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RuBiGABA-2: a hydrophilic caged GABA with long wavelength sensitivity
Get PDFWe have devised a new caged GABA based on ruthenium bipyridyl coordination chemistry. This photo-trigger delivers GABA upon irradiation with wavelengths up to 532 nm undergoing heterolytic photo-cleavage, in a clean and very fast (a few nanoseconds) photoreaction. With an absorptivity coefficient epsilon(MAX) = 5300 M-1 cm(-1) at 447 nm and a quantum efficiency phi similar to 0.09, RuBiGABA-2 is among the most active caged-GABAs, especially at long wavelengths. This highly hydrophilic caged GABA can be synthesized in a simple one-pot reaction. The synthesis, chemical characterization and photochemical properties are presented. Finally, the usefulness of this caged compound is demonstrated by photodelivering free GABA on leech motoneurons.Fil: Filevich, Oscar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Quimica Fisica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de Los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Quimica Fisica; Argentin
Shine, Shine, Ruthenium Caged Drug†
No full textThis is a highlight on the paper by Bonnet et al.: A Lock-and-Kill Anticancer Photoactivated Chemotherapy Agent. which constitutes an important step toward establishing photoactivated chemotherapy (PACT) as a widespread tool to treat different health issues, specially tumors. PACT can be a useful technique to deliver already tested drugs, where the effect of the desired molecule is directed only to its target after light irradiation, even in the cases in which it is difficult to achieve a precise delivery in the desired organ or tissue. Ruthenium-polipyridyl caged-compounds are near ideal devices to deliver a drug in that precise fashion, albeit they usually fail in revealing their actual location due to their weak light emission properties. The mentioned work introduces a simple and clever idea: the use of a covalently linked fluorophore to map the caged-compounds in-vivo distribution prior to the eventual irradiation to activate the chemotherapy.Fil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Filevich, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Tecnologías Emergentes y Ciencias Aplicadas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Tecnologías Emergentes y Ciencias Aplicadas; Argentin
A ruthenium-rhodamine complex as an activatable fluorescent probe
Get PDFWe describe the synthesis and characterization of a ruthenium-bipyridyl complex bearing a rhodamine-based fluorescent ligand. The complex is weakly fluorescent due to the quenching of rhodamine. Upon irradiation of the MLCT band it releases rhodamine in a fast and clean heterolytic reaction, increasing its fluorescence nearly 6-fold and making it the first visible-light activatable fluorophore based in transition metal chemistry. These properties and its lack of toxicity make it a good candidate for its use as a biologically friendly caged fluorescent probe. The use of this probe as a neuronal marker, and as a flow profiler in a thin, planar cavity and in a model flow injection analysis (FIA) is demonstrated. © 2010 American Chemical Society.Fil: del Mármol, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Filevich, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin
A caged nicotine with nanosecond range kinetics and visible light sensitivity
Get PDFWe report the synthesis, characterization and applications of a ruthenium-bipyridine based caged nicotine. The complex [Ru(bpy)2(nic)2]2+ (where bpy=2,2' bipyridine and nic=nicotine (3-[(2S)-1-methylpyrrolidin-2-yl] pyridine)) releases nicotine with a quantum yield Φ=0.23 upon irradiation with biologically harmless, blue (473nm) or green (532nm) light. The photolysis reaction is clean and very fast, with a time constant of 17ns. The synthesis is simple and the obtained compound is characterized by NMR, UV-Vis spectroscopy and cyclic voltametry. We find that this compound is active in biological systems, being able to elicit action potentials in leech neurons. © 2010 Elsevier Inc.Fil: Filevich, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Salierno, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin
Energy transfer from a rhodamine antenna to a ruthenium-bipyridine center
Get PDFThe coordination of a modified rhodamine B (Rhod) to a bis-bipyridine ruthenium (ii) (Ru-bpy) phototrigger complex enables a photodissociation reaction at longer wavelengths through enhanced absorption of green light (532 nm). The very high molar absorptivity of rhodamine (∼105 M -1 cm-1) and the high quantum efficiency of Förster resonance energy transfer (FRET) from rhodamine to the Ru-bpy center (0.84) result in an unusually high photosensitivity and uncaging cross-section of the Ru-bpy-rhodamine complex at longer wavelengths.Fil: Filevich, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: García Acosta, Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin
TANGO ARRAY. A cosmic ray experiment in the energy range between 10
