Διερεύνηση της δημιουργικής επίλυσης προβλημάτων από παιδιά προσχολικής ηλικίας, 4 και 5 ετών, αξιοποιώντας το προγραμματιζόμενο παιχνίδι bee-bot.

Η επίλυση προβλημάτων αποτελεί ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία της προσχολικής εκπαίδευσης. Η ανάπτυξη ικανοτήτων επίλυσης προβλήματος αποτελεί βασικό στόχο των σύγχρονων παιδαγωγικών προγραμμάτων. Μάλιστα, η επίλυση προβλημάτων υπό το πρίσμα της δημιουργικής σκέψης των παιδιών αποτελεί μια πρόκληση και ταυτόχρονα έναν υψηλής προτεραιότητας στόχο στα σύγχρονα εκπαιδευτικά συστήματα. Σκοπός στην παρούσα έρευνα είναι να διερευνηθούν οι διαδικασίες που ακολουθούν τα παιδιά προσχολικής ηλικίας, για να επιλύσουν ένα πρόβλημα υπό το πρίσμα της δημιουργικής σκέψης. Επιδιώκει να αναδείξει στρατηγικές που χρησιμοποιούν τα παιδιά αυτής της ηλικίας, για να επιλύσουν μια προβληματική κατάσταση, μια δοκιμασία με τη μορφή παιχνιδιού. Τα παιδιά σε αυτή τη διαδικασία προκαλούνται να αναπτύξουν τη φαντασία και τη δημιουργικότητά τους για αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις κάθε δραστηριότητας. Αρωγός σε αυτή τη διαδικασία είναι η τεχνολογία και το προγραμματιζόμενο παιχνίδι bee-bot, το οποίο χρησιμοποιήθηκε σε όλη τη διάρκεια της ερευνητικής παρέμβασης ως εργαλείο για την επίλυση των προβλημάτων στον επιδαπέδιο χάρτη, όπου κινείται. Τα ερευνητικά ερωτήματα που τέθηκαν προς διερεύνηση ήταν κατά πόσο ένα προγραμματιζόμενο παιχνίδι μπορεί να βοηθήσει τα παιδιά να επιλύσουν ένα πρόβλημα με δημιουργικό τρόπο και μέσα από ποιες διαδικασίες επιτυγχάνεται αυτός ο σκοπός. Επίσης, σε ποιο βαθμό καταφέρνουν να επιλύσουν το πρόβλημα που τους τίθεται κάθε φορά και τι είδους δυσκολίες αντιμετωπίζουν σε όλη αυτή τη διαδικασία επίλυσης. Η έρευνα έχει τα χαρακτηριστικά μελέτης περίπτωσης και συμμετείχαν σε αυτή δεκαοκτώ μαθητές από ιδιωτικό Νηπιαγωγείο της Αγίας Παρασκευής στην Αθήνα, οι οποίοι έλαβαν μέρος στα παιχνίδια που οργανώθηκαν στο σχολείο για την διερεύνηση του θέματος της εργασίας. Από τα αποτελέσματα φάνηκε ότι η εκπαιδευτική ρομποτική, σε συνδυασμό με το ελεύθερο και ανοικτό περιβάλλον για μάθηση, που μπορεί να αναπτυχθεί στο χώρο του νηπιαγωγείου, προωθεί την έκφραση της δημιουργικότητας των παιδιών που εμπλέκονται σ’ αυτές τις διαδικασίες.Problem solving is one of the most important elements of pre-primary education. Problem-solving is one of the main goals of modern educational programs. In fact, problem solving in the light of children's creative thinking is a challenge and at the same time a high priority in modern education systems. The purpose of the present research is to explore the process of preschool children to solve a problem in the light of creative thinking. It seeks to highlight strategies that children of this age use to solve a problematic situation, a challenge in the form of a game. Children in this process are challenged to develop their imagination and creativity in order to deal with the challenges of each activity. A help in this process is the technology and the programmable toy bee-bot, which was used throughout the research intervention as a tool to solve the problems in the floor map where it can move. The research questions explored were whether a programmable toy can help children resolve a problem in a creative way and through what processes this purpose can be achieved. Also, to what extent they manage to solve the problem each time and what kind of difficulties they face in the whole process. The methodology used had the characteristics of the case study and the participants were eighteen students from a private Kindergarten School in Agia Paraskevi in Athens, who participated in games organized at the school. The results showed that educational robotics, combined with an open learning environment that can be developed at the kindergarten, support the expression of the children’s creativity

