Zinc-rich paint coatings containing either ionic surfactant-modified or functionalized multi-walled carbon nanotube-supported polypyrrole utilized to protect cold-rolled steel against corrosion

The intense anodic action of sacrificial zinc pigments ensured viable galvanic function of the highly porous liquid zinc-rich paints (ZRPs) result in deteriorated long-term corrosion resistance often accompanied by cathodic delamination phenomena. In our approach, such a efficacy problem related to the corrosion preventive function of ZRPs is addressed by the application of intimately structured anodic inhibitor particles composed of nano-size alumina and either polyelectrolyte-modified or chemically functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) supported polypyrrole (PPy) in one specific zinc-rich hybrid paint formulation providing balanced active–passive protective functionality. High dispersity of the nanotube-free PPy-deposited inhibitor particles (PDIPs) with uneven polymer distribution on the alumina carrier was confirmed by transmission electron microscopy (TEM) observations. Furthermore, the MWCNT-embedded PDIPs indicated almost complete surface coverage of the alumina-nanotube carriers by PPy with decreased microstructure dispersity which is attributed to the effect of double-flocculants type co-deposition of the oppositely charged polymers causing coalescence of the modified particles. Depending on the amount of the nanotubes and their proportion to the quantities of the deposited PPy and polyelectrolyte as well as the concentration of the surfactant, varied micron-scale association of the PDIPs in the suspensions of dissolved alkyd matrix was disclosed by rheology characterization carried out at particular solid contents similar to hybrid paint formulation. The evenly distributed but less densely packed nano-structure of PPy was evidenced on the polyelectrolyte-modified nanotubes by Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy whereas more compact polymer film formation was confirmed on the surface of functionalized nanotubes. According to the greater electrical conductivity, enhanced electroactivity and reversibility of the nanotube-embedded PDIPs were indicated over the nanotube-free particles by cyclic voltammetry, depending on the type and the amount of the nanotubes and their modification. Protection function of the hybrid paint coatings (formulated with spherical zinc pigment at 70 wt.%) was investigated by immersion and salt-spray chamber tests over 254 and 142 day periods, respectively. Firm barrier nature of the nanotube-embedded PDIP contained hybrids was proved by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and radio-frequency glow-discharge optical-emission-spectroscopy (RF-GD-OES). Furthermore, due to the increased conductivity of the nanotube-embedded PDIPs cemented in epoxy primers optimally at 0.4 and 0.6 wt.%, altered corrosion preventive behaviour of the hybrid coatings was indicated by the positively polarized open-circuit potentials (OCPs) and the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) detected lower relative quantities of the interfacially accumulated zinc corrosion products, moderate oxidative degradation of the epoxy vehicle. Decreasing oxidative conversion of iron at the surface was indicated by XPS found to correlate with the increasing intensity of zinc corrosion and decreasing oxidative degradation of the epoxy binder, according to the higher nanotube contents of hybrid coatings. In addition, inhibited zinc corrosion caused low rate of oxidative degradation of epoxy, allowing increased durability of coating adhesion and cohesion thereby ensuring reliable protection by zinc-rich compositions. As a conclusion, modified or functionalized MWCNTs acting as unexchangeable doping agents promote enhanced reversibility and increased conductivity of PPy, forming nano-size inhibitor particles with advanced features. Thus, such inhibitor nano-particles in zinc-rich hybrid compositions afford improved barrier and high efficiency galvanic–cathodic corrosion preventive function, exceeding long-term protection capability of the conventional ZRPs

Mozgásszervi zavarok mikrokeringési következményeinek vizsgálata és befolyásolása = Assessment and modification of the microcirculatory consequences of locomotor disorders

