Supercritical fluid coating of API on excipient enhances drug release

A process to coat particles of active pharmaceutical ingredient (API) onto microcrystalline cellulose (MCC) excipient shows promise as a new way to dosage forms showing enhanced drug release. The process consists of a fluidized bed operated at elevated pressure in which API particles are precipitated from a Supercritical Anti-Solvent process (SAS). MCC particles were used as an excipient in the fluidized bed and collect the SAS-generated API particles. Naringin was selected as the model API to coat onto MCC. A number of operational parameters of the process were investigated: fluidization velocity, coating pressure, temperature, concentration of drug solution, drug solution flow rate, drug mass, organic solvent, MCC mass and size and CO2-to-organic solution ratio. SEM and SPM analyses showed that the MCC particle surfaces were covered with near-spherical nanoparticles with a diameter of approximately 100–200 nm, substantially smaller than the as-received API material. XRD showed that naringin changed from crystalline to amorphous during processing. The coated particles resulting from the SAS fluidized bed process have a higher loading of API, gave faster release rates and higher release ratios in comparison with those produced using a conventional fluidized bed coating process. The approach could be transferred to other industries where release is important such as agrochemical, cosmetic and food

Screw-semantic content analysis for repair and evaluation of web accessibility

Tese de mestrado, Informática, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017A Internet tem continuamente vindo a ser integrada no nosso quotidiano, tanto num ambiente profissional, como num de entretenimento. Tornou-se um recurso importante para as nossas atividades diárias, desde o trabalho à recreação. Isto significa que cada vez mais as pessoas navegam na WWW. Contudo, existem muitos tipos de utilizadores e alguns deles sofrem de deficiências, restringindo a sua experiência de utilização. Isto leva a que haja uma procura por umaWeb mais acessível para todos os tipos de utilizadores. No entanto, este processo seria mais difícil se não houvessem normas que recomendassem especificações para os sites seguirem e cumprirem, a fim de torná-los mais acessíveis. Felizmente, há uma organização designada pelas siglas WAI, Web Accessibility Initiative, que estabelece essas especificações como um conjunto de diretrizes (por exemplo, WCAG, Web Content Accessibility Guidelines), afim de ajudar no desenvolvimento das páginas web. Para ajudar os desenvolvedores, há também ferramentas como QualWeb, TotalValidator, entre outras, que permitem que os sites sejam avaliados de acordo com as diretrizes mencionadas acima, fornecendo resultados específicos. No entanto, a maioria destas ferramentas não obtém resultados com base na semântica de uma página e só conseguem fazer avaliações de sintaxe. Por exemplo, essas aplicações não avaliam se as descrições das imagens são realmente descritoras das mesmas. Nestes casos, a maioria das ferramentas pede ao desenvolvedor/utilizador para verificar manualmente. Além disso, nenhuma ferramenta conhecida consegue executar avaliações de acessibilidade Web e reparação automática. A reparação automática ajuda os utilizadores e programadoresWeb a navegar sem restrições, reparando no mesmo instante, e a transcrever de uma forma mais acessível o código, respetivamente. Assim, o principal tópico desta pesquisa é a análise de conteúdo Web semântico para melhorar a acessibilidade da Web e a sua reparação automática. Cada etapa de desenvolvimento, descrita nesta tese, será integrada no Qualweb, um avaliador de acessibilidade Web que pode realizar análise de conteúdo dinâmico. Neste documento é apresentado, primeiramente, um estudo sobre as tecnologias e metodologias existentes para a avaliação semântica e reparação de código nas páginas Web e algumas noções necessárias para o entendimento do trabalho que foi realizado. É também descrito como funciona o Qualweb e a sua arquitetura, pelo que é a ferramenta principal a beneficiar deste estudo. Relativamente ao trabalho, é apresentada uma ferramenta capaz de efetuar avaliações semânticas e geração de descrições sob conteúdo da Web, para fins de acessibilidade web, designada por Screw. Estes conteúdos irão