Control of positive end-expiratory pressure (PEEP) for small animal ventilators

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The positive end-expiratory pressure (PEEP) for the mechanical ventilation of small animals is frequently obtained with water seals or by using ventilators developed for human use. An alternative mechanism is the use of an on-off expiratory valve closing at the moment when the alveolar pressure is equal to the target PEEP. In this paper, a novel PEEP controller (PEEP-new) and the PEEP system of a commercial small-animal ventilator, both based on switching an on-off valve, are evaluated.</p> <p>Methods</p> <p>The proposed PEEP controller is a discrete integrator monitoring the error between the target PEEP and the airways opening pressure prior to the onset of an inspiratory cycle. In vitro as well as in vivo experiments with rats were carried out and the PEEP accuracy, settling time and under/overshoot were considered as a measure of performance.</p> <p>Results</p> <p>The commercial PEEP controller did not pass the tests since it ignores the airways resistive pressure drop, resulting in a PEEP 5 cmH₂O greater than the target in most conditions. The PEEP-new presented steady-state errors smaller than 0.5 cmH₂O, with settling times below 10 s and under/overshoot smaller than 2 cmH₂O.</p> <p>Conclusion</p> <p>The PEEP-new presented acceptable performance, considering accuracy and temporal response. This novel PEEP generator may prove useful in many applications for small animal ventilators.</p

Efeito do duplo envelhecimento no módulo de elasticidade da liga Ti-12Mo-13Nb

Ligas de Ti do tipo b estão sendo muito estudadas para aplicação em dispositivos biomédicos por apresentarem um balanço de vantagens em relação às outras ligas de Ti. Contudo, para um material ser utilizado como implante ortopédico é necessário um balanço entre alta resistência e baixo módulo de elasticidade. Várias microestruturas podem ser obtidas por diferentes tratamentos de envelhecimento os quais influenciam várias propriedades das ligas e, portanto, um satisfatório tratamento de envelhecimento poderá resultar num melhor balanço entre baixo módulo de elasticidade e alta resistência. Há vários tratamentos de envelhecimento que podem ser realizados em uma liga β metaestável, um destes é o duplo envelhecimento. O foco deste envelhecimento é obter uma precipitação de fase α mais fina e uniforme. O Objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do duplo envelhecimento no módulo de elasticidade da liga Ti-12Mo-13Nb. A liga Ti-12Mo-13Nb foi processada termomecanicamente e passou por um duplo envelhecimento que consistiu primeiramente num envelhecimento na temperatura de 300 ºC por 10 min, 4 e 24 h e um subsequente envelhecimento na temperatura de 500 ºC por 24 h. Como resultado foi observado que não houve variação significativa no módulo de elasticidade com a variação da fração volumétrica da fase ω durante o envelhecimento prévio

Dureza da liga Ti-12Mo-13Nb após duplo envelhecimento

Ligas de Ti do tipo b estão sendo muito estudadas para aplicação biomédica por apresentarem um balanço de vantagens em relação às outras ligas de Ti, tais como alta resistência específica, excelente resistência à fadiga e, além disso, tendem a apresentar o menor módulo dentre todos os tipos de ligas. Contudo, para um material ser utilizado como implante ortopédico é necessário um balanço entre alta resistência e baixo módulo de elasticidade. Várias microestruturas podem ser obtidas por diferentes tratamentos de envelhecimento os quais influenciam várias propriedades das ligas e, portanto, um satisfatório tratamento de envelhecimento poderá resultar num melhor balanço entre baixo módulo de elasticidade e alta resistência. Há vários tratamentos de envelhecimento que podem ser realizados em uma liga β metaestável. Um destes é o duplo envelhecimento, que consiste em dois processos. Realiza-se um envelhecimento em uma temperatura em torno de 250 ºC que favoreça a precipitação da fase ω (isotérmica) e um subsequente envelhecimento numa temperatura maior para a precipitação de fase α. O foco deste envelhecimento é obter uma precipitação de fase α mais fina e uniforme. O objetivo deste trabalho foi estudar a dureza da liga Ti-12Mo-13Nb após duplo envelhecimento. A liga Ti-12Mo-13Nb foi processada termomecanicamente e passou por um duplo envelhecimento que consistiu primeiramente num envelhecimento na temperatura de 300 ºC por 10 min, 4 e 24 h e um subsequente envelhecimento na temperatura de 500 ºC por 24 h. Como resultado foi observado que não houve variação significativa na dureza com a variação da fração volumétrica da fase ω durante o envelhecimento prévio