Distribution of sialic acids on mucins and gels: a defense mechanism

Moist mucosal epithelial interfaces that are exposed to external environments are dominated by sugar epitopes, some of which (e.g., sialic acids) are involved in host defense. In this study, we determined the abundance and distribution of two sialic acids to assess differences in their availability to an exogenous probe in isolated mucins and mucous gels. We used atomic force microscopy to obtain force maps of human preocular mucous and purified ocular mucins by probing and locating the interactions between tip-tethered lectins Maackia amurensis and Sambucus nigra and their respective receptors, α-2,3 and α-2,6 N-acetylneuraminic (sialic) acids. The rupture force distributions were not affected by neighboring sugar-bearing molecules. Energy contours for both lectin-sugar bonds were fitted to a two-barrier model, suggesting a conformational change before dissociation. In contrast to data from purified mucin molecules, the preocular gels presented numerous large clusters (19,000 ± 4000 nm2) of α-2,6 sialic acids, but very few small clusters (2000 ± 500 nm2) of α-2,3 epitopes. This indicates that mucins, which are rich in α-2,3 sialic acids, are only partially exposed at the surface of the mucous gel. Microorganisms that recognize α-2,3 sialic acids will encounter only isolated ligands, and the adhesion of other microorganisms will be enhanced by large islands of neighboring α-2,6 sialic acids. We have unveiled an additional level of mucosal surface heterogeneity, specifically in the distribution of pro- and antiadhesive sialic acids that protect underlying epithelia from viruses and bacteria

Dengue virus capsid protein binding to hepatic lipid droplets (LD) is potassium ion dependent and is mediated by LD surface proteins

Copyright © 2012, American Society for Microbiology. All Rights Reserved.Dengue virus (DENV) affects millions of people, causing more than 20,000 deaths annually. No effective treatment for the disease caused by DENV infection is currently available, partially due to the lack of knowledge on the basic aspects of the viral life cycle, including the molecular basis of the interaction between viral components and cellular compartments. Here, we characterized the properties of the interaction between the DENV capsid (C) protein and hepatic lipid droplets (LDs), which was recently shown to be essential for the virus replication cycle. Zeta potential analysis revealed a negative surface charge of LDs, with an average surface charge of -19 mV. The titration of LDs with C protein led to an increase of the surface charge, which reached a plateau at +13.7 mV, suggesting that the viral protein-LD interaction exposes the protein cationic surface to the aqueous environment. Atomic force microscopy (AFM)-based force spectroscopy measurements were performed by using C protein-functionalized AFM tips. The C protein-LD interaction was found to be strong, with a single (un)binding force of 33.6 pN. This binding was dependent on high intracellular concentrations of potassium ions but not sodium. The inhibition of Na+/K+-ATPase in DENV-infected cells resulted in the dissociation of C protein from LDs and a 50-fold inhibition of infectious virus production but not of RNA replication, indicating a biological relevance for the potassium-dependent interaction. Limited proteolysis of the LD surface impaired the C protein-LD interaction, and force measurements in the presence of specific antibodies indicated that perilipin 3 (TIP47) is the major DENV C protein ligand on the surface of LDs.This work was supported by FP7-PEOPLE IRSES (International Research Staff Exchange Scheme) project MEMPEPACROSS (European Union), by the Fundação para a Ciência e a Tecnologia—Ministério da Educação e Ciência (FCT-MEC, Portugal) (projects PTDC/QUI-BIQ/112929/2009 and PTDC/QUI/69937/2006), by Fundação Calouste Gulbenkian (Portugal), by the FCT-CAPES Portugal-Brazil joint cooperation projects, and by the Brazilian funding agencies Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a` Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), and National Institute of Science and Technology in Dengue (INCT-Dengue). I. C. Martins also acknowledges consecutive postdoctoral funding from a Marie Curie International Outgoing Fellowship (MC-IOF-237373) and FCT-MEC postdoctoral fellowships (SFRH/BPD/46324/2008 and SFRH/BPD/74287/2010). The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript

Fibrinogen - surface interaction studied with atomic force microscopy

Αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση των μηχανισμών προσρόφησης των πρωτεϊνών και η μέτρηση των δυνάμεων απoκόλλησής τους από την επιφάνεια τεχνητών υλικών. Ως βασικό εργαλείο για τα πειράματα χρησιμοποιήθηκε το Μικροσκόπιο Ατομικής Δύναμης (AFM), με το οποίο ελήφθησαν εικόνες από δείγματα μέσα σε υδατικό διάλυμα καθώς και καταγράφηκαν οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μορίων με επιφάνειες. Η πρωτεΐνη ινωδογόνο επιλέχθηκε για τη μελέτη εξαιτίας της σημασίας της για τη βιοσυμβατότητα των βιοϋλικών, καθώς ο πολυμερισμός της σε ινώδες είναι δυνατό να καταλήξει στο σχηματισμό θρόμβων. Ως υποστρώματα προσρόφησης χρησιμοποιήθηκαν η μίκα και το γυαλί λόγω της απαίτησης λείων επιφανειών για το AFM. Το πρώτο στάδιο της έρευνας περιελάμβανε την ποσοτικοποίηση της προσρόφησης μεμονωμένων μορίων ινωδογόνου πάνω σε επιφάνεια μίκας υπό μεταβλητές συνθήκες ιοντικής ισχύος και pH. Στόχος ήταν η κατανόηση του τρόπου, μέσω του οποίου η κατανομή των ηλεκτροστατικών φορτίων, τόσο στα πρωτεϊνικά μόρια όσο και στην επιφάνεια, επηρεάζει την αλληλεπίδρασή τους. Η μελέτη της προσρόφησης με μεμονωμένα πρωτεϊνικά μόρια, αντί του συνήθους συμπαγούς στρώματος, προτιμήθηκε για να αποφευχθεί η παρεμβολή των πλευρικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μορίων στο τελικό αποτέλεσμα. Έτσι, οι εικόνες, οι οποίες ελήφθησαν με την τεχνική της ταλαντούμενης ακίδας σε φωσφορικό ρυθμιστικό διάλυμα και η στατιστική ανάλυση της επιφανειακής κάλυψης στις διάφορες συνθήκες διαλύματος έδειξαν ότι η ισορροπία των απωστικών ηλεκτροστατικών δυνάμεων και των δυνάμεων ενυδάτωσης με τις ελκτικές van der Waals καθορίζει την έκβαση της προσρόφησης από τα πρώτα στάδιά της, όταν δηλαδή την επιφάνεια προσεγγίζουν ανεξάρτητα πρωτεϊνικά μόρια. Περαιτέρω διερεύνηση του ρόλου της ιοντικής ισχύος και του pH στην αλληλεπίδραση ινωδογόνου?επιφανειών επιχειρήθηκε με μέτρηση της δύναμης έλξης και αποκόλλησης ακίδων του AFM από δείγματα μίκας. Οι ακίδες είχαν προηγουμένως τροποποιηθεί με μικροσφαιρίδια, στην επιφάνεια των οποίων είχε προσδεθεί ομοιοπολικά, με κατάλληλη χημική διαδικασία, ένα στρώμα μορίων ινωδογόνου. Οι καμπύλες προσέγγισης?απομάκρυνσης, οι οποίες περιγράφηκαν θεωρητικά με βάση το με βάση το μοντέλο DLVO, απέδειξαν την ύπαρξη συσχέτισης ανάμεσα στις μετρούμενες δυνάμεις και το βαθμό προσρόφησης στις διάφορες συνθήκες. Ειδικότερα οι μετρήσεις σε pH 3.5 έδωσαν ισχυρές ενδείξεις για αλλαγές της μοριακής διάταξης του ινωδογόνου, οι οποίες μπορούν να συσχετιστούν με τις ενζυμικά καταλυόμενες αναδιατάξεις της δομής του κατά το σχηματισμό του ινώδους. Η τελευταία ομάδα των πειραμάτων επικεντρώθηκε στη μέτρηση της δύναμης αποκόλλησης μεμονωμένων μορίων ινωδογόνου από την επιφάνεια γυαλιού. Για το σκοπό αυτό η πρωτεΐνη προσδέθηκε ομοιοπολικά στις ακίδες του AFM μέσω αλυσίδων πολυαιθυλενικής γλυκόλης (PEG), αφού πρώτα εξετάστηκαν τρεις διαφορετικές τεχνικές επιφανειακής χημικής τροποποίησης (3? αμινοπροπυλο?τριαιθοξυσιλάνιο, αιθανολαμίνη και 3?αμινοπροπυλο?διμεθυλ?αιθοξυσιλάνιο)

