Combination of Acoustic Levitation and Mass Spectrometry: Method Development and Applications

In den letzten Jahrzehnten wurde das Konzept der grünen und nachhaltigen analytischen Chemie immer wichtiger. Ein wesentlicher Bestandteil besteht darin Chemikalien zu reduzieren und analytische Prozesse zu miniaturisieren. Das Ergebnis ist die Nutzung von kleinen Probenvolumina, welche oft zu Problemen in der Handhabung führen können. Besonders physikalische oder chemische Oberflächeneffekte und Kontaminationen stellen eine Herausforderung dar. Die akustische Levitation ist eine Möglichkeit der berührungslosen Probenhandhabung, d.h. Verunreinigungen und Oberflächenreaktionen sind ausgeschlossen, da die Probe nur mit der umgegebenen Gasphase interagiert. Hier ist eine Kopplung mit analytischen Methoden besonders erstrebenswert. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Implementierung von akustischer Levitation in die massenspektrometrische Analyse. Eine Kombination aus einem akustischen Levitator als kontaktloser Probengeber, Infrarot-Laser Desorption und Ionisierung mittels chemischer Ionisation bei Atmosphärendruck (APCI) ermöglichte die quantitative Analyse von verschiedensten pharmazeutischen Wirkstoffen im nanomolaren Bereich. Dieser grundlegende Aufbau wurde in der Folge weiterentwickelt und optimiert, sodass am Ende ein breites Spektrum an Analyten detektiert werden konnte. Zusätzlich wurde ein Trypsin Verdau miniaturisiert und kontaktlos im akustischen Levitator durchgeführt und massenspektrometrisch analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Trypsinverbrauch gesenkt werden konnte bei gleichzeitiger Verringerung der Reaktionszeit und Verbesserung der Ausbeuten im Vergleich zum Standard-Verfahren.In recent decades, the concept of green and sustainable analytical chemistry has become increasingly relevant. The main idea is reducing chemicals and miniaturizing analytical processes. The result is the utilization of small sample volumes, which can often lead to handling problems. Especially physical or chemical surface effects and corresponding contaminations are a major challenge. Acoustic levitation is a possibility for non-contact sample handling, i.e. contamination and surface reactions are excluded, since the sample interacts only with the surrounding gas phase. Here, coupling with analytical methods is particularly desirable. The present work describes the implementation of acoustic levitation in mass spectrometric analyses. A combination of an acoustic levitator as a contactless sample supply, infrared laser desorption and post-ionization via atmospheric pressure chemical ionization (APCI) enabled the quantitative analysis of a wide variety of pharmaceutical agents in the nanomolar range. This basic setup was subsequently further developed and optimized so that a wide range of analytes could be detected. Additionally, a trypsin digestion was miniaturized and performed contactless in the acoustic levitator and analyzed by mass spectrometry. The results demonstrated that trypsin consumption could be reduced while simultaneously reaction time decreased and reaction yields increased compared to the tube method

A Nicarágua Sandinista: guerrilha e educação

O presente artigo estrutura-se em duas partes. Na primeira, oferecemos um breve histórico das origens e das influências da Frente Sandinista de Libertação Nacional, bem como de sua forma de atuação durante o período da dinastia Somoza. Posteriormente, focalizamos a atenção dispensada pelos sandinistas à educação, vista como instrumento fundamental dentro do quadro revolucionário que se instaurou na Nicarágua na década de 1980

A bola, a nação e a memória

Este artigo tem como objetivo apontar alguns caminhos trilhados pela memória acerca do futebol no Brasil. Partindo do pressuposto de que, os estudos envolvendo as práticas esportivas têm encontrado crescimento dentro do campo das ciências sociais, e de que o futebol, em específico, configura-se como um importante fenômeno cultural no Brasil, busca-se apontar como tal crescimento repercute em termos de criação de uma memória específica, envolvendo a trajetória dos meios de comunicação, as vinculações entre futebol e política ao longo da história e o posicionamento da intelectualidade brasileira

Eu, o professor juruá: reflexões sobre a prática docente em História Indígena

O presente artigo propõe uma reflexão sobre a prática docente em História Indígena ao longo de uma década. Consideramos aqui as transformações políticas recentes que envolvem o ingresso de alunos indígenas no ambiente universitário, o contexto histórico e cultural onde se dá a prática que é objeto desta reflexão, os desafios apresentados pela evasão de tais alunos, bem como o que entendemos como a razão de ser da existência desta disciplina: a formação de professores devidamente capacitados para se posicionarem de forma ativa diante dos preconceitos enraizados em nossa sociedade