Új, objektív intravitális videomikroszkópos módszert dolgoztunk ki a csonthártya és a térdízületi felszín mikrokeringésének kísérletes megfigyelésére. Kimutattuk, hogy a végtag ischaemia által kiváltott periosteális mikrokeringési zavarok során a mikrokeringés effektivitása csökken, a leukocyta-endothelsejt interakciók fokozódnak, emellett nő a szöveti hízósejt degranuláció. A szisztémás gyulladásos aktivációt CD11b adhéziós molekula expresszió, TNF-alfa felszabadulás és mieloperoxidáz aktivitás fokozódás jellemzi. Több, azonos irányú vizsgálatot folytattunk e jelenségek befolyásolása céljából, és kimutattuk az exogén foszfatidilkolin, az ösztrogén és kolloid terápiák (különösen a hidroxietil-keményítő) hatékonyságát, valamint az ischaemiás prekondícionálás lehetséges előnyeit, utóbbi esetben a TRPV-1 pozitív neuronok inaktiválódásának szerepét. Az intravitális paraméterek változását carrageenan arthritisben is igazoltuk, és a foszfatidilkolin gyulladáscsökkentő hatását ebben a modellben is kimutattuk. Intravitális mikroszkópos módszerünkkel elsőként mutattuk ki a tibia velőűrbe helyezett implantátumok hatását a periosteális érképződésre, melyről feltételezzük, hogy kompenzáló reakció lehet behelyezett anyagok érregenerációt gátló hatásának ellensúlyozására. | We have developed a novel intravital method for the examination of the microcirculation of the periosteum and synovial membrane in rats. Periosteal microcirculatory disorders elicited by limb ischemia were traced by the examinations of the changes in the efficacy of microcirculatory perfusion, leukocyte-endothelial interactions and mast cell degranulation. The systemic inflammatory activation (CD11b adhesion molecule expression and TNF-alfa release, myeloperoxidase activity) was also characterized. These reactions could be effectively ameliorated by exogenous phosphatidylcholine, estrogen and colloid (hydroxyethyl starch) therapies and ischemic preconditioning (which appears to be mediated by the activation of TRPV-1 positive nerves). The intravital microscopic assessment of synovial inflammatory changes was assessed in carrageenan-induced arthritis also and the anti-inflammatory potential of oral phosphatidylcholine was established in this model, too. Intravital microscopy was also applied to assess the changes in periosteal vascular density in tibias with polyethylene or titanium implants were infixed. We described an increased periosteal vessel formation which may represent a compensatory mechanism against impaired endosteal regeneration caused by the implants

Epigenetikus reguláció a Drosophila melanogaster bithorax komplexében = Epigenetic regulation in the bithorax complex of Drosophila melanogaster

Fontosabb eredmények Kimutattuk, hogy a bithorax komplexben (Bx-C) a Polycomb Response Elementek (PRE-k), és a hozzájuk kapcsolódó Polycomb fehérjék nemcsak a cisz-regulátor régiók inaktív/zárt állapotának fenntartásában játszanak fontos szerepet, hanem az aktív/nyílt állapotú cisz-regulátorokban található enhanszerek hatásának modulálásában is. Ezt a hatás úgy fejti ki, hogy fizikailag a célgén promoteréhez kötődik. Ezzel összefüggésben kimutattuk egy, a bxd PRE-vel részben átfedő Targetáló Elem (TE) jelenlétét. A TE a PRE-hez hasonlóan moduláris szerkezetű. Igazoltuk, hogy ez az elem nemcsak a PRE promóterhez való kőtődésében játszik szerepet, hanem részt vesz a bxd régióban található enhanszereknek az Ubx promótere köré való szervezésében, azaz az „acticve chromatin hub” kialakításában. A TE ezt a funkcióját ektopikus környezetben, az iab-7 cisz regulátorban is megőrzi. A PRE-től határoló elemmel elválasztott bxd enhanszerek ektopikus aktivitást mutatnak, amely mind fenotípus analízissel, mind markergén expressziójának követésével kimutatható. Kinutattuk, hogy az ebi gén a Polycomb csoport génjei közé sorolandó, és a polyhomeotic génnel együtt az aktív állapotú cisz-regulátorokban fejti ki moduláló hatását. Kvantitatív RTPCR segítségével kimutattuk, hogy az Abd-B RNS mennyisége körülbelül duplájára nő polyhomeotic mutáns háttéren. | We showed that Polycomb Response Elements (PREs) and Polycomb proteins bound to them play an important role not only in maintaining inactive/closed conformation of cis-regulatory elements in the bithorax complex, but they are also involved in modulating the regulatory output of enhancers in the active/open domains. This latter effect is mediated by direct physical contact between the PRE and the promoter – enhancer complex. In connection with this we demonstrated the presence of a Targeting Element (TE) that partially overlaps with the bxd PRE. TE is, similarly to the PRE, modularly organized. We showed that this element is involved not only in targeting the PRE to the Ubx promoter, but also part of the machinery organizing the active chromatin hub around cognate promoter. We also demonstrated that the TE maintains its activity in ectopic context, in the iab-7 cis-regulatory region. Enhancers separated from the bxd PRE by a boundary region exhibit ectopic activity, as revealed by both phenotypic analysis and by monitoring the expression pattern of a marker gene. We identified the ebi gene as an unusual Polycomb group member, which, similarly to the polyhometic gene, participates in the modulation of enhancer output of active cis-regulatory regions. Using quantitative RTPCR we showed that the amount of the Abd-B RNA is doubled in polyhomeotic mutant background