Get PDFLos rayos cósmicos inciden sobre la Tierra desde todas las direcciones y con un flujo medio que es extremadamente constante en el tiempo. Su espectro de energía cubre desde los ~ 100 keV hasta ~ 10(20) eV. Si la energía del rayo cósmico es lo suficientemente elevada, al incidir sobre la atmósfera terrestre genera una cascada de partículas secundarias. Estas partículas pueden ser registradas por un conjunto de detectores ubicados en el nivel del suelo. para medir la cascada y obtener información sobre la dirección del rayo cósmico y su energia. Por otra parte, estas partículas secundarias al desplazarse por la atmósfera inducen la omisión de fotones de fluorescencia en el nitrógeno atmosférico. Estos fotones pueden ser colectados también ser usados para la detección de la cascada. Actualmente se encuentra en construcción el Observatorio Pierre Auger, cuyo objetivo es el estudio de rayos cósmicos con energías mayores a ~ 5 x 1018 eV. El método de detección propuesto incluye detectores de superficie (detectores de Efecto Cerenkov en agua) para el registro de las partículas secundarias y telescopios para la detección de los fotones de fluorescencia. Este trabajo presenta el diseño y los resultados obtenidos mediante dos sistemas de monitoreo de la transparencia atmosférica para el Observatorio Auger, así como diversos estudios realizados sobre un detector de superficie prototipo, el estudio del lóbulo de reflexión difusa del recubrimiento interno de los detectores, la propuesta de un método de calibración para todos los detectores del Observatorio, una configuración alternativa para el recubrimiento interno, etc. El principal esfuerzo de este trabajo estuvo dirigido al montaje, en Buenos Aires, de un mnjunto de 4 detectores de partículas para la detección de cascadas generadas por rayos cósmicos con energías del orden de ~ 10 15 eV. En este trabajo se describen las detalladas simulaciones numéricas realizadas para caracterizar la respuesta del conjunto de detectores frente al arribo de una cascada de partículas. Estas simulaciones incluyen el desarrollo de la cascada cn la atmósfera, la detección por parte de los detectores de la misma y la digitalización de la señal. Se describen los códigos que se desarrollaron para la reconstrucción de la dirección de arriba y estimación de la energia del rayo cósmico primario, los cuales fueron comparados con los datos simulados y empleados en el analisis de los resultados obtenidos con el conjunto de detectores. También se incluyo una descripción del diseño, construcción y operación del conjunto de detectores, incluyendo el sistema de toma de datos especialmente desarrollado para el mismo evaluando la estabilidad de funcionamiento del sistema lo largo del tiempo de operación. Finalmente, el análisis de los datos obtenidos con el arreglo de detectores incluye la asignación dc energías para los rayos cósmicos registrados, el estudio de anisotropías en la dirección dc arribo de los mismos y la determinación del flujo de rayos cósmicos en el rango de energias entre 10 14 eV y 7 x 10 15 eV.The cosmic rays hit the Earth from all directions with a mean flux that is extremely constant in the time. Its energy spectrum range from ~ 100 keV to ~ 10 20 eV; If energy of the cosmic ray is high enough, its interaction with the Earth’s atmosphere originates a cascade of secondary particles. If these particles are recorded by an array of detectors located at ground level, the information can be used to obtain the cosmic ray’s arrival direction and energy. On the other hand, those particles moving trough the atmosphere, induce fluorescence photons in the atmospheric nitrogen. These photons also, can be used to detect and reconstruct the cascade Currently the Pierre Anger Observatory is under construction. Its objective is the study of cosmic rays with energies higher than ~ 5 x 10 18 eV by by measuring the secondary particles cascades produced by the cosmic ray. The proposed detection method includes surface detectors (water Cerenkov detectors) and telescopes for detection of the fluorescence photons. This work describes the design and characteristics results of two atmospheric monitoring systems for the Auger Observatory as well as several studies performed with a surface detector prototype, such as characterization of the difuse reflectivity lobe of the internal liner, the develpment and proposal of an an absolute calibration method for all detectors of the Observatory, an alternative configuration of the internal liner, etc. The main effort of this work was focused on an array of 4 detectors, installed in Buenos Aires for detection of the secondary particles of the cascades generated by cosmic rays with energies ~ 10 15 eV. The results of the detailed numerical simulations performed to characterize the performance of the array are presented. These simulations include the development of the cascade through the atmosphere, the response of the detectors to the secondary particles and the digitalization of their signals. Reconstruction codes to obtain the energy and arrival direction of the cosmic rays have been developed and are described in this report. They were tested with the simulated data and later used in the analysis of the cosmic ray data obtained with the array. A description of the design, construction and operation of the array is reported, including the data adquisition system which has been developed for the present work. The time stability of the array is discussed. Finally. the data analysis includes the energy asignement of the detected cosmic ray, the study of anistropies in the arrival directions of the cosmic rays and their energy spectrum.Fil:Bauleo, Pablo M.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Ruthenium polypyridyl phototriggers: from beginnings to perspectives