Knochendichte von Kindern mit antenatalem Bartter-Syndrom (Hyperprostaglandin-E-Syndrom) - Vergleich mit ehemaligen Frühgeborenen

Das antenatale Bartter-Syndrom oder auch Hyperprostaglandin-E-Syndrom (HPS-Gruppe) gehört zu den angeborenen hypokaliämischen Salzverlusttubulopathien. Eine Störung im aufsteigenden Teil der Henleschen Schleife führt zu einer Hypokaliämie, Hyperkalziurie, metabolischen Alkalose und zu einer exzessiven renalen und systemischen Prostaglandin-E2-Synthese (Seyberth et al. 1985; Seyberth et al. 1987). Neben einer Polyhydramniose, einem stark erhöhten Risiko einer Frühgeburt, treten Wachstumsretardierung und Osteopenie auf (Seidel et al. 1995; Shoemaker et al. 1993; Proesmans 1997). Der Knochenstoffwechsel beim antenatalen Bartter-Syndrom wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, die zur verminderten Knochendichte führen können. Hierzu gehören eine Hyperkalziurie, eine erhöhte Prostaglandin-E-Synthese, das ebenfalls erhöhte Parathormon als ein Induktor der Osteolyse und das Auftreten eines spezifischen, die Knochenresorbtion fördernder Komplex aus dem „basic fibroblast growth factor” (b-FGF). Die Folgen der Frühgeburtlichkeit führen ebenfalls zur Verstärkung der Osteopenie. Ziel der Studie war die nähere Untersuchung der Wachstumsretardierung und der Osteopenie anhand der Knochendichte und Knochengeometrie der Patienten mit antenatalem Bartter-Syndrom im Vorschulalter. Die etablierten Verfahren zur Knochendichtemessung im Erwachsenenalter (DXA, QCT) nutzen die dichteabhängige Schwächung von Röntgenstrahlen. Im Kindesalter bestehen jedoch besondere Ansprüche und Merkmale, die bei der Wahl des Osteodensitometrieverfahrens berücksichtigt werden mussten. Die gewählte Methode der digitalen Radiogrammetrie (DXR) vereint viele Vorteile (keine erneute Strahlenexposition, kein Einfluss des variablen Weichteilmantels) in der Osteodensitometrie im Kindesalter (Kotzki et al. 1994; Genant et al. 1996; Bottcher et al. 2005). Die Interpretation von Knochendichtemessungen und Bestimmungen der Knochengeometrie bei Kindern ist komplex. Veränderungen durch die kindliche Entwicklung und das Wachstum müssen bedacht und die Ergebnisse dementsprechend korrigiert werden. Demzufolge wurden in dieser Studie die zu vergleichenden Paare vorrangig nach dem Knochenalter gebildet, um Fehlern durch anthropometrische Einwirkungen entgegenzuwirken. Als Kontrollgruppen dienten zum einen ehemalige Frühgeborene (FG-Gruppe), zum anderen eine Gruppe aus gepaarten gesunden Kindern (Norm-Gruppe). Im Vergleich der anthropometrischen Daten zeigte sich sowohl bei der HPS-, als auch bei der FGGruppe eine Wachstumsretardierung gegenüber dem Normkollektiv. Die Patienten mit antenatalem Bartter-Syndrom und die ehemaligen Frühgeborenen waren signifikant kleiner und leichter als das Normkollektiv. So zeigte sich in der HPS-Gruppe im Mittel eine Körperlänge von 113,91 cm, in der FG-Gruppe von 114,22 cm gegenüber 127,86 cm in der Normgruppe (p<0,001). Im Vergleich des Körpergewichts zeigte die HPS-Gruppe mit 20,29 kg und die FG-Gruppe mit 19,22 kg gegenüber dem Normkollektiv mit 30,14 kg einen signifikanten Unterschied (p<0,001). Die Wachstumsretardierung konnte ebenfalls durch signifikante Unterschiede beim Vergleich des Knochenalters zwischen Gleichaltrigen dargestellt werden. Um die Osteopenie im Patientenkollektiv zu untersuchen, wurde die Knochendichte bestimmt und mit statistischen Zwillingen aus der Frühgeborenen-Gruppe verglichen. Patienten mit antenatalem Bartter- Syndrom zeigten mit 0,361 g/cm2 eine signifikant geringe Knochendichte gegenüber der FG-Gruppe mit 0,405 g/cm2 (p=0,003). Signifikante