows an incredibly rich phase behavior in bulk, solution, and thin film platforms. Furthermore, the systems can be tailored to be adaptive in response to a number of environmental cues. The general finding is that lipid- based materials comprising negative Gaussian curvature membranes are able to most efficiently deliver their cargo across cell membranes by lowering the energy cost of forming a membrane pore

Multiscale Anthropogenic Impacts on Stream Condition and Fish Assemblages in Amazonian Landscapes.

Land use change and forest degradation are resulting in pervasive changes to tropical ecosystems around the globe. While evidence from terrestrial systems demonstrates the severity of these disturbances for biodiversity conservation and provision of ecosystem services, the consequences for freshwater ecosystems remain poorly understood. This is especially true for the Amazon basin, the world's largest basin in both area and total discharge, and in particular for the complex network of low-order streams that make up the vast majority of its watercourses. These streams connect terrestrial and aquatic ecosystems throughout landscapes and host much, if not the majority, of the freshwater fish fauna of the Amazon basin, which itself is one of the most diverse in the world. Despite the biological significance of these stream networks, the consequences of land use change for the condition of instream habitat and fish fauna remain very poorly studied and understood. This thesis aims to address part of this knowledge gap by investigating the effects of anthropogenic disturbances occurring at multiple spatial scales on stream condition and fish assemblages from human-modified Amazonian forests in the state of Para, Brazil. The thesis starts by asking how instream habitat (composed of both water quality and physical habitat features) responds to landscape-scale anthropogenic disturbances and natural features (Chapter 2). Chapter 3 then investigates changes in fish species richness, abundance and composition following changes in both instream habitat and landscape-scale anthropogenic disturbance. Last, in Chapter 4 I attempt to disentangle the relative importance of those multiscale environmental predictor variables on species-specific disturbance responses, and evaluate the potential effectiveness of the Brazilian legislation in accounting for them. The thesis uses field data on fish assemblages, instream habitat, and natural features of streams as well as data on land use change at multiple scales of the surrounding landscapes from satellite images. A total of 99 low-order streams were surveyed from five river basins in two large regions (Santarem and Paragominas, both with more than 1 million ha) in the eastern Brazilian Amazon agricultural-forest frontier. I sampled a total of 25,526 fish specimens belonging to 143 species, 27 families and seven orders. Streams appeared to be exceptionally heterogeneous in their abiotic and biotic features. For instance beta diversity of fish assemblages between streams accounted for ca. 70% of the total (gamma) diversity in each river basin. Overall these findings underscore the importance of multiple land use changes and disturbances, at multiple spatial scales, in shaping instream habitat, including links between catchment-scale forest cover and water temperature, and the impacts of road crossings on channel morphology. Both landscape and instream habitat variables were isolated as having a marked effect on stream fish, but instream habitat differences were shown to be particularly important in explaining patterns of fish species abundance compared to other landscape factors that are more amenable to management such as the protection of riparian forest strips. However the results of the thesis also highlight the complexity of Amazonian stream systems and the difficulties in disentangling the effects of multiscale environmental predictor variables underpinned by naturally heterogeneous biophysical characteristics-with instream habitat and fish assemblages affected by a broad suite of drivers that often varied across river basins and regions. I use the findings of the thesis to discuss challenges and recommendations for the management and conservation of low-order streams in Amazonian human-modified landscapes. In particular I emphasize the need for catchment-wide collective management approaches that go beyond the protection of riparian forests within individual properties as prioritized by existing Brazilian environmental legislation. Keywords: forest-agriculture frontier, water quality, physical habitat, human-modified tropical forests, ichthyofauna, deforestation, road crossings

Caracterización del forzamiento ambiental sobre la dinámica del intervalo de plastocrono en Zostera marina L. en el estuario de Punta Banda B.C. México: una aproximación de modelado empírico

This paper presents a characterisation of the most significant environmental influences on plastochrone interval variation for Zostera marina L. in Punta Banda estuary B.C. Mexico. Data were collected from April 1998 to December 2001. Using correlation and principal component analysis, we found that the combination of sea surface temperature, light radiation and dissolved nutrients explains the observed variability consistently. Sea surface temperature was found to be the dominant environmental influence (r=0.89, pEn este artículo se presenta una caracterización de las influencias ambientales mas importantes sobre la variación del intervalo de plastocrono para Zostera marina L. en el estuario de Punta Banda B. C. México. Los datos fueron recogidos de abril de 1998 a diciembre de 2001. Utilizando análisis de correlación y análisis de componentes principales se encontró que una combinación de luminosidad, temperatura superficial del mar y nutrientes disueltos explica la variabilidad observada de una manera consistente. La temperatura superficial del mar es el factor dominante (r=0.89,

Costos mínimos de compensación y cuantificación de la oferta hídrica en la cuenca alta del río Sauce Grande, Argentina