Microestrutura, dureza e módulo de elasticidade da liga ti-12mo-3nb na condição tratada

Ligas de titânio do tipo beta têm sido largamente desenvolvidas para aplicações na área biomédica por apresentar uma boa combinação de propriedades tais como, baixo módulo de elasticidade, alta resistência e boa ductilidade com excelente resistência a corrosão. Devido a isto foi desenvolvida uma nova liga do tipo beta metaestável Ti-12Mo-3Nb. Este trabalho apresenta a microestrutura, dureza e modulo de elasticidade da liga Ti-12Mo-3Nb tratada termicamente em 950oC por 1h sob vácuo. O material foi caracterizado por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, medidas de microdureza e de módulo de elasticidade. Os resultados mostraram que a liga Ti-12Mo-3Nb na condição tratada pode ser uma promissora alternativa para aplicação biomédica

Comportamento eletroquímico da liga ti-12mo-3nb em solução de Ringer’s

Estudos recentes têm visado o desenvolvimento de novas ligas de Ti, do tipo β, compostas de elementos não tóxicos, como Nb, Ta, Mo, Zr e Sn. As vantagens destas ligas incluem seu baixo módulo de elasticidade, boa compatibilidade mecânica e, além disso, as variáveis de processamento podem ser controladas para obter propriedades desejadas. Nessa classe, as ligas na condição β metaestável estão ganhando aceitação para aplicação em dispositivos biomédicos por apresentarem um balanço de vantagens em relação às outras ligas de Ti, tais como alta relação resistência / densidade, excelente resistência à fadiga e resistência à propagação de trinca e, além disso, tendem a apresentar o menor módulo dentre todos os tipos de ligas. Com esta perspectiva uma nova liga de Ti do tipo beta metaestável foi desenvolvida. Este trabalho apresenta o comportamento eletroquímico da liga Ti-12Mo-3Nb tratada a 950 °C/1h sob vácuo. Os testes de corrosão foram realizados usando solução de Ringer’s na temperatura de 25oC. Os resultados mostraram que esta exibiu uma camada passivadora

Genome-wide signatures of complex introgression and adaptive evolution in the big cats.

The great cats of the genus Panthera comprise a recent radiation whose evolutionary history is poorly understood. Their rapid diversification poses challenges to resolving their phylogeny while offering opportunities to investigate the historical dynamics of adaptive divergence. We report the sequence, de novo assembly, and annotation of the jaguar (Panthera onca) genome, a novel genome sequence for the leopard (Panthera pardus), and comparative analyses encompassing all living Panthera species. Demographic reconstructions indicated that all of these species have experienced variable episodes of population decline during the Pleistocene, ultimately leading to small effective sizes in present-day genomes. We observed pervasive genealogical discordance across Panthera genomes, caused by both incomplete lineage sorting and complex patterns of historical interspecific hybridization. We identified multiple signatures of species-specific positive selection, affecting genes involved in craniofacial and limb development, protein metabolism, hypoxia, reproduction, pigmentation, and sensory perception. There was remarkable concordance in pathways enriched in genomic segments implicated in interspecies introgression and in positive selection, suggesting that these processes were connected. We tested this hypothesis by developing exome capture probes targeting ~19,000 Panthera genes and applying them to 30 wild-caught jaguars. We found at least two genes (DOCK3 and COL4A5, both related to optic nerve development) bearing significant signatures of interspecies introgression and within-species positive selection. These findings indicate that post-speciation admixture has contributed genetic material that facilitated the adaptive evolution of big cat lineages

Exome and Tissue-Associated Microbiota as Predictive Markers of Response to Neoadjuvant Treatment in Locally Advanced Rectal Cancer

