Os autores gostariam de agradecer a sua gratidão ao Qualidade Ambiental 6.1 programa Exército dos EUA Pesquisa Básica, o Instituto do Exército dos EUA de Pesquisa Cirúrgica, e um programa de Melhoria dos Produtos da NSRDEC contínua e Expedicionária Base Camp TECD para financiar este trabalho. Somos gratos a Adam driks (Loyola University Medical Center) para a micrografia mostrada na Figura 6B.

1. The Portable Chemical Esterilizador (PCS) <ol><li> Equipamento. O PCS é um dispositivo inovador para, independente de energia, a esterilização médica portátil de ponto-de-uso. Para estes fins, um pelicano mala de plástico rígido comercial foi embelezado com características especiais de projeto para acomodar a esterilização (Figura 1). </li><li> Design de Equipamento. a) Um recipiente de reacção de boca larga recebe os reagentes químicos secos e água; b) duas válvulas de retenção instaladas na parede alivia a pressão no caso de 1 psi; c) uma válvula de entrada filtrado permite que o ar seja bombeado para a descarga da câmara; d) um tubo de circulação distribui o ar através do pós-câmara de esterilização; dispositivos e) purificador seco descartável (carvão ativado) enxertadas sobre as válvulas de retenção de saída remover resíduos e garantir a saúde ea segurança do usuário e do ambiente; e f) estacas na base de caso a acomodar uma bandeja ou outro instrumento cirúrgico bandeja perfurada e maximizar o fluxo de gás durante arubor. </li><li> Operação. Coloque os PCS em uma superfície plana e abra a tampa. Coloque uma bandeja cirúrgica contendo, instrumentos não esterilizados limpos e embrulhados em papel autoclave azul nas palafitas no interior do caso. Misturar os produtos químicos secos e água (por exemplo, 93 g de clorito de sódio, 63 g de sulfito de sódio, 25 g de ascorbato de sódio, e 300 ml de água - outras permutações possíveis) no vaso de reacção de boca larga para iniciar a reacção química, depois fechar e bloquear a tampa. Em menos de 2 min, a reação produz abundante esterilizante de dióxido de cloro, calor e umidade. Aos 25 min, ligar uma bomba funciona com bateria ou ar movido a mão para a válvula de entrada e fluxo de ar para dentro da câmara de aprox. 5 min (Figura 2). </li><li> Conclusão do Ciclo e Re-uso. Abra o caso e remover o tabuleiro cirúrgico de instrumentos esterilizados. Eliminar o recipiente de reacção (água e sais químicos benignos). O PCS está disponível para re-uso imediato com outra bandeja de instrumentos cirúrgicos eum novo conjunto de produtos químicos secos e água. </li><li> Validando Esterilização com Bio-indicadores. Coloque disponível comercialmente B / T Claro Indicadores Biológicos contendo esporos impregnados em papel (~ 10 5 esporos / unidade) de qualquer G. stearothermophilus (usado para o calor úmido) ou B. atrophaeus (utilizada para esterilização por gás de óxido de etileno) no caso de um ciclo de esterilização. Na conclusão do ClO 2 ciclo de esterilização, retire e ativar os indicadores, em seguida, incubar indicadores por 24-48 horas para validar a esterilização. </li><li> Validando Esterilização com Spore Suspensões. Coloque suspensões aquosas de G. esporos stearothermophilus (~ 10 5 ufc / mL) no interior do PCS para a exposição a um ciclo de esterilização ClO 2. Recuperar G. esporos stearothermophilus expostas aos tratamentos com dióxido de cloro em Antibiótico Meio de Ensaio com 1% de amido solúvel 8 (sem recuperação indica esterilidade). Examine refractility de treateesporos d com microscopia de contraste de fase (esporos inativados por ClO 2 reter fase caráter brilhante 14). </li><li> Validando Esterilização de superfícies duras. Inocular superfícies duras, não porosos feitos de vidro ou de metal com as suspensões aquosas (~ 10) de 5 L. Stearothermophilus esporos. Colocar os materiais inoculados nas PCS para tratamento com um ciclo de esterilização ClO 2. Amostragem as superfícies tratadas com comercialmente disponíveis Difco HY-Verifique cotonetes e obtenção não-crescimento confirma a esterilidade. </li></ol> 2. &quot;D-FENS&quot; <ol><li> Equipamento. &quot;D-FENS&quot; é uma garrafa portátil dobrável equipado com um dispositivo de pulverização-trigger manual. A garrafa de plástico flexível tem um fundo nesga de stand-up quando cheio, eo plástico quimicamente resistente proporciona várias re-usos por pulverizador (Figura 3). </li><li> Gerar Aqueous ClO 2 S olução. D-FENS usa 1-10 g quantidade total de re secaagentes de gerar até 800 ml de 50-500 ppm de solução de dióxido de cloro (por exemplo, 4,7 g de clorito de sódio, sulfito de 1,6 g de sódio, e 1,3 g de ascorbato de sódio, com as permutações possíveis). Use &quot;controle da cinética,&quot; um novo processo que compreende misturar 2-passo:.. I Pré-concentração - dissolver todos os reagentes em um volume pequeno, e ii diluição de pós-reacção - diluir a solução ao seu volume final de trabalho, a geração de cloro aquoso soluções de dióxido no spray-garrafa em 2-9 min. A solução desinfetante é pulverizado como uma névoa fina ou aerossol para desinfetar ou descontaminar superfícies destinadas. A solução de dióxido de cloro em D-FENS permanece estável durante pelo menos 8 horas e mudança de qualquer solução restante pode ser