El objetivo del trabajo fue estimar los costos de aumentar la oferta de disponibilidad hídrica a través del cambio en las prácticas de uso del suelo, para establecer el monto mínimo de compensación de un futuro Sistema de Pagos por Servicios Ambientales, dentro del territorio perteneciente a la cuenca alta del río Sauce Grande. Se trabajó en tres etapas: simulación de la infiltración para diferentes tormentas a través de la aplicación del modelo hidrológico HEC-HMS, cálculo de costos de reconversión de sistemas productivos y cálculo del costo del incremento en la disponibilidad de agua. Como resultados se presentan los mapas temáticos necesarios para simular la infiltración y las tablas que muestran esta variación en distintas recurrencias de tormenta y diferentes prácticas de manejo del suelo. Para la recurrencia 1:1 el costo de oportunidad fue de U$S 1.21.m-3, para la recurrencia de 1:3 fue de U$S 0.73.m-3, hasta llegar a la tormenta cuyo costo fue de U$S 0.62.m-3. Se concluye que estos costos permiten apoyar la planificación del recurso hídrico a través de un PSA y que para avanzar se debe realizar una valoración contingente para establecer la disponibilidad a pagar por los usuarios del servicio ambiental de la cuenca.Fil: Carrascal Leal, Claudia Cecilia. Universidad Nacional de la Plata;Fil: Denegri, Gerardo Andres. Universidad Nacional de la Plata;Fil: Delgado, María Isabel. Universidad Nacional de la Plata; Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.agrarias y Forestales. Departamento de Ambiente y Recursos Naturales. Cat.de Manejo de Cuencas Hidrograficas; Argentina

Validation des réflectances marines satellitaires à l'aide de bouées océanographiques automatisées

RÉSUMÉ: Pour acquérir des paramètres bio-optiques à partir de données de télédétection de la couleur océanique, le signal mesuré par capteur doit être corrigé pour la contribution atmosphérique. En effet, le rayonnement solaire réfléchi par les molécules d'air et les aérosols atmosphériques est significatif dans les bandes de longueurs d’onde d’intérêt pour les applications de la couleur de l’océan. L'élimination de la contribution atmosphérique est appelée la correction atmosphérique (CA). Le problème de CA est potentiellement important dans les eaux très productives et influencées par les apports terrigènes comme l’estuaire du Saint-Laurent. L’objectif principal de ce mémoire de recherche est d’évaluer la précision et l’exactitude de la CA appliquée aux données des capteurs MODIS-Aqua (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) et VIIRS (Visible and Infrared Imager/Radiometer Suite) à partir de données radiométriques in situ d’une bouée automatisée mouillée dans l’estuaire maritime du Saint-Laurent. L’hypothèse de recherche est que la méthode de CA standard de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) tend à sous-estimer la réflectance marine (Rrs) dans les courtes longueurs d'onde en raison de la turbidité des eaux. Les indicateurs statistiques dérivés de la comparaison entre les Rrs satellitaires et les Rrs in situ ont montré des résultats relativement similaires à ceux obtenus dans les études précédentes concernant les eaux de Cas-2, avec des erreurs relatives allant de 21% dans la bande verte (551 nm) de VIIRS à 152% dans la bande violette (412 nm) de MODIS-Aqua. Cependant, un biais négatif systématique a été observé pour toutes les longueurs d'onde et ce pour les deux capteurs satellitaires évalués. La précision des algorithmes globaux et régionaux pour obtenir la concentration de chlorophylle-a (Chl-a) a également été évaluée. Les résultats montrent que les algorithmes globaux surestiment la Chl-a lorsque les concentrations sont inférieures à 6 mg.m-3 et que cette surestimation est exacerbée par les erreurs systématiques de la CA. En somme, les résultats de cette étude montrent clairement qu’une stratégie (nouveaux algorithmes de CA ou ajustement vicaire de l’étalonnage des capteurs) se doit d’être mise en place pour résoudre le biais systématique observé dans les données distribuées par la NASA pour l’estuaire maritime du Saint-Laurent. -- Mot(s) clé(s) en français : couleur de l’océan, réflectance marine, chlorophylle-a, correction atmosphérique, MODIS-Aqua, VIIRS, OCR_IML-4, validation, estuaire maritime du Saint-Laurent, Cas-2. -- ABSTRACT: To acquire bio-optical parameters from ocean color remote sensing data, the measured top-of-atmosphere signal must be corrected for atmospheric contribution. Indeed, solar radiation reflected by air molecules and atmospheric aerosols is significant in the wavebands of interest for ocean color applications. Elimination of atmospheric contribution in the data processing is called atmospheric correction (AC). The AC problem is potentially significant in highly productive waters influenced by terrigenous inputs such as the St. Lawrence estuary. The main objective of this research was to evaluate the precision and accuracy of the AC applied to MODIS-Aqua (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) and VIIRS (Visible and Infrared Imager / Radiometer Suite) sensors using in situ radiometric data of an automated buoy moored in the Lower St. Lawrence Estuary. The research hypothesis was that the National Aeronautics and Space Administration (NASA) standard AC algorithm tends to underestimate marine reflectance (Rrs) at short wavebands due to water turbidity. The statistical indicators derived from the comparison between satellite Rrs and in situ Rrs showed relatively similar results to those obtained in previous Cas-2 waters validation exercises with relative errors ranging from 21% in the green band (551 nm) of VIIRS to 152% in the violet band (412 nm) of MODIS-Aqua. However, a systematic negative bias was observed for all wavelengths for the two satellite sensors evaluated. The accuracy of the global and regional algorithms to estimate the concentration of chlorophyll-a (Chl-a) was also evaluated. The results show that global algorithms overestimate Chl-a when concentrations are less than 6 mg.m-3 and that this overestimation is exacerbated by systematic AC errors. In summary, the results of this study clearly show that a strategy (new AC algorithms or vicarial adjustment of sensor calibration) has to be implemented to solve the systematic bias observed in the data distributed by NASA for the St-Lawrence Estuary. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Ocean color, remote sensing reflectance, chlorophyll, atmospheric correction, MODIS-Aqua, VIIRS, OCR_IML-4, validation, Saint-Lawrence Lower Estuary, Case – 2