The clinical and pathological responses to multimodal neoadjuvant therapy in locally advanced rectal cancers (LARCs) remain unpredictable, and robust biomarkers are still lacking. Recent studies have shown that tumors present somatic molecular alterations related to better treatment response, and it is also clear that tumor-associated bacteria are modulators of chemotherapy and immunotherapy efficacy, therefore having implications for long-term survivorship and a good potential as the biomarkers of outcome. Here, we performed whole exome sequencing and 16S ribosomal RNA (rRNA) amplicon sequencing from 44 pre-treatment LARC biopsies from Argentinian and Brazilian patients, treated with neoadjuvant chemoradiotherapy or total neoadjuvant treatment, searching for predictive biomarkers of response (responders, n = 17; non-responders, n = 27). In general, the somatic landscape of LARC was not capable to predict a response; however, a significant enrichment in mutational signature SBS5 was observed in non-responders (p = 0.0021), as well as the co-occurrence of APC and FAT4 mutations (p < 0.05). Microbiota studies revealed a similar alpha and beta diversity of bacteria between response groups. Yet, the linear discriminant analysis (LDA) of effect size indicated an enrichment of Hungatella, Flavonifractor, and Methanosphaera (LDA score ≥3) in the pre-treatment biopsies of responders, while non-responders had a higher abundance of Enhydrobacter, Paraprevotella (LDA score ≥3) and Finegoldia (LDA score ≥4). Altogether, the evaluation of these biomarkers in pre-treatment biopsies could eventually predict a neoadjuvant treatment response, while in post-treatment samples, it could help in guiding non-operative treatment strategies.Fil: Takenaka, Isabella Kuniko T. M.. No especifíca;Fil: Bartelli, Thais F.. No especifíca;Fil: Defelicibus, Alexandre. No especifíca;Fil: Sendoya, Juan Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Golubicki, Mariano. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Robbio, Juan. No especifíca;Fil: Serpa, Marianna S.. No especifíca;Fil: Branco, Gabriela P.. No especifíca;Fil: Santos, Luana B. C.. No especifíca;Fil: Claro, Laura C. L.. No especifíca;Fil: Oliveira dos Santos, Gabriel. No especifíca;Fil: Kupper, Bruna E. C.. No especifíca;Fil: da Silva, Israel T.. No especifíca;Fil: Llera, Andrea Sabina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: de Mello, Celso A. L.. No especifíca;Fil: Riechelmann, Rachel P.. No especifíca;Fil: Dias Neto, Emmanuel. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Iseas, Soledad. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Aguiar, Samuel. No especifíca;Fil: Nunes, Diana Noronha. No especifíca

An oxalate-bridged oxidovanadium(iv) binuclear complex that improves the in vitro cell uptake of a fluorescent glucose analog

The centrosymmetric oxidovanadium(IV) complex (Et 3NH) 2[{VO(OH 2)(ox)} 2(μ–ox)] (I), where ox 2− = oxalate, was synthesized and characterized by X-ray diffraction (single-crystal and powder, PXRD), thermogravimetric (TGA), magnetic susceptibility (at room temperature) and spectroscopic analyses (infrared, Raman and electron paramagnetic resonance, EPR, spectroscopies). In the solid state, each vanadium center is coordinated by the oxygen atoms of a bis-bidentate oxalate bridging ligand, a terminal oxalate, an oxo group and one water molecule. The electronic structure of the binuclear complex was investigated by density functional theory (DFT) calculations, both in vacuum and in a simulated aqueous environment, employing the ωB97XD functional and the def2TZVP basis set. The cytotoxicity of I was evaluated in vitro in the human hepatocellular carcinoma cell line HepG2, giving an IC 50 value of 15.67 µmol L −1 after incubation for 24 h. The EPR analysis of I in aqueous solution suggested the maintenance of the binuclear structure, while in the hyperglycemic medium DMEM the complex suffers dissociation to give a mononuclear oxidovanadium(IV) species. HepG2 cell treatment with 0.10 and 0.50 µmol L −1 of I in DMEM increased 2-NBDG (2-[N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)amino]-2-deoxy-D-glucose) uptake significantly (up to 91% as compared to HepG2 in hyperglycemic condition, 59%). These results indicate a promising activity of I to be investigated further in additional antidiabetic studies