Postnatal development of depth-dependent collagen density in ovine articular cartilage

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Articular cartilage (AC) is the layer of tissue that covers the articulating ends of the bones in diarthrodial joints. Adult AC is characterised by a depth-dependent composition and structure of the extracellular matrix that results in depth-dependent mechanical properties, important for the functions of adult AC. Collagen is the most abundant solid component and it affects the mechanical behaviour of AC. The current objective is to quantify the postnatal development of depth-dependent collagen density in sheep (<it>Ovis aries</it>) AC between birth and maturity. We use Fourier transform infra-red micro-spectroscopy to investigate collagen density in 48 sheep divided over ten sample points between birth (stillborn) and maturity (72 weeks). In each animal, we investigate six anatomical sites (caudal, distal and rostral locations at the medial and lateral side of the joint) in the distal metacarpus of a fore leg and a hind leg.</p> <p>Results</p> <p>Collagen density increases from birth to maturity up to our last sample point (72 weeks). Collagen density increases at the articular surface from 0.23 g/ml ± 0.06 g/ml (mean ± s.d., <it>n </it>= 48) at 0 weeks to 0.51 g/ml ± 0.10 g/ml (<it>n </it>= 46) at 72 weeks. Maximum collagen density in the deeper cartilage increases from 0.39 g/ml ± 0.08 g/ml (<it>n </it>= 48) at 0 weeks to 0.91 g/ml ± 0.13 g/ml (<it>n </it>= 46) at 72 weeks. Most collagen density profiles at 0 weeks (85%) show a valley, indicating a minimum, in collagen density near the articular surface. At 72 weeks, only 17% of the collagen density profiles show a valley in collagen density near the articular surface. The fraction of profiles with this valley stabilises at 36 weeks.</p> <p>Conclusions</p> <p>Collagen density in articular cartilage increases in postnatal life with depth-dependent variation, and does not stabilize up to 72 weeks, the last sample point in our study. We find strong evidence for a valley in collagen densities near the articular surface that is present in the youngest animals, but that has disappeared in the oldest animals. We discuss that the retardance valley (as seen with polarised light microscopy) in perinatal animals reflects a decrease in collagen density, as well as a decrease in collagen fibril anisotropy.</p

A multi-phase biogeochemical model for mitigating earthquake-induced liquefaction via microbially induced desaturation and calcium carbonate precipitation

A next-generation biogeochemical model was developed to explore the impact of the native water source on microbially induced desaturation and precipitation (MIDP) via denitrification. MIDP is a non-disruptive, nature-based ground improvement technique that offers the promise of cost-effective mitigation of earthquake-induced soil liquefaction under and adjacent to existing structures. MIDP leverages native soil bacteria to reduce the potential for liquefaction triggering in the short term through biogenic gas generation (treatment completed within hours to days) and over the longer term through calcium carbonate precipitation (treatment completed in weeks to months). This next-generation biogeochemical model expands earlier modeling to consider multi-phase speciation, bacterial competition, inhibition, and precipitation. The biogeochemical model was used to explore the impact of varying treatment recipes on MIDP products and by-products in a natural seawater environment. The case study presented herein demonstrates the importance of optimizing treatment recipes to minimize unwanted by-products (e.g., H2S production) or incomplete denitrification (e.g., nitrate and nitrite accumulation).</p

Kwaliteit van groenblauwe dooradering en voorkomen van vogels, vlinders en planten

In dit rapport wordt de relatie tussen kenmerken van groenblauwe dooradering en soortenrijkdom van een aantal soortgroepen in agrarische gebieden in Nederland gekwantificeerd. Daarbij ligt de nadruk op de ruimtelijke rangschikking van de landschapselementen. De relaties worden beschreven met behulp van statistische modellen waarmee de kans op aanwezigheid van planten, vlinders en vogels wordt berekend. Het bleek dat de ruimtelijke rangschikking van de landschapselementen de soortenrijkdom van alle drie de soortgroepen beïnvloedt. De resultaten kunnen worden gebruikt bij het evalueren of plannen van maatregelen die moeten leiden tot grotere natuurwaarden in groenblauwe dooraderin

Trends van benthivore watervogels in de Nederlandse Waddenzee 1975-2002: grote verschillen tussen schelpdiereneters en wormeneters