esvaziado para baixo pia ou pavimentos drenos no final de uma deslocação para purgar biofilmes. </li><li> Microbiológica Validação - inoculando superfícies porosas. Prepare placas de Petri de Baird-Parker Agar (BPA) contendo gema de ovotelurito (AET) e extracto de levedura (YE) e inocular a superfície de agar com 0,1 ml de uma suspensão de ~ 10 6 ufc / ml de um cocktail de 3 estirpe de Staphylococcus aureus (S. aureus A-100 que produz a enterotoxina A, S. aureus ATCC 14458 que produz enterotoxina B, e S. aureus 993 que produz enterotoxina D) 7. S. aureus foi seleccionado como o organismo alvo, pois produz distintamente evidentes colónias pretas, se não inactivado. </li><li> Microbiológica Validação - Teste porosos Surfaces. Usando o D-FENS pulverizar frasco contendo solução de dióxido de cloro, pulverizar a solução desinfetante sobre a superfície de ágar poroso. Use a força consistente, firme para dispensar volumes aproximadamente iguais de solução por pulso spray-gatilho. Gire as placas de 90 º entre os pulsos sucessivos de aplicar uma cobertura uniforme da superfície do ágar. Além disso, use esta técnica com um taco de hóquei de vidro e aplicar uma leve pressão para cloraçãosolução de dióxido de ne sobre a superfície de agar para a abrasão mecânica (equivalente a limpar ou esfregar - ver Figura 4). </li><li> Microbiológica Validação - Hard Surfaces. Inocular esterilizada de aço inoxidável de costume cupões de 10,16 cm (2 4 &quot;x 4&quot;, com a área de superfície total) (tipo 304) com 0,2 ml de volume de suspensão aquosa de células bacterianas (por exemplo, S. aureus, Escherichia coli, ou Listeria monocytogenes) e espalhar uniformemente em toda a superfície inóculos cupom. Cupões ar seco durante 30 min a temperatura ambiente na câmara de fluxo laminar. Pegar cupons inoculados com pinça estéril e mergulhar em 20 ml de solução de teste contendo dióxido de cloro em um saco de 100 ml stomacher. Depois de tempos de contacto de 0,5 a 5 minutos, extingue-se a solução higienizador por adição de uma pequena quantidade de sulfito de sódio sólido, em seguida, triturar solução durante 2 min num Stomacher. Retirar saco e numa câmara de fluxo laminar retirar o sobrenadante e serialmente diluídas solution em ágar pré-fabricados, em seguida, incubar por 24 horas para enumerar sobreviventes. </li></ol> 3. Os PCS para Frutas e Vegetais Frescos A capacidade de redução tratamentos PCS para matar agentes patogênicos de origem alimentar prejudiciais (E. coli e L. monocytogenes em produtos frescos) foi testado usando um método spot-inoculação em que altos níveis de patógenos foram vistos sobre as superfícies exteriores de cunhas de tomate. <ol><li> Inoculação. Inocular as superfícies exteriores de 25 amostras gramas de cunhas ou de tomate com 10 5 UFC / g de L. monocytogenes OSY-8578 ou com 10 6 CFU / g E. coli ATCC 11229, em seguida, ar seco num bio-capa estéril durante 15 min. </li><li> Tratamento PCS. Após a secagem do inóculo, coloque as fatias de tomate (usar luvas estéreis) no PCS e teste em diferentes condições de concentração de dióxido de cloro e tempo de exposição. Em alguns casos, colocar esporos bioindicadores de G. stearothermophilus umª B. atrophaeus dentro dos PCS para acompanhar as cunhas de tomate e validar o tratamento de esterilização (Figura 5). </li><li> Microbial recuperação. Após o tratamento do PCS, colocar cunhas do tomate num saco Stomacher com 50 ml de tampão de fosfatos (pH 7), em seguida, triturar durante 2 minutos com um misturador Stomacher. </li><li> Enumeração. Dispensar a solução mastigada como em série de diluições de 10 vezes em placas de agar tríptico de soja Extracto de levedura-agar (TSAYE) e agar nutriente (AN) para L. monocyotgenes e E. coli, respectivamente, e se espalhou com um taco de hóquei de vidro, tampa e incubar as placas em T = 35 ° C por 24-48 horas. Enumerar sobreviventes usando um contador de colônia para confirmar a inativação microbiana. </li><li> Inativação Polifenoloxidase (&quot;escurecimento&quot;) Enzimas. Coloque as fatias de maçã não inoculado em placas de Petri separadas no interior do PCS e expor a dióxido de cloro (Figura 5). Após o tratamento, remover as placas de Petri e expor ºfatias de maçã e no meio ambiente. A observação visual não mostrou escurecimento por até 1 semana pós-tratamento. </li></ol> 4. &quot;D-Fend ALL&quot; <ol><li> Gerar Aqueous ClO 2 S olução. D-Fend ALL utiliza pequenas quantidades de produtos químicos secos (clorita e Samia) em água para gerar solução de dióxido de cloro em 0,5-3,0 min. Por exemplo, misturar 0,8-3,3 g de reagentes em 15-1,200 ml de uma solução aquosa para produzir uma solução de dióxido de cloro. </li><li> Microbiológica Validação - Textiles. Inocular tiras estéreis de amostras têxteis com suspensões aquosas de Bacillus anthracis Sterne ou Bacillus amyloliquefaciens esporos, e deixar tiras têxteis de ar seco numa câmara de fluxo laminar. Pegue tiras com uma pinça estéril e mergulhar em 20 ml de solução de dióxido de cloro em 100 ml Stomacher saco. Aos 10 min, o processo de têmpera sem afectar esporos por adição de uma pequena quantidade de sulfito de sódio sólido, em seguida, triturar e solução tira têxtildurante 2 min num Stomacher. