Biotechnological applications of selected macroalgae

IBBA Strategic Planning - Workshop III, Plant Biotechnology Ponta Delgada, 25 Janeiro, 2011

Nature through the eyes of chemistry: characterization of novel active molecules from Azorean Natural Products

Jornadas "Ciência nos Açores – que futuro?", Ponta Delgada, 7-8 de Junho de 2013.A área de Química de Produtos Naturais tem contribuído, grandemente, para a descoberta de fármacos e agroquímicos, entre outros, por meio do isolamento de substâncias ativas produzidas por diversos organismos. As novas moléculas têm grande interesse científico, económico, social e farmacológico podendo contribuir, em muito, para a saúde das pessoas e para a sua qualidade de vida. O rastreio de novos compostos com atividade biológica tem sido, recentemente, uma das prioridades da comunidade científica e os Açores, pelas suas características particulares e endemismos assumem particular importância nesta área de investigação. O estudo das potencialidades de plantas e organismos marinhos dos Açores tem sido desenvolvido na Universidade dos Açores/CIRN desde a década de noventa, usando a estratégia de investigação seguinte: (i) seleção dos organismos mais promissores para fins industriais e comerciais pela avaliação da sua atividade em ensaios biológicos diversos, (ii) extração, separação e identificação dos compostos bioativos e (iii) estudos da relação estrutura-atividade dos compostos bioativos isolados.ABSTRACT: The chemistry of Natural Products has contributed greatly to the discovery of pharmaceuticals and agrochemicals agents, among others, by the isolation of active substances produced by various organisms. The new molecules are of great scientific, economic, social and pharmacological importance and may contribute greatly to the people's health and their quality of life. The screening for new compounds with biological activity has been a recent priority for the scientific community and the Azores, by its particular characteristics and endemism is of crucial importance in this area of research. The study of the Azorean plants and marine organisms potential has been investigated in Azores University/CIRN since the '90s decade, using the following research strategy: (i) screening of the most promising organisms for industrial and commercial purposes by evaluating their activity in several biological assays, (ii) extraction, purification and molecular structure elucidation of the bioactive compounds, and (iii) studies of structure-activity relationships of the isolated bioactive compounds

In vitro differentiation of mesenchimal stem cells of dogs into osteogenic precursors

O objetivo principal da nossa pesquisa foi avaliar o potencial de diferenciação osteogênica de células-tronco mesenquimais (MSC) obtidas da medula óssea do cão. As MSC foram separadas pelo método Ficoll e cultivadas sob duas condições distintas: DMEM baixa glicose ou DMEM/F12, ambos contendo L-glutamina, 20% de SFB e antibióticos. Marcadores de MSC foram testados, confirmando células CD44+ e CD34- através da citometria de fluxo. Para a diferenciação osteogênica, as células foram submetidas a quatro diferentes condições: Grupo 1, as mesmas condições utilizadas para a cultura de células primárias com os meios DMEM baixa glicose suplementado; Grupo 2, as mesmas condições do Grupo 1, mais os indutores de diferenciação dexametasona, ácido ascórbico e b-glicerolfosfato; Grupo 3, células cultivadas com meios DMEM/F12 suplementado; e Grupo 4, nas mesmas condições que no Grupo 3, mais indutores de diferenciação de dexametasona, ácido ascórbico e b-glicerolfosfato. A diferenciação celular foi confirmada através da coloração com alizarin red e da imunomarcação com o anticorpo SP7/Osterix. Nós observamos através da coloração com alizarin red que o depósito de cálcio foi mais evidente nas células cultivadas em DMEM/F12. Além disso, usando a imunomarcação com o anticorpo SP/7Osterix obtivemos positividade em 1:6 células para o Meio DMEM/F12 comparada com 1:12 para o meio DMEM-baixa glicose. Com base nos nossos resultados concluímos que o meio DMEM/F12 é mais eficiente para a indução da diferenciação de células-tronco mesenquimais caninas em promotores osteogênicos. Este efeito provavelmente ocorre em decorrência da maior quantidade de glicose neste meio, bem como da presença de diversos aminoácidos.The aim of our research was to evaluate the potential for osteogenic differentiation of mesenchimal stem cells (MSC) obtained from dog bone marrow. The MSC were separated using the Ficoll method and cultured under two different conditions: DMEM low glucose or DMEM/F12, both containing L-glutamine, 20% of FBS and antibiotics. MSC markers were tested, confirming CD44+ and CD34- cells with flow cytometry. For osteogenic differentiation, cells were submitted to four different conditions: Group 1, same conditions used for primary cell culture with DMEM supplemented media; Group 2, same conditions of Group 1 plus differentiation inductors Dexametazone, ascorbic acid and β-glicerolphosphate. Group 3, Cells cultured with supplemented DMEM/F12 media, and Group 4, same conditions as in Group 3 plus differentiation inductors Dexametazone, ascorbic acid and β-glicerolphosphate. The cellular differentiation was confirmed using alizarin red and imunostaining with SP7/Osterix antibody. We observed by alizarin staining that calcium deposit was more evident in cells cultivated in DMEM/F12.Furthermore, by SP/7Osterix antibody immunostaining we obtained 1:6 positive cells when using DMEM/F12 compared with 1:12 for low-glucose DMEM. Based on our results, we conclude that the medium DMEM/F12 is more efficient for induction of differentiation of mesenchymal stem cells in canine osteogenic progenitors. This effect is probably due to the greater amount of glucose in the medium and the presence of various amino acids

Regenerative collagen biomembrane: Interim results of a Phase I veterinary clinical trial for skin repair [version 1; referees: 2 approved, 1 approved with reservations]

Background: The availability of commercial tissue engineering skin repair products for veterinary use is scarce or non-existent. To assess features of novel veterinary tissue engineered medical devices, it is therefore reasonable to compare with currently available human devices. During the development and regulatory approval phases, human medical devices that may have been identified as comparable to a novel veterinary device, may serve as predicate devices and accelerate approval in the veterinary domain. The purpose of the study was to evaluate safety and efficacy of the biomembrane for use in skin repair indications. Methods: In the study as a whole (3 year total length), 15 patients (animals), dogs and cats (male/female, 2 cm), with a wound depth equivalent to 2nd/3rd degree burns are to be studied from Day 0 to Day 120-240, post-application of the biomembrane. This interim report covers the 5 patients assessed to date and deemed eligible, of which 3 enrolled, and 2 have completed the treatment. Wound beds were prepared and acellular collagen biomembranes (Eva Scientific Ltd, São Paulo, Brazil) applied directly onto the wounds, and sutured at the margins to the patient's adjacent tissue. Wound size over time, healing rate, general skin quality and suppleness were assessed as outcomes. Qualitative (appearance and palpation) and quantitative (based on Image Analysis of photographs) wound assessment techniques were used. Results: Both patients’ wounds healed fully, with no adverse effects, and the healing rate was comparable in both, maxing out at approximately 1 cm2/day. Conclusions: Early results on the biomembrane's safety and efficacy indicate suitability for skin repair usage in veterinary patients

Group-IV graphene- and graphane-like nanosheets

We performed a first principles investigation on the structural and electronic properties of group-IV (C, SiC, Si, Ge, and Sn) graphene-like sheets in flat and buckled configurations and the respective hydrogenated or fluorinated graphane-like ones. The analysis on the energetics, associated with the formation of those structures, showed that fluorinated graphane-like sheets are very stable, and should be easily synthesized in laboratory. We also studied the changes on the properties of the graphene-like sheets, as result of hydrogenation or fluorination. The interatomic distances in those graphane-like sheets are consistent with the respective crystalline ones, a property that may facilitate integration of those sheets within three-dimensional nanodevices

Agricultura orgânica: características básicas do seu produtor.

A agricultura orgânica é ainda pouco expressiva no Brasil. Sua relevância é, no entanto, crescente, seguindo tendência observada em outros países, em especial na Europa. Este estudo analisa as características básicas do produtor de produtos orgânicos, contribuindo para preencher uma lacuna existente na literatura de economia rural. Utilizando informações primárias sobre agricultores orgânicos da região próxima à cidade de Curitiba, Paraná, identificamos as suas características pessoais e econômicas, por meio de estatística descritiva, análise de correlação e regressão linear múltipla. Os produtores foram divididos em dois grupos: o primeiro com aqueles que ainda estão em conversão para a agricultura orgânica e o segundo grupo composto por produtores orgânicos que já obtiveram a certificação de seus produtos. Os resultados obtidos indicam que alta participação de capital próprio no financiamento da produção e elevado nível de escolaridade são duas das características mais marcantes dos produtores rurais orgânicos paranaenses. Outras características que influenciam o resultado líquido da atividade são a disponibilidade de mão de obra e a integração de atividades agrícolas, pecuárias e florestais