corresponder a elementos de uma página Web que, resumidamente, poderão ser conteúdos textuais, referências a imagens e elementos/atributos do DOM que descrevam estas informações. Desta forma irão haver dois tipos de entrada no sistema, o elemento a ser descrito e a sua descrição. Este elemento poderá ser textual ou uma imagem, no entanto para verificar a semalhança semântica entre dois tipos de contéudos diferentes (imagem e texto) é necessário converter a imagem para texto, através de interpretadores que oferecem um conjunto de conceitos, que de alguma forma descrevem a imagem. Após este processo, para cada conceito é retirada a relação semântica com a descrição e com um conjunto de domínios existentes no sistema e o mesmo acontece entre a descrição e os mesmos domínios. Estes domínios são uma componente importante do sistema, pois oferecem um conjunto de dados que contextualizam tanto os conceitos como a descrição. Isto é, se a descrição e um conceito estiverem semânticamente relacionados com um mesmo domínio, então existe uma probabilidade de estes dois estarem também semanticamente relacionados. Isto irá fortalecer a relação semântica entre o conteúdo a ser descrito e a descrição. Após obter estes valores é aplicado um algoritmo que irá ditar se a descrição descreve ou não o contéudo. Para cada conceito e domínio existe, então, um valor semântico que os relaciona. Se a descrição tive algum valor relacional com esse mesmo domínio, então é aplicada uma fórmula de máximo entre, o valor da relação entre o conceito e o domínio e o valor da relação entre o conceito e a descrição. Após efetuar isto para todos os conceitos, é feita uma média de todos os valores acima de 0, isto é, que sejam positivos. Esta média irá corresponder à relação semântica entre a descrição e o conteúdo a ser descrito. Para além disto, é contado o número de vezes em que não existe relação entre os conceitos e a descrição, se este número estiver acima de um percentil, 0.6, então significa que não existe relação semântica entre a descrição e a imagem. A descrição é considerada boa ou má, se o valor obtido, pela média, está acima ou abaixo de um limite, 0.14. No fim, este algoritmo irá retornar a média e o veredito,“true” para uma boa descrição ou “false’ para uma má descrição. A estrutura de Screw é constituída por um conjunto de módulos distintos, distribuídos pelos dois processos principais, avaliação e reparação. O sistema baseia-se num Web service, permitindo interoperabilidade para ser usado não só pelo Qualweb, mas também por outras ferramentas. Além desta característica, a modularidade foi outro aspeto relevante no desenvolvimento do sistema, evitando dependências entre módulos e facilitando os desenvolvimentos sobre este. O algoritmo apresentado é distribuído pelos módulos da avaliação: Processador de Recuperação de Informações Semânticas (SIRP), Gestor de Domínio (DM) e Inspetor de Relações (RI). O SIRP é responsável por colecionar informações resumidas sobre o conteúdo, isto é, através de interpretadores e sumarizadores é fornecido um conjunto de conceitos que representam o conteúdo em palavras, no caso das imagens, ou versões resumidas, no caso de texto. O DM é responsável por obter a aproximação semântica entre domínios com a descrição e com os conceitos fornecidos pelo SIRP. Os domínios são uma componente importante do sistema, pois valorizam a relação entre os parâmetros avaliados, no sentido em que, se um dado conceito está relacionado com um certo domínio e a descrição também, então o domínio reforça a relação semântica destes dois. O RI dá a aproximação semântica entre a descrição e os conceitos, relacionando-os também com os valores obtidos no DM. O último passo da avaliação é oferecer o resultado final por meio dos módulos anteriores. O descritor do conteúdo será positivo ou negativo de acordo com o valor obtido pelo algoritmo, caso seja maior ou menor que um determinado limite, respetivamente. Na parte de reparação existem duas fases: a fase de obtenção de novas descrições e a fase de avaliação e comparação de valores. A primeira fase reúne uma série de frases geradas por serviços externos ao sistema (atualmente); a segunda fase, avalia cada uma das novas descrições com o módulo de avaliação do Screw e compara os valores de cada um com todos os valores existentes, até encontrar o melhor valor que seja acima do mesmo limite do algoritmo. Caso não haja nenhuma descrição cujo o valor seja positivo, é gerada uma descrição estática com os três melhores conceitos retirados do SIRP e que representam a imagem. A operação das interpretações, sumarizações, aproximação semântica e geração de novas descrições é suportada por um conjunto de serviços externos ao sistema, nomeadamente Clarifai, Indico e Swoogle. Estes serviços não são estacionários, isto é, podem ser alterados de acordo com a necessidade do desenvolvimento, beneficiando da modularidade do sistema. Foram realizados dois estudos neste trabalho, através de questionários online, os quais permitiram definir os melhores parâmetros do algoritmo, de forma a otimizar o seu melhor desempenho. Para além disso, estes serviram para entender a qualidade das avaliações feitas pelo sistema e também serviram para entender a qualidade das descrições de imagens atualmente naWeb. Esses estudos basearam-se em avaliações humanas sobre um conjunto de imagens e os seus textos alternativos (relativo ao atributo “alt”), para comparação entre as suas classificações e os resultados do sistema. O primeiro estudo permitiu afinar o algoritmo até atingir a melhor correlação possível, sendo que o melhor caso atingiu os 0,58, o que significa que é uma associação forte. No mesmo estudo são fornecidas os cinco melhores conceitos fornecidos pelo SIRP e a conclusão é que estas palavras nem sempre representam as imagens em questão. No segundo estudo, foram avaliadas todas as descrições geradas pelo módulo de reparação, no qual revelou que as frases geradas pelo sistema são no geral insuficientes como alternativas à descrição original. Por outro lado, no contexto da Web, existem muitas situações em que não existe qualquer tipo de descrição das imagens, o que afeta a leitura efetuada pelos leitores de ecrã. Apesar do valor não ser muito positivo, este módulo consegue gerar descrições que podem ser inseridas em atributos que não existem. Por fim, esta framework acabou por ser incluída no Qualweb, para integrar novas perspetivas de avaliação da acessibilidade Web providas de avaliações semânticas. Isto é, como foi mencionado o Qualweb só realizava avaliações sintáticas e esta integração permitiu introduzir e/ou melhorar técnicas relativas a estes problemas, como por exemplo a identificação e descrição dos “alts” nas imagens. Para além desta ferramenta, foi desenvolvido um plugin para o Google Chrome, que através dos resultados tanto do Qualweb como do Screw, concretiza reparações às páginas Web relativas às técnicas que exigem avaliação semântica de imagens.The Internet has continuously found its way into our everyday lives, both in a professional setting as well as in entertainment. It has become an important resource for our daily activities, from work to recreation. This means that increasingly more people are browsing theWWW. There are many types of users and some of them suffer from impairments, constraining their user experience. This leads to the pursuit of an accessible Web for all types of users. This process is aided with a set of guidelines (e.g. WCAG) established by a organization, W3C. These guidelines aside from being a useful guide for Web developers, they are also used byWeb accessibility tools that evaluateWeb pages in order to check issues. However most of these tools cannot resort to a page’s semantics and can only make syntactic evaluations. Also, they are not capable to repairing them. Therefore, this two subjects are the main objectives covered in this study: semantic evaluation and repair for web accessibility. For this purpose a tool called Screw is presented, which performs semantic evaluations to verify the relation between Web content (text and images) and their descriptions, applying an algorithm. For the repair mechanism, it generates new descriptions when the originals are considered bad by the tool. To support this development, two studies were carried, one for the algorithm’s optimization and the other one to verify the quality of Screw’s assessments, after the algorithm has been adjusted. For Web accessibility, Screw is integrated in Qualweb, a Web accessibility evaluator, in order to improve its evaluations to a new stage with semantic evaluation. Additionally, a plugin for Google Chrome browser was developed to repairWeb pages in real time, according to Qualweb and Screw’s results