Onlangs werden de effecten van grootschalige schelpdiervisserij op het ecosysteem onderzocht. Uit één van de rapporten blijkt, dat de samenstelling en het sediment en als gevolg daarvan de bodemfauna zijn veranderd, mede door toedoen van de schelpdiervisserij. Van diverse voorkomende vogels, zoals: Bergeend, Eider, Scholekster, Kluut, Bontbekplevier, Zilverplevier, KanoetDrieteenstrandloper, Bonte Standloper, Rosse Grutto, Wulp, Zwarte Ruiter, Tureluur, Groenpootruiter, Steenloper, Kokmeeuw, Stormmeeuw en Zilvermeeuw wordt hun ontwikkeling de afgelopen decennia kort geschets

Effectgerichte maatregelen voor het herstel en beheer van stuifzanden

Onderzoek naar het functioneren van stuifzanden onder gewijzigde abiotische condities en naar beheer en herstel van klein- en grootschalige stuifzandlandschappen. Waarin bijdragen: Bosschap, Stichting Bargerveen, Radboud Universiteit, Universiteit Amsterdam, SOVON, Vlinderstichting, Alterra en Stichting Geomofologie en Landschap. Het is een vervolg op Preadvies stuifzanden (Bakker, 2003)

Langjarige trends in aantallen wadvogels, in relatie tot de kokkelvisserij en het gevoerde beleid in deze; eindverslag EVA II (evaluatie schelpdiervisserij tweede fase) deelproject C2

Dit rapport beschrijft een analyse van de resultaten van circa 30 jaar hoogwater-vogeltellingen in de Waddenzee, tegen de achtergrond van de mechanische kokkelvisserij in dit gebied en het gevoerde beleid in deze, met name het sluiten van grote gebieden voor deze visserij in 1993. Deze maatregel heeft niet het gewenste effect gehad. De aantallen van de schelpdieretende soorten (Scholekster, Kanoet, Eidereend en Zilvermeeuw) zijn teruggelopen, die van de Scholekster nog het hardst in de gesloten gebieden (maar die van Kanoeten het hardst in de open gebieden). Hier staat een algemene toename van wormen-etende soorten wadvogels tegenover, die het sterkst is geweest in de open en gemengde gebieden. Meer succes lijken de meer recente, aanvullende gebiedssluitingen van 1998 te hebben gehad. Hierbij werden vooral rijke delen van het wad, waar zich mosselbanken begonnen te ontwikkelen, gesloten. Juist deze rijke delen bleken voor allerlei wadvogels, (schelpdier-eters, wormen-eters en ook vogels met een meer gemengd dieet) van groot belang en hier werden merendeels positieve ontwikkelingen in de aantallen gevonden

Naar een reproductiemeetnet voor broedvogels in de Waddenzee

Als onderdeel van het door het ministerie van LNV gefinancierde onderzoek “Voedselaanbod voor Vogels” (bestek 5a) is er door SOVON in samenwerking met Alterra een pilotstudy uitgevoerd naar de mogelijkheden om een reproductiemeetnet in het Waddengebied op te zetten. Die studie had betrekking op zes soorten die algemeen voorkomen in het Nederlandse Waddengebied (Eider, Scholekster, Kluut, Kokmeeuw, Zilvermeeuw en Visdief). Deze soorten zijn aangewezen op verschillende belangrijke voedselbronnen in de Waddenzee: vis, schelpdieren, garnalen of bodemdieren als Wadpier en Zeeduizendpoot). Voor de zes soorten is beschreven welke informatie over de reproductie kan worden verzameld en welke methoden hiervoor gebruikt kunnen worden

Internal charge behaviour of nanocomposites

The incorporation of 23 nm titanium dioxide nanoparticles into an epoxy matrix to form a nanocomposite structure is described. It is shown that the use of nanometric particles results in a substantial change in the behaviour of the composite, which can be traced to the mitigation of internal charge when a comparison is made with conventional TiO2 fillers. A variety of diagnostic techniques (including dielectric spectroscopy, electroluminescence, thermally stimulated current, photoluminescence) have been used to augment pulsed electro-acoustic space charge measurement to provide a basis for understanding the underlying physics of the phenomenon. It would appear that, when the size of the inclusions becomes small enough, they act co-operatively with the host structure and cease to exhibit interfacial properties leading to Maxwell-Wagner polarization. It is postulated that the particles are surrounded by high charge concentrations in the Gouy-Chapman-Stern layer. Since nanoparticles have very high specific areas, these regions allow limited charge percolation through nano-filled dielectrics. The practical consequences of this have also been explored in terms of the electric strength exhibited. It would appear that there was a window in which real advantages accrue from the nano-formulated material. An optimum loading of about 10% (by weight) is indicated