Get PDFOctahedral Ru(II) polypyridyl complexes constitute a superb platform to devise photoactive triggers capable of delivering entire molecules in a reliable, fast, efficient and clean way. Ruthenium coordination chemistry opens the way to caging a wide range of molecules, such as amino acids, nucleotides, neurotransmitters, fluorescent probes and genetic inducers. Contrary to other phototriggers, these Ru- based caged compounds are active with visible light, and can be photolysed even at 532nm (green), enabling the use of simple and inexpensive equipment. These compounds are also active in the two-photon regime, a property that extends their scope to systems where IR light must be used to achieve high precision and penetrability. The state of the art and the future of ruthenium polypyridyl phototriggers are discussed, and several new applications are presented.Fil: Zayat, Leonardo Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científico Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Químico Física de los Materiales Medioambiente y Energía; Argentina;Fil: Filevich, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científico Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Químico Física de los Materiales Medioambiente y Energía; Argentina;Fil: Baraldo Victorica, Luis Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científico Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Químico Física de los Materiales Medioambiente y Energía; Argentina;Fil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científico Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Químico Física de los Materiales Medioambiente y Energía; Argentina
A facility for the study of Single Event Effects in the TANDAR accelerator
Get PDFSemiconductor devices used in space applications suffer degradation due to the space radiation environment, which affects their electric parameters, eventually reducing the in-orbit lifetime. This relatively slow behavior is due to cumulative total dose effects. On the other hand, radiation can destroy information or even damage electronic parts of the device in a sudden way. These processes are known as Single Event Effects (SEE). Heavy ion beams from electrostatic tandem or other accelerators can be used to test and characterize the response of the electronics to SEE. Two conditions are necessary for this purpose: to use very low fluxes of only a few hundred to hundreds of thousand particles/(cm2·s), and to browse over a wide Linear Energy Transfer (LET) interval by changing the energy and/or the type of the impinging particles. In this work we describe the facility developed at the Argentine tandem accelerator (Tandar) to study SEE, and especially the fabrication and use of a perforated Ta foil to reduce the beam current to the required values. The determination of the resulting beam uniformity over the area of irradiation is also reported. The system has been tested by a SEE experiment on a webcam sensor.Fil: Ibarra, M. L.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Portu, Agustina Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Saint Martin, María Laura Gisela. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Barrera, Marcela Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Filevich, Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Alurralde, M.. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentin
Modulating Surface Density of Proteins via Caged Surfaces and Controlled Light Exposure
Get PDFWe demonstrate the possibility of tuning the degree of functionalization of a surface using photoactivatable chemistries and controlled light exposure. A photosensitive organosilane with a protected amine terminal group and a tetraethyleneglycol spacer was synthesized. A o-nitrobenzyl cage was used as the photoremovable group to cage the amine functionality. Surfaces with phototunable amine densities were generated by controlled irradiation of silica substrates modified with the photosensitive anchor. Protein layers with different densities could be obtained by successive coupling and assembly steps. Protein surface concentrations were quantified by reflectance interference. Our results demonstrate that the protein density correlates with the photogenerated ligand density. The density control was proved over four coupling steps (biotin, SAv, BTtris-NTA, MBP, or GFP), indicating that the interactions between underlying layer and soluble targets are highly specific and the immobilized targets at the four levels maintain their full functionality. Protein micropatterns with a gradient of protein density were also obtained. © 2011 American Chemical Society.Fil: Álvarez, Marta. Max-Planck-Institut fur Polymerforschung; AlemaniaFil: Alonso, José María. Max Planck Institut fur Metallforschung; AlemaniaFil: Filevich, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Bhagawati, Maniraj. Universitat Osnabruck; AlemaniaFil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Piehler, Jacob. Universitat Osnabruck; AlemaniaFil: del Campo, Aránzazu. Max-Planck-Institut fur Polymerforschung; Alemani
Dense plasma interferometry with a tabletop soft X-ray laser and an amplitude division interferometer based on diffraction gratings
Get PDFWe have demonstrated a novel Mach-Zehnder soft x-ray interferometer that uses diffraction gratings as beam splitters. The interferometer was used together with a 46.9nm tabletop soft x-ray laser, to map the evolution of the electron density distribution of a large-scale laser created plasma
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