Diagnóstico de la influencia de la población en la gestión de residuos sólidos en el tramo 2 del río Fucha comprendido entre la carrera décima y la carrera cincuenta - Bogotá D.C.

Se diagnosticó la influencia de la población que habita en las proximidades del tramo 2 del río Fucha, en la gestión de residuos sólidos, mediante la realización de revisión bibliográfica, recorridos vivenciales y recolección de información primaria. Esto último se realizó por medio de la aplicación de dos sesiones de encuestas cerradas y dos entrevistas semiestructuradas, a los actores activos (gubernamentales, residenciales y educativos) identificados en la zona de estudio. De esta forma se pudo focalizar y especificar 14 puntos críticos en la ribera del río, generados por prácticas inadecuadas por parte de la comunidad vecina al río, como la no separación en la fuente, la entrega de los residuos en horarios no establecidos, el pago a carreteros para la disposición de residuos especiales y la no identificación del río como fuente de vida. Lo anterior se suma a la problemática social de la persistencia de ciudadanos en habitabilidad de calle CHC, que acrecienta la acumulación de residuos en el mismo lugar

Metodología para la caracterización de aceites usados en aviación basada en técnicas espectroscópicas

Esta tesis se enmarca en el programa de doctorado realizado por convenio entre la Facultad de Ingeniería de la UNIMET (Caracas) y el Departamento de Proyectos de Ingeniería de la Universidad Politécnica de Valencia. La investigación que se ha planteado consiste en el desarrollo de una metodología predictiva del cumplimiento de requisitos funcionales de los aceites empleados en aviación, con el objetivo de sustituir los actuales análisis fisicoquímicos de los aceites en servicio (que permiten determinar la degradación u oxidación de los aceites mencionados) por modelos estadísticos que parten de la información obtenida por espectroscopia de infrarrojo (FTIR). Se han realizado análisis por FTIR de 4 tipos de aceite (aceites minerales usados, aceites minerales envejecidos en laboratorio, aceites sintéticos usados y aceites sintéticos envejecidos en laboratorio) y aplicado modelos de regresión multivariante para poder predecir la acidez (uno de los principales indicadores de desgaste) de los aceites. De esta forma es posible realizar de manera más rápida y más económica (sin consumo de reactivos) los ensayos que necesitan las aeronaves privadas en Venezuela (y las correspondientes regulaciones de los diferentes países) para mantener el certificado de aeronavegabilidad. El analizar aceites envejecidos en condiciones controladas de laboratorio tiene como interés conocer cómo afecta el tiempo y la temperatura a cada tipo de aceite de manera que pueda garantizarse el perfil FTIR de los aceites usados en condiciones reales. En los modelos elaborados para mejorar la capacidad de predicción de la acidez de los aceites, se ha trabajado especialmente la localización de los rangos del espectro en los que aparecen los principales compuestos de degradaciónLeal De Rivas, BC. (2014). Metodología para la caracterización de aceites usados en aviación basada en técnicas espectroscópicas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48468TESI

A Method for Calculating the Area of Zostera marina

Despite the ecological importance of eelgrass, nowadays anthropogenic influences have produced deleterious effects in many meadows worldwide. Transplantation plots are commonly used as a feasible remediation scheme. The characterization of eelgrass biomass and its dynamics is an important input for the assessment of the overall status of both natural and transplanted populations. Particularly, in restoration plots it is desirable to obtain nondestructive assessments of these variables. Allometric models allow the expression of above ground biomass and productivity of eelgrass in terms of leaf area, which provides cost effective and nondestructive assessments. Leaf area in eelgrass can be conveniently obtained by the product of associated length and width. Although these variables can be directly measured on most sampled leaves, digital image methods could be adapted in order to simplify measurements. Nonetheless, since width to length ratios in eelgrass leaves could be even negligible, noise induced by leaf humidity content could produce misidentification of pixels along the peripheral contour of leaves images. In this paper, we present a procedure aimed to produce consistent estimations of eelgrass leaf area in the presence of the aforementioned noise effects. Our results show that digital image procedures can provide reliable, nondestructive estimations of eelgrass leaf area