Processes, techniques and technologies for processing paper industry waste

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού

Orthogonal (transverse) arrangements of actin in endothelia and fibroblasts

Though actin filaments running across the cell (transverse actin) have been occasionally reported for epithelial cells in groups and for cells growing on fibres, there has been no report heretofore of transverse actin in cells grown on planar substrata. This paper describes evidence in support of this possibility derived from actin staining, polarization microscopy and force measurements. The paper introduces two new methods for detecting the orientation and activity of contractile elements in cells. The orthogonal actin is most obvious in cells grown on groove ridge structures, but can be detected in cells grown on flat surfaces

Obstructive apneas induce early activation of mesenchymal stem cells and enhancement of endothelial wound healing

Background: The aim was to test the hypothesis that the blood serum of rats subjected to recurrent airway obstructions mimicking obstructive sleep apnea (OSA) induces early activation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSC) and enhancement of endothelial wound healing. Methods: We studied 30 control rats and 30 rats subjected to recurrent obstructive apneas (60 per hour, lasting 15 s each, for 5 h). The migration induced in MSC by apneic serum was measured by transwell assays. MSC-endothelial adhesion induced by apneic serum was assessed by incubating fluorescent-labelled MSC on monolayers of cultured endothelial cells from rat aorta. A wound healing assay was used to investigate the effect of apneic serum on endothelial repair. Results: Apneic serum showed significant increase in chemotaxis in MSC when compared with control serum: the normalized chemotaxis indices were 2.20 +- 0.58 (m +- SE) and 1.00 +- 0.26, respectively (p < 0.05). MSC adhesion to endothelial cells was greater (1.75 +- 0.14 -fold; p < 0.01) in apneic serum than in control serum. When compared with control serum, apneic serum significantly increased endothelial wound healing (2.01 +- 0.24 -fold; p < 0.05). Conclusions: The early increases induced by recurrent obstructive apneas in MSC migration, adhesion and endothelial repair suggest that these mechanisms play a role in the physiological response to the challenges associated to OSA

Effects of longitudinal stretch on VSM tone and distensibility of muscular conduit arteries

With progressing age, large arteries diminish their longitudinal stretch, which in extreme cases results in tortuosity. Increased age is also associated with loss of vessel distensibility. We measured pressure-diameter curves from muscular porcine carotid arteries ex vivo at different longitudinal stretch ratios (lambda(z) = 1.4 and 1.8) and under different vascular smooth muscle (VSM) conditions (fully relaxed, normal VSM tone, and maximally contracted). Distensibility was found to be halved by decreasing longitudinal stretch from lambda(z) = 1.8 to 1.4 at physiological pressures. This counterintuitive observation is possible because highly nonlinear elastic modulus of the artery and anisotropic properties. Furthermore, a significantly larger basal VSM contraction was observed at lambda(z) = 1.8 than 1.4, although this was clearly not related to a myogenic response during inflation. This dependence of VSM tone to longitudinal stretch may have possible implications on the functional characteristics of the arterial wall