Sub-second photonic processing of solution-deposited single layer and heterojunction metal oxide thin-film transistors using a high-power xenon flash lamp

We report the fabrication of solution-processed In2O3 and In2O3/ZnO heterojunction thin-film transistors (TFTs) where the precursor materials were converted to their semiconducting state using high power light pulses generated by a xenon flash lamp. In2O3 TFTs prepared on glass substrates exhibited low-voltage operation (≤2 V) and a high electron mobility of ∼6 cm2 V−1 s−1. By replacing the In2O3 layer with a photonically processed In2O3/ZnO heterojunction, we were able to increase the electron mobility to 36 cm2 V−1 s−1, while maintaining the low-voltage operation. Although the level of performance achieved in these devices is comparable to control TFTs fabricated via thermal annealing at 250 °C for 1 h, the photonic treatment approach adopted here is extremely rapid with a processing time of less than 18 s per layer. With the aid of a numerical model we were able to analyse the temperature profile within the metal oxide layer(s) upon flashing revealing a remarkable increase of the layer's surface temperature to ∼1000 °C within ∼1 ms. Despite this, the backside of the glass substrate remains unchanged and close to room temperature. Our results highlight the applicability of the method for the facile manufacturing of high performance metal oxide transistors on inexpensive large-area substrates

Efeito do protocolo de sincronização celular na produção de clones bovinos.

Os métodos de sincronização da célula doadora de núcleo para uso em clonagem baseiam-se no bloqueio reverslvel do ciclo celular em pontos especlficos. Idealmente, espera-se que esse bloqueio não provoque prejulzo à viabilidade do embrião reconstituldo após a transferência de núcleo. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência do processo de clonagem (taxa de eletrofusão, produção de blastocistos e estabelecimento de prenhez) a partir de dois protocolos de sincronização celular: privação de soro fetal bovino (SFB) ou cultivo celular até confluência. Oócitos bovinos foram recuperados por aspiração folicular postmortem e maturados in vitro (MIV) por 18h em TCM-199 suplementado com 10% de SFB, 1 ug/mL FSH, 50ug/ mL hCG, 1 ug/mL estradiol, 0,2mM piruvato de sódio e 83,4~g/mL amicacina em atmosfera úmida de 5% de CO2 em ar a 38,5°C. Oócitos apresentando extrusão do primeiro corpúsculo polar foram selecionados, corados com 10ug/mL de Hoechst 33342 e enucleados em fluido sintético de oviduto (SOF) tamponado com HEPES, suplementado com 10% de SFB e 7,5ug/mL de citocalasina B. A reconstituição oocitâria foi realizada com dois grupos de fibroblastos bovinos: Grupo A - cultivados sob privação de SFB por 3 a 5 dias (Dulbecco's Modified Eagle Medium -DMEM suplementado com 0,5% de SFB); ou Grupo B -cultivados até confluência (DMEM suplementado com 10% de SFB). Conjuntos citoplasto+fibroblasto foram eletrofundidos em solução de manitol 0,28M, com dois pulsos de corrente direta de 2,OKv/cm e duração de 20s cada. A ativação foi realizada por exposição à ionomicina (5 minutos, 5~M) seguida de incubação em SOF suplementado com 20mM cloreto de estrôncio e .\ O~g/mL de citocalasina B por 6 horas. Os provâveis zigotos foram co-cultivados com células da granulosa em SOF suplementado com 2,5% de SFB e 0,5% de BSA em atmosfera úmida de 5% de CO2 em ar a 38,5°C por 7 dias. Alguns blastocistos de cada grupo foram transferidos para fêmeas receptoras previamente sincronizadas. As taxas de eletrofusão e produção de blastocistos dos dois grupos foram submetidas à ANOVA, com nlvel de significância de 5%. Houve diferença signiticativaentre os grupos A e B quanto às taxas de eletrofusão: 3,66o/a:!:137,% (549 fundido sem 1631 reconstituidos) contra 40,07% % 11,95% (696 fundidos em 1737 reconstituidos), respectivamente; e quanto ao desenvolvimento até blastocisto: 20,58% % 13,84% (113 blastocistos em 549) contra 34,77o/a:!:1 0,47% (242 blastocistos em 696), respectivamente. Tais diferenças proporcionaram produção média de 5,65 e 12,74 blastocistos por sessão de micromanipulação nos grupos A e B, respectivamente. No grupo A não foram diagnosticadas prenhezes aos 30 dias em 25 receptoras inovuladas; no grupo B foram diagnosticadas 4 gestações a partir de II inovulações (36,4%). Embora a privação de SFB permita o desenvolvimento a termo de clones bovinos (Campbell et al., Nature, 380:64, 1996), existem relatos de maior fragmentação de DNA após utilização da privação (Gibbons et aI., Biol Reprod, 66:895, 2002). Ainda, as menores taxas de eletrofusão, produção de blastocistos e estabelecimento de prenhez observadas no grupo A em comparação ao B, indicam que o uso de fibrob'astos submetidos à privação de SFB não é justiticâvel para o procedimento de clonagem em bovinos

Expressão de DNA metiltransferases em blastocistos bovinos produzidos in vivo e in vitro.