Veränderungen im Knochenaufbau zeigten sich auch in der Untersuchung der Knochengeometrie. Die Metakarpalia der HPS-Gruppe waren signifikant dünner und hatten ebenso eine dünnere Kortikalis gegenüber der FG-Gruppe (p<0,05). Im Vergleich der ehemaligen Frühgeborenen mit dem Normkollektiv konnte kein signifikanter Unterschied in der Knochendichte und Knochengeometrie festgestellt werden. Neben der Knochendichte und der Knochengeometrie, werden durch die DXR innovative Parameter, wie die Porosität (kortikale Mikroarchitektur) bestimmt. Hier zeigten die ehemaligen Frühgeborenen eine höchst signifikante höhere Porosität gegenüber der Norm (p=0,001). Auch beim Vergleich der HPS-Gruppe mit der FGGruppe konnte bei Kindern mit antenatalem Bartter-Syndrom eine erhöhte Porosität festgestellt werden, jedoch ohne eine Signifikanzniveau zu erreichen. Gegenüber dem Normkollektiv konnte wiederum eine signifikante Erhöhung (p=0,01) festgestellt werden. Die genaue Pathogenese der Osteopenie ist unklar. Beim antenatalem Bartter-Syndrom zeigt sich, wie auch in diesem Patientenkollektiv, eine vermehrte Kalziumausscheidung (Shoemaker et al. 1993; Proesmans 1997). Neben metabolischen Faktoren, wie die erhöhte Produktion von Zytokinen als lokale Mediatoren der Knochenresorbtion (Pacifici et al. 1990; Manolagas 2000), sowie diätetischen Faktoren wie z.B. eine erhöhte Proteinaufnahme (Pietschmann et al. 1992) konnten auch genetische Faktoren (Prié et al.2002) als Teil der Pathogenese der Osteopenie bei Hyperkalziurie nachgewiesen werden. Eine zentrale Rolle im Knochenstoffwechsel beim antenatalem Bartter-Syndrom könnte ein nachgewiesener „basic fibroblast growth factor”-Komplex spielen. Dieser Komplex führt zu einer erhöhten Knochenresorption (Shoemaker et al. 1998; Williams et al. 1999). Seyberth et al. (Seyberth et al. 1985; Leonhardt et al. 1992) haben vermutet, dass die erhöhte Knochenresorption durch die PGE2-Erhöhung vermittelt wird. Prostaglandine stimulieren allerdings über verschiedene Rezeptoren sowohl die Knochenresorbtion, als auch den Knochenaufbau (Li et al. 2007; Hartke, Lundy 2001). Beim antenatalem Bartter-Syndrom spielt der Rezeptor EP4 eine dominante Rolle (Nüsing et al. 2005). Studien, in denen der Rezeptor EP4 näher untersucht wurde, zeigten einen katabolen Effekt (Li et al. 2005; Suzawa et al. 2000). Falls die anabole Wirkung des Prostaglandin-E2 dennoch überwiegt, könnte die Therapie mit Indomethacin als Prostglandinsynthesehemmer einen negativen Effekt auf die Knochendichte haben. Das Parathormon, als Induktor der Osteolyse, könnte einen weiteren Grund der Demineralisation darstellen. Hyperparathyreodismus führt zu einer endostealen Resorption der Kortikalis und einer erhöhten Porosität (Richardson et al. 1986; Parfitt 2003). Zur Einschätzung des Frakturrisikos spielen neben der verminderten Knochendichte weitere Parameter, wie die Kortikalisdicke und die Porosität eine zentrale Rolle (Bouxsein et al. 2004; Wenzler 2003; Skaggs et al. 2001; Rauch et al. 2001). Dass die Messung der Kortikalisdicke, der Messung der Knochendichte in der Einschätzung des Frakturrisikos sogar überlegen sein könnte, zeigen Studien über die Therapie mit Bisphosphonaten (Hyldstrup et al. 2001). In dieser Arbeit konnte somit festgestellt werden, dass beim antenatalem Bartter-Syndrom durch die verminderte Knochendichte, der erhöhten Porosität und der verminderten Kortikalisdicke ein erhöhtes Frakturrisiko bestehen könnte. Im Vergleich der ehemaligen Frühgeborenen mit dem Normkollektiv konnte, mit der erhöhten Porosität, ebenfalls signifikante Veränderungen des Knochens dargestellt werden

Civilização em jogo:

