Thesis (Ph.D.)--University of Wollongong, 2008. / Typescript. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Oregon, 2008. / Typescript. Includes vita and abstract. Includes bibliographical references (leaves 122-127). Also available online in Scholars' Bank; and in ProQuest, free to University of Oregon users.

Thesis (M.S.)--Rochester Institute of Technology, 2009. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 90-92).

Title from PDF of title page (University of Missouri--Columbia, viewed on Feb 11, 2010). The entire thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file; a non-technical public abstract appears in the public.pdf file. Dissertation advisor: Dr. Sheryl A. Tucker Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (M.S.)--University of Nevada, Reno, 2008. / "May, 2008." Includes bibliographical references (leaves 35-38). Library also has microfilm. Ann Arbor, Mich. : ProQuest Information and Learning Company, [2008]. 1 microfilm reel ; 35 mm. Online version available on the World Wide Web.

Thesis (M.S.)--Brigham Young University. Dept. of Chemistry and Biochemistry, 2007. / Includes bibliographical references.

Thesis (M. Sc.), Memorial University of Newfoundland, 1998. / Bibliography: leaves 154-166.

TonEBP, la proteína que se une al elemento regulatorio que responde a tonicidad “TonE” es el único factor transcripcional conocido de eucariontes que responde a cambios de la osmolaridad extracelular. Este factor transcripcional pertenece a la familia Rel, al igual que NFAT1-5 y NFκB. TonEBP también se conoce como NFAT5 y se ha asociado al mecanismo de adaptación celular a condiciones de hiperosmolaridad, regulando la expresión de genes que codifican para aldosa reductasa y para los transportadores de taurina, mio-inositol y betaina. Todas estas proteínas regulan los niveles de osmolitos intracelulares compatibles asociados al control del volumen celular. El corazón es un órgano que normalmente no está sujeto a cambios osmóticos excepto durante isquemia-reperfusión, coma diabético y shock séptico. La capacidad de regular el volumen celular se ha vinculado a la sobrevida celular en condiciones de estrés hiperosmótico. Por lo tanto, la capacidad de las células cardíacas de regular el volumen celular, podría ser un factor de sobrevida en patologías como el infarto al miocardio. En nuestro Laboratorio, se describió previamente que TonEBP está presente en los cardiomiocitos y que responde al estrés hiperosmótico. Además, se demostró que el estrés hiperosmótico induce la masa y la actividad de aldosa reductasa con acumulación intracelular de sorbitol, y que la muerte inducida por estrés hiperosmótico es mediada por esta enzima. La activación de TonEBP induce un aumento de los niveles y actividad de aldosa reductasa que mediaría la muerte de los cardiomiocitos inducida por estrés hiperosmótico. Sin embargo, ratones knock out para TonEBP muestran una severa atrofia de su médula renal, incremento de la sensibilidad de sus timocitos al estrés hiperosmótico e incremento de la fragmentación del DNA en células de la fibra del lente, indicando que TonEBP tendría un efecto protector frente al daño inducido por estrés hiperosmótico. Por lo tanto, de estos resultados se deduce que existiría una contradicción entre los datos descritos en la literatura y nuestros hallazgos sobre el papel de TonEBP en la sobrevida celular. La hipótesis de la presente tesis es “TonEBP media la adaptación del cardiomiocito a la hiperosmolaridad generada por isquemia cardiaca”. Los objetivos específicos son: • Caracterizar el mecanismo de muerte inducida por estrés osmótico. • Determinar si el factor de transcripción TonEBP se activa bajo condiciones de isquemia cardiaca in vivo e in vitro. • Determinar el efecto directo de TonEBP en la viabilidad del cardiomiocito. • Evaluar si TonEBP protege a los cardiomiocitos de la muerte inducida por hiperosmolaridad Como modelo experimental se utilizaron cultivos primarios de cardiomiocitos de ratas neonatas expuestos a estrés hiperosmótico en presencia