Nos mamiferos, a metilação do DNA é essencial na regulação da expressão gênica e na diferenciação celular. Uma proporção elevada de embriões produzidos por transferência nuclear (TN) é incapaz de estabelecer e sustentar a gestação a termo. Há grande consenso que alterações epigenéticas, primariamente causadas por alterações nos padrões de metilação do DNA, resultam em expressão gênica anormal em embriões e fetos clonados, tomando os indices de sucesso da clonagem frustrantes. Este trabalho objetivou analisar os padrões de expressão das DNA metiltransferases (DNMT) I, 3A e 3B em blastocistos bovinos produzidos in vivo (grupo IV) ou in vilro por FIV (grupo FlV) e transferência nuclear a partir de fibroblastos submetidos à privação de soro fetal bovino (SFB) durante o cultivo (grupo TN-S), ou cultivados até a confluência (grupo TN-C). Uma vez que a linhagem celular doadora de núcleo era proveniente de uma fêmea, os blastocistos dos grupos IV e FIV foram sexados por PCR e somente aqueles do sexo feminino foram utilizados nas etapas posteriores. Após remoção da zona pelucida em PBS pH 2,5, os blastocistos foram individualmente submetidos a um ciclo de amplificação linear do RNA mensageiro utilizando o "Superscript RNA amplification system" (L-l 016, Invitrogen). A transcrição reversa de volume correspondente a I/IOdo RNA de um embrião foi realizada com 6,75JlM de hexâmeros randômicos e transcriptase reversa (Improm-lI Reverse Transcriptase, Promega) seguindo instruções do fabricante. Os ensaios de quantificação relativa dos transcritos dos genes DNMTI, DNMT3A e DNMT3B foram realizados por PCR em tempo real com sistema de detecção TaqMan* (Applied Biosystems); utilizando o gliceraldeido-3-fosfato-desidrogenase (GAPDH) como controle endógeno. Foram utilizados oito embriões por grupo, amplificados em quadruplicata. A eficiência média das amplificações por PCR foi estimada para cada gene utilizando-se uma regressão linear do logaritmo da tluorescência a cada ciclo (Ramakers et aI., Neurosci. Lett., 339:62, 2003); e as razões de expressão calculadas de acordo com metodologia descrita por Livak e Schmittgen (Methods, 25:402, 2001). Para verificar as diferenças significativas foi utilizado o "Pair wise fixed reallocation randomization tes(' (Pfaffi et ai., Nucleic Acids Res., 30:e36. 2002). Todas as razões de expressão foram normalizadas pelo GAPDH e calibradas em função do grupo IV. Não foram detectados transcritos da DNMTI nos blastocistos do grupo TN-S, em contra partida. não se verificaram diferenças estatisticas (P>0,05) entre as razões de expressão dos grupos FIV (0,95) e TN-C (0,77). comparados ao grupo IV. Os grupos de transferência nuclear (TN-C e TN-S) apresentaram razões de expressão numericamente superiores para a DNMT3A (1,89 e 1,99; respectivamente) e para a DNMT3B (1,31 e 2,08; respectivamente) quando comparados aos grupos fertilizados (IV e FIV: 1,00 e 1,50 para DNMT3A; e 1,00 e 1,29 para DNMT3B; respectivamente). no entanto, sem diferenças significativas (P>0,05). A ausência de expressão da DNMTI no grupo TN com fibroblastos submetidos à privação de SFB nos leva a sugerir que embriões clonados a partir deste protocolo sejam menos viáveis do que aqueles oril,lndos de fibroblastos cultivados até confluência. A falta de DNMTl compromete a metilação do DNA a cada ciclo celular e toma os embriões inaptos a manterem as marcações epigcnéticas após cada mitose e sustentar o desenvolvimento fetal