Elemental composition in feathers of a migratory passerine for differentiation of sex, age, and molting areas

The bulk analysis of single feathers of 263 feathers belonging to 238 individuals of a migratory passerine (collared flycatcher, Ficedula albicollis, originating from a breeding population in the Pilis-Visegrád Mountains in Hungary) by inductively coupled plasma sector field mass spectrometry (ICP-SF-MS) for determination of elements after proper dissolution allowed the quantitative determination of 38 elements. Calcium, Mg, Mn, Fe, and Zn were found to have a quantitative determination frequency larger than 80 % and a concentration greater than 100 μg/g. Among ecotoxicologically relevant elements, Ni, Cd, Hg, and Pb could be determined in more than 55 % of the tail feather samples. The concentration of Hg with a quantification limit of 0.006 μg/g and Pb with that of 0.015 μg/g was higher than 1 and 10 μg/g, respectively, in more than 80 % of the investigated samples, but generally lower than levels that could cause adverse behavioral effects. The principal component analyses of elemental concentration data followed by the application of general linear models revealed that, for male collared flycatchers, the concentration of Sn, Pb, Ni, Sr, Mg, Zn, Ba, and Sc differed significantly in the wing and tail feathers collected from the same individuals. With females, only the Ca and Sc concentration showed a significant difference between wing and tail feathers. Moreover, the concentration of rare earth elements, V, Fe, Sr, Mg, Mn, Zn, Pb, and Ba in tail feathers allowed differentiation between sexes while the concentration of Se, Bi, and Sc between yearling and adult male individuals. At the same time, Sc differentiated age categories in females. Distribution of major elements along the rachis of feathers could be monitored by laser ablation ICP-SF-MS after normalization of the intensities to either 13C or 34S signals

Környezeti mintavételezés

A környezetben lezajló természetes és mesterséges folyamatok megértéséhez, azok hatásainak vizsgálatához elengedhetetlen ezeknek a folyamatoknak a rendszeres megfigyelése, a bekövetkező változások nyomon követése. A környezet állapotának vizsgálata egy összetett munkafolyamat, amelynek minden egyes elemét megfelelő körültekintéssel kell elvégezni, ellenkező esetben a vizsgálat eredménye nem avalós helyzetet fogja tükrözni. Ennek következményeként a környezetben bekövetkező változások esetleges káros hatásait nem tudjuk elhárítani. Mivel a vizsgálandó környezeti elemek sok esetben nem vizsgálhatók teljes egészükben, ezért mintavételre van szükség, amelynek reprezentatívnak kell lennie annak érdekében, hogy az eredmények extrapolálhatók legyenek a teljes eredeti sokaságra. A hallgatók a tananyag elsajátításával képesek lesznek helyesen kiválasztani az egyes konkrét esetekben alkalmazható mintavételi módszert, tisztában lesznek annak elvi alapjaival, ismerik, és ki tudják küszöbölni a lehetséges hibaforrásokat. Mivel az egyes vizsgálatok (pl. kémiai, biológiai, geológiai stb.) rendkívül szerteágazóak, és esetenként teljesen eltérő mintavételi szemléletet és stratégiát követelnek, – egy általános bevezetést követően – az egyes területekhez tartozó mintavételezési tudnivalók elkülönítetten kerülnek tárgyalásra. A jegyzet első fejezetében bemutatásra kerülnek a mintavétel legfontosabb elvi alapjai és mennyiségi összefüggései. A második fejezet tárgyalja a környezet- földtudományi mintavételezést, ezen belül a talaj, a talajlevegő, a felszíni és felszín alatti vizek, a salakok, pernyék, meddők és a kőzetek mintavételezését. A harmadik fejezet a kifejezetten kémiai vizsgálatok céljára történő mintavételezést mutatja be az alábbi közegekben: felszíni víz, csapadék, hulladék, szennyvíz, humán és légköri minták. A negyedik fejezet taglalja a biológiai mintavételezésen belül a növényi, állati szervezetek vizsgálatára történő, valamint a mikrobiológiai célú mintavételt. A jegyzetet fejezetenként irodalomjegyzék és kötet végén fogalomtár egészíti ki