Played on Brazilian soil in 1950, the IV FIFA World Cup took on, in the eyes of the Brazilian press, a set of meanings that went beyond its merely sportive aspect, being presented as a unique possibility for Brazil to show itself to the world as a civilized nation, modern, capable of great victories and achievements. However, after the unexpected defeat to Uruguay in the last match, explanation and guilty parties were looked for because of what had happened inside the four lines of Maracanã. This process would end up bringing back old perspectives on the Brazilians, depreciative self-images, inherited from the colonial period but reinforced by the intellectuality of the end of the 19th century and beginning of the 20th century, which considered the Brazilian people themselves, due to factors such as miscegenation and climate, as condemned by backwardness in face of a European model of civilization. Nevertheless, the half of the 20th century is also marked by an opposite perspective, inheritor of Modernism, that, on the other side of the traditional perspectives at the time, considered miscegenation a positive factor, spreading an image of originality for Brazilian culture and the idea of a promising future for the nation. This way, the coverage of the event by the sports media took on a sense that projected over the Brazil national football squad and its performance on the field the dispute that existed then between these two perspectives, as if the selected Brazilian had the power to embody, through their on-field performance, the essence of the Brazilian national identity itself, mimicking, according to the results, a history and a destiny condemned to failure or destined to achievement.Disputada en suelo brasileño en 1950, la IV Copa Mundial de Fútbol asumió, a los ojos de la prensa brasileña, un conjunto de significados que iban más allá de su aspecto meramente deportivo, presentándose como una posibilidad única para que Brasil se mostrara al mundo como una nación civilizada, moderna, capaz de grandes logros. Sin embargo, tras la inesperada derrota ante Uruguay en el último partido, se buscaron explicaciones y se produjeron culpables de lo ocurrido dentro de las cuatro líneas del maracaná. Este proceso acabaría por rescatar viejas perspectivas sobre las autoimágenes brasileñas, despectivas, herederas del período colonial pero reforzadas por la intelectualidad de finales del siglo XIX y principios del XX, que consideraban al propio pueblo brasileño, debido a factores como la mestizaje y el clima, condenados al retraso ante un modelo europeo de civilización. Sin embargo, la mitad del siglo XX también está marcada por una perspectiva opuesta, heredada del Modernismo, que, en sentido contrario a las perspectivas entonces tradicionales, consideraba el mestizaje un factor positivo, difundiendo una imagen de originalidad para la cultura brasileña y la idea de un futuro prometedor para la nación. Así, la cobertura del evento por parte de la prensa deportiva asumió un significado que proyectó sobre la selección brasileña de fútbol y su desempeño en el campo la disputa entonces existente entre estas dos perspectivas, como si el brasileño seleccionado tuviera el poder de encarnar, a través de sus actuaciones en el campo, la esencia misma de la identidad nacional brasileña, mimetizando, según los resultados, una historia y un destino condenados a fracasos o destinados a conquistas.Disputada em solo brasileiro no ano de 1950, a IV Copa do Mundo de Futebol assumiu, aos olhos da imprensa brasileira, um conjunto de significados que iam além de seu aspecto meramente esportivo, sendo apresentada como uma possibilidade ímpar para o Brasil mostrar-se ao mundo como uma nação civilizada, moderna, capaz de grandes conquistas e realizações. Contudo, após a inesperada derrota para o Uruguai na última partida, foram buscadas explicações e culpados para o que havia acontecido dentro das quatro linhas do Maracanã. Este processo acabaria por resgatar antigas perspectivas acerca do brasileiro, autoimagens depreciativas, herdeiras do período colonial mas reforçadas pela intelectualidade de fins do século XIX e começo do século XX, que consideravam o próprio povo brasileiro, devido a fatores como a mestiçagem e o clima, como condenado ao atraso diante de um modelo europeu de civilização. Porém, a metade do século XX também é marcada por uma perspectiva oposta, herdeira do Modernismo, que, na contramão das perspectivas então tradicionais, considerava a mestiçagem um fator positivo, difundindo uma imagem de originalidade para a cultura brasileira e a ideia de um futuro promissor para a nação. Desta forma, a cobertura do evento pela imprensa esportiva assumia um sentido que projetava sobre a seleção brasileira de futebol e seu desempenho em campo a disputa então existente entre estas duas perspectivas, como se o selecionado brasileiro tivesse o poder de encarnar, através de suas atuações em campo, a própria essência da identidade nacional brasileira, mimetizando, conforme os resultados, uma história e um destino condenado aos fracassos ou destinado a conquistas