Expression of the IL-11 Gene in Metastatic Cells Is Supported by Runx2-Smad and Runx2-cJun Complexes Induced by TGFβ1.

In tumor cells, two factors are abnormally increased that contribute to metastatic bone disease: Runx2, a transcription factor that promotes expression of metastasis related and osteolytic genes; and IL-11, a secreted osteolytic cytokine. Here, we addressed a compelling question: Does Runx2 regulate IL-11 gene expression? We find a positive correlation between Runx2, IL-11 and TGFβ1, a driver of the vicious cycle of metastatic bone disease, in prostate cancer (PC) cell lines representing early (LNCaP) and late (PC3) stage disease. Further, like Runx2 knockdown, IL-11 knockdown significantly reduced expression of several osteolytic factors. Modulation of Runx2 expression results in corresponding changes in IL-11 expression. The IL-11 gene has Runx2, AP-1 sites and Smad binding elements located on the IL-11 promoter. Here, we demonstrated that Runx2-c-Jun as well as Runx2-Smad complexes upregulate IL-11 expression. Functional studies identified a significant loss of IL-11 expression in PC3 cells in the presence of the Runx2-HTY mutant protein, a mutation that disrupts Runx2-Smad signaling. In response to TGFβ1 and in the presence of Runx2, we observed a 30-fold induction of IL-11 expression, accompanied by increased c-Jun binding to the IL-11 promoter. Immunoprecipitation and in situ co-localization studies demonstrated that Runx2 and c-Jun form nuclear complexes in PC3 cells. Thus, TGFβ1 signaling induces two independent transcriptional pathways - AP-1 and Runx2. These transcriptional activators converge on IL-11 as a result of Runx2-Smad and Runx2-c-Jun interactions to amplify IL-11 gene expression that, together with Runx2, supports the osteolytic pathology of cancer induced bone disease

Continuum modeling of micro-particle electrorotation in Couette and Poiseuille flows—The zero spin viscosity limit

A continuum mechanical model is presented to analyze the negative electrorheological responses of a particle-liquid mixture with the suspended micro-particles undergoing Quincke rotation for both Couette and Poiseuille flow geometries by combining particle electromechanics and continuum anti-symmetric/couple stress analyses in the zero spin viscosity limit. We propose a phenomenological polarization relaxation model to incorporate both the micro-particle rotation speed and macro-continuum spin velocity effects on the fluid polarization during non-equilibrium motion. Theoretical predictions of the Couette effective viscosity and Poiseuille flow rate obtained from the present continuum treatment are in good agreement with the experimental measurements reported in current literature.National Science Council (China) (grant no. TMS-094-2-A-029)United States-Israel Binational Science Foundation (grant 2004081

Microfabricated Reference Electrodes and their Biosensing Applications

Over the past two decades, there has been an increasing trend towards miniaturization of both biological and chemical sensors and their integration with miniaturized sample pre-processing and analysis systems. These miniaturized lab-on-chip devices have several functional advantages including low cost, their ability to analyze smaller samples, faster analysis time, suitability for automation, and increased reliability and repeatability. Electrical based sensing methods that transduce biological or chemical signals into the electrical domain are a dominant part of the lab-on-chip devices. A vital part of any electrochemical sensing system is the reference electrode, which is a probe that is capable of measuring the potential on the solution side of an electrochemical interface. Research on miniaturization of this crucial component and analysis of the parameters that affect its performance, stability and lifetime, is sparse. In this paper, we present the basic electrochemistry and thermodynamics of these reference electrodes and illustrate the uses of reference electrodes in electrochemical and biological measurements. Different electrochemical systems that are used as reference electrodes will be presented, and an overview of some contemporary advances in electrode miniaturization and their performance will be provided

Large-eddy simulation of gas–liquid two-phase flow in a bubble column reactor using a modified sub-grid scale model with the consideration of bubble-eddy interaction

The Eulerian–Eulerian Large-eddy simulations (LES) of gas–liquid two-phase flow in a cylindrical bubble column reactor have been conducted. When considering the turbulent eddy viscosity in LES, apart from the well-accepted contributions from shear turbulence and bubble induced turbulence (BIT), the effect of the interaction between entrained bubbles and eddies with a similar turbulence length scale to the sub-grid scale (SGS) cannot be neglected. With the consideration of the bubble response to the eddies on the induced sub-grid stresses, a modified SGS model, which incorporates the Stokes number, St, was proposed. The results of LES clearly indicate that the use of the modified SGS model can effectively capture the transient bubbly flow in the cylindrical bubble column. The power turbulent kinetic energy spectrum obtained in LES indicates that a slope similar to Komogorov -5/3 scaling law and the -3 scaling law can still be identified for a critical frequency f=10.70 Hz. © 2020 The Author(s