y en ausencia de la sobreexpresión adenoviral de TonEBP tipo silvestre (wtTonEBP) o TonEBP dominante negativo (dnTonEBP). Además se utilizaron modelos experimentales de infarto al miocardio por ligación de la arteria coronaria descendente anterior y de sobreexpresión in vivo de wtTonEBP y dnTonEBP por transducción intracardíaca de adenovirus. El estrés hiperosmótico indujo muerte de los cardiomiocitos por un mecanismo que involucra aumento entrada de Ca2+ a través de un canal de Ca2+ tipo L, aumento de los niveles citoplasmáticos y mitocondriales de Ca2+, depolarización de la mitocondria y reducción de los niveles intracelulares de ATP. Además se detectó liberación de citocromo c pero no del factor inductor de apoptosis (AIF), desde la mitocondria, con activación secuencial de procaspasa 9 y procaspasa 3. Sin embargo, se determinó que la muerte de los cardiomiocitos inducida por sorbitol 600 mOsm correspondía a una apoptosis independiente de caspasas, ya que el pretratamiento con el inhibidor general de caspasas Z VAD fmk, no previno la muerte inducida por estrés hiperosmótico. En un modelo de infarto al miocardio se detectó un aumento de los niveles proteicos de TonEBP en el sitio vecino al infarto a los 2 días post cirugía. Este mismo aumento se detectó en cultivos in vitro de cardiomiocitos sometidos a 30 o 60 min de isquemia simulada seguida de 4 u 8 h de reperfusión. Estos resultados sugieren que la isquemia induce a TonEBP. Debido a que no existen inhibidores y/o activadores farmacológicos para TonEBP se construyeron adenovirus que sobrexpresaban wtTonEBP (Ad wtTonEBP) y dnTonEBP (Ad dnTonEBP). Determinando los niveles proteicos de aldosa reductasa, un blanco transcripcional de TonEBP, se demostró que ambos adenovirus eran funcionales en cardiomiocitos. Estos experimentos demostraron que la sobreexpresión de wtTonEBP aumentó los niveles proteicos de â-actina en forma dependiente de la dosis viral mientras que disminuyó los niveles de la cadena pesada de la β-miosina (β-MHC). La sobreexpresión del dnTonEBP tuvo un efecto contrario al wtTonEBP en los niveles proteicos de β-actina y β-MHC. El aumento de los niveles proteicos de βctina inducida por la sobreexpresión de wtTonEBP se acompañó de una reorganización del citoesqueleto de actina, visualizada por inmunocitoquímica usando faloidina-rodamina. La sobreexpresión de wtTonEBP, pero no de dnTonEBP, indujo muerte de los cardiomiocitos, principalmente por necrosis. Los niveles de necrosis dependieron del nivel de sobreexpresión de wtTonEBP y del tiempo de transducción adenoviral. La transducción adenoviral por inoculación intracardíaca de Ad wtTonEBP y Ad dnTonEBP mostró que Ad dnTonEBP indujo mortalidad en 3 de los 8 animales transducidos, efecto que no se detectó en ratas transducidas con Ad wtTonEBP y Ad LacZ (control). Este resultado sugiere que TonEBP cumpliría alguna función importante en el corazón. Utilizando una multiplicidad de infección de 1000, dosis viral que no inducía muerte celular, se mostró que la sobreexpresión de tanto de wtTonEBP como del dnTonEBP no protegieron a los cardiomiocitos de la muerte inducida por estrés hiperosmótico. La sobreexpresión de ambas proteínas tampoco indujo un cambio en el mecanismo de muerte, apoptosis o necrosis, inducida por estrés hiperosmótico. Se determinó que la muerte inducida por sobreexpresión de wtTonEBP no dependía de la sobreactivación de aldosa reductasa, ya que un inhibidor específico de aldosa reductasa, zopolrestat, no atenuó la muerte inducida por Ad wtTonEBP. Esta muerte tampoco se asemejó al colapso metabólico detectado al someter a los cardiomiocitos a sorbitol 600 mOsm, ya que no se observó disminución de los niveles intracelulares de ATP. Finalmente, los datos obtenidos en esta tesis permiten concluir que el infarto o la isquemia/reperfusión in vitro induce a TonEBP, pero la sobreexpresión de este factor transcripción no está asociada con la protección de los cardiomiocitos al estrés hiperosmótico, sino más bien es un inductor de muerte celular por necrosis.