Modulation-Doped In2O3/ZnO Heterojunction Transistors Processed from Solution

This paper reports the controlled growth of atomically sharp In2O3/ZnO and In2O3/Li-doped ZnO (In2O3/Li-ZnO) heterojunctions via spin-coating at 200 °C and assesses their application in n-channel thin-film transistors (TFTs). It is shown that addition of Li in ZnO leads to n-type doping and allows for the accurate tuning of its Fermi energy. In the case of In2O3/ZnO heterojunctions, presence of the n-doped ZnO layer results in an increased amount of electrons being transferred from its conduction band minimum to that of In2O3 over the interface, in a process similar to modulation doping. Electrical characterization reveals the profound impact of the presence of the n-doped ZnO layer on the charge transport properties of the isotype In2O3/Li-ZnO heterojunctions as well as on the operating characteristics of the resulting TFTs. By judicious optimization of the In2O3/Li-ZnO interface microstructure, and Li concentration, significant enhancement in both the electron mobility and TFT bias stability is demonstrated

Unintentional p-type conductivity in intrinsic Ge-rich SiGe/Ge heterostructures grown on Si(001)

In this work, we investigate the effective background charge density in intrinsic Si0.06Ge0.94/Ge plastically relaxed heterostructures deposited on Si(001). Hall effect measurements and capacitance–voltage profiling reveal a p-type conductivity in the nominally intrinsic layer with a hole concentration in the mid 1015 cm−3 range at temperatures between 50 and 200 K. In view of the carrier freeze out that we observe below 50 K, we attribute the origin of these carriers to the ionization of shallow acceptor-like defect states above the valence band. In addition, one dominant hole trap located at mid-gap position is found by deep level transient spectroscopy. Carrier trapping kinetics measurements can be interpreted as due to a combination of point defects, likely trapped in the strain field of extended defects, i.e., the threading dislocation

Current leakage mechanisms related to threading dislocations in Ge-rich SiGe heterostructures grown on Si(001)

This work investigates the role of threading dislocation densities (TDD) in the low density regime on the vertical transport in Si0.06Ge0.94 heterostructures integrated on Si(001). The use of unintentionally doped Si0.06Ge0.94 layers enables the study of the impact of grown-in threading dislocations (TD) without interaction with processing-induced defects originating, e.g., from dopant implantation. The studied heterolayers, while equal in composition, the degree of strain relaxation, and the thickness feature three different values for the TDD as 3 × 106, 9 × 106, and 2 × 107 cm−2. Current–voltage measurements reveal that leakage currents do not scale linearly with TDD. The temperature dependence of the leakage currents suggests a strong contribution of field-enhanced carrier generation to the current transport with the trap-assisted tunneling via TD-induced defect states identified as the dominant transport mechanism at room temperature. At lower temperatures and at high electric fields, direct band-to-band tunneling without direct interactions with defect levels becomes the dominating type of transport. Leakage currents related to emission from mid-gap traps by the Shockley–Read–Hall (SRH) generation are observed at higher temperatures (>100 °C). Here, we see a reduced contribution coming from SRH in our material, featuring the minimal TDD (3 × 106 cm−2), which we attribute to a reduction in point defect clusters trapped in the TD strain fields

SHOX2 DNA Methylation is a Biomarker for the diagnosis of lung cancer based on bronchial aspirates

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>This study aimed to show that SHOX2 DNA methylation is a tumor marker in patients with suspected lung cancer by using bronchial fluid aspirated during bronchoscopy. Such a biomarker would be clinically valuable, especially when, following the first bronchoscopy, a final diagnosis cannot be established by histology or cytology. A test with a low false positive rate can reduce the need for further invasive and costly procedures and ensure early treatment.</p> <p>Methods</p> <p>Marker discovery was carried out by differential methylation hybridization (DMH) and real-time PCR. The real-time PCR based HeavyMethyl technology was used for quantitative analysis of DNA methylation of SHOX2 using bronchial aspirates from two clinical centres in a case-control study. Fresh-frozen and Saccomanno-fixed samples were used to show the tumor marker performance in different sample types of clinical relevance.</p> <p>Results</p> <p>Valid measurements were obtained from a total of 523 patient samples (242 controls, 281 cases). DNA methylation of SHOX2 allowed to distinguish between malignant and benign lung disease, i.e. abscesses, infections, obstructive lung diseases, sarcoidosis, scleroderma, stenoses, at high specificity (68% sensitivity [95% CI 62-73%], 95% specificity [95% CI 91-97%]).</p> <p>Conclusions</p> <p>Hypermethylation of SHOX2 in bronchial aspirates appears to be a clinically useful tumor marker for identifying subjects with lung carcinoma, especially if histological and cytological findings after bronchoscopy are ambiguous.</p