The role of polyclonal intravenous immunoglobulin in treating HIV-infected children with severe bacterial infections: A retrospective cohort study

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Mortality among HIV-infected children in developing countries remains high after serious bacterial infections despite the use of antibiotics. Intravenous immunoglobulin (IVIG) has been used as an adjuvant therapy to treat these infections, but little data exists regarding its efficacy, and previous studies have focused on IVIG as a prophylactic agent. We examined the impact of IVIG as an adjuvant therapy in reducing mortality and length of hospital stay in HIV-infected children with serious bacterial infections.</p> <p>Methods</p> <p>This retrospective study focused on pediatric admissions at a large urban hospital between 2002 and 2006. Children between the ages of one month and nine years of age with laboratory confirmed HIV-status, serious bacterial infection, no prior exposure to IVIG, and a hospital length of stay of 5 days or more, were eligible for inclusion.</p> <p>Results</p> <p>A total of 140 children (median age 1.2 years) met inclusion criteria; lower respiratory tract infection was diagnosed in 94 (67%) of the children, while 74 (53%) had bacterial sepsis. Fifty-four (39%) children were receiving antiretroviral therapy and 39 (28%) were receiving tuberculosis treatment. Overall 73 (52%) were treated with IVIG, with the majority (74%) of children receiving a single dose. Thirteen (9%) died during their hospital admission. In crude analysis IVIG was significantly associated with increased mortality was (Odds Ratio (OR): 5.8; 95% Confidence Interval (CI): 1.2–27.1) and this association was weakened by adjustment for other predictors of mortality (OR 4.3, 95% CI 0.7–27.9, p = 0.123). IVIG use was also associated with longer hospital stays.</p> <p>Conclusion</p> <p>Administration of one to three doses of IVIG during the acute phase of illness does not appear to reduce mortality or the length of hospital stays in HIV-infected children with serious bacterial infections. However, the retrospective nature of this study makes confounding by indication difficult to control and further studies regarding the timing, dosing, and method of administration are required. Nonetheless the routine use of IVIG in resource-limited settings should be carefully considered given its high cost.</p

Pharmacological Inhibition of O-GlcNAcase Enhances Autophagy in Brain through an mTOR-Independent Pathway

The glycosylation of nucleocytoplasmic proteins with O-linked N-acetylglucosamine residues (O-GlcNAc) is conserved among metazoans and is particularly abundant within brain. O-GlcNAc is involved in diverse cellular processes ranging from the regulation of gene expression to stress response. Moreover, O-GlcNAc is implicated in various diseases including cancers, diabetes, cardiac dysfunction, and neurodegenerative diseases. Pharmacological inhibition of O-GlcNAcase (OGA), the sole enzyme that removes O-GlcNAc, reproducibly slows neurodegeneration in various Alzheimer’s disease (AD) mouse models manifesting either tau or amyloid pathology. These data have stimulated interest in the possibility of using OGA-selective inhibitors as pharmaceuticals to alter the progression of AD. The mechanisms mediating the neuroprotective effects of OGA inhibitors, however, remain poorly understood. Here we show, using a range of methods in neuroblastoma N2a cells, in primary rat neurons, and in mouse brain, that selective OGA inhibitors stimulate autophagy through an mTOR-independent pathway without obvious toxicity. Additionally, OGA inhibition significantly decreased the levels of toxic protein species associated with AD pathogenesis in the JNPL3 tauopathy mouse model as well as the 3×Tg-AD mouse model. These results strongly suggest that OGA inhibitors act within brain through a mechanism involving enhancement of autophagy, which aids the brain in combatting the accumulation of toxic protein species. Our study supports OGA inhibition being a feasible therapeutic strategy for hindering the progression of AD and other neurodegenerative diseases. Moreover, these data suggest more targeted strategies to stimulate autophagy in an mTOR-independent manner may be found within the O-GlcNAc pathway. These findings should aid the advancement of OGA inhibitors within the clinic