abstract: With the application of reverse osmosis (RO) membranes in the wastewater treatment and seawater desalination, the limitation of flux and fouling problems of RO have gained more attention from researchers. Because of the tunable structure and physicochemical properties of nanomaterials, it is a suitable material that can be used to incorporate with RO to change the membrane performances. Silver is biocidal, which has been used in a variety of consumer products. Recent studies showed that fabricating silver nanoparticles (AgNPs) on membrane surfaces can mitigate the biofouling problem on the membrane. Studies have shown that Ag released from the membrane in the form of either Ag ions or AgNP will accelerate the antimicrobial activity of the membrane. However, the silver release from the membrane will lower the silver loading on the membrane, which will eventually shorten the antimicrobial activity lifetime of the membrane. Therefore, the silver leaching amount is a crucial parameter that needs to be determined for every type of Ag composite membrane. This study is attempting to compare four different silver leaching test methods, to study the silver leaching potential of the silver impregnated membranes, conducting the advantages and disadvantages of the leaching methods. An In-situ reduction Ag loaded RO membrane was examined in this study. A custom waterjet test was established to create a high-velocity water flow to test the silver leaching from the nanocomposite membrane in a relative extreme environment. The batch leaching test was examined as the most common leaching test method for the silver composite membrane. The cross-flow filtration and dead-end test were also examined to compare the silver leaching amounts. The silver coated membrane used in this experiment has an initial silver loading of 2.0± 0.51 ug/cm2. The mass balance was conducted for all of the leaching tests. For the batch test, water jet test, and dead-end filtration, the mass balances are all within 100±25%, which is acceptable in this experiment because of the variance of the initial silver loading on the membranes. A bad silver mass balance was observed at cross-flow filtration. Both of AgNP and Ag ions leached in the solution was examined in this experiment. The concentration of total silver leaching into solutions from the four leaching tests are all below the Secondary Drinking Water Standard for silver which is 100 ppb. The cross-flow test is the most aggressive leaching method, which has more than 80% of silver leached from the membrane after 50 hours of the test. The water jet (54 ± 6.9% of silver remaining) can cause higher silver leaching than batch test (85 ± 1.2% of silver remaining) in one-hour, and it can also cause both AgNP and Ag ions leaching from the membrane, which is closer to the leaching condition in the cross-flow test. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Civil, Environmental and Sustainable Engineering 2017

abstract: Drinking water filtration using reverse osmosis (RO) membranes effectively removes salts and most other inorganic, organic, and microbial pollutants. RO technologies are utilized at both the municipal and residential scale. The formation of biofilms on RO membranes reduces water flux and increases energy consumption. The research conducted for this thesis involves In-Situ coating of silver, a known biocide, on the surface of RO membranes. This research was adapted from a protocol developed for coating flat sheet membranes with silver nanoparticles, and scaled up into spiral-wound membranes that are commonly used at the residential scale in point-of-use (POU) filtration systems. Performance analyses of the silver-coated spiral-wound were conducted in a mobile drinking water treatment system fitted with two POU units for comparison. Five month-long analyses were performed, including a deployment of the mobile system. In addition to flux, salt rejection, and other water quality analyses, additional membrane characterization tests were conducted on pristine and silver-coated membranes. For flat sheet membranes coated with silver, the surface charge remained negative and contact angle remained below 90. Scaling up to spiral-wound RO membrane configuration was successful, with an average silver-loading of 1.93 g-Ag/cm2. Results showed the flux of water through the membrane ranged from 8 to 13 liters/m2*hr. (LMH) operating at 25% recovery during long-term of operation. The flux was initially decreased due to the silver coating, but no statistically significant differences were observed after 14 days of operation (P < 0.05). The salt rejection was also not effected due to the silver coating (P < 0.05). While 98% of silver was released during long-term studies, the silver release from the spiral-wound membrane was consistently below the secondary MCL of 100 ppb established by the EPA, and was consistently below 5 ppb after two hours of operation. Microbial assays in the form of heterotrophic plate counts suggested there was no statistically significant difference in the prevention of biofouling formation due to the silver coating (P < 0.05). In addition to performance tests and membrane characterizations, a remote data acquisition system was configured to remotely monitor performance and water quality parameters in the mobile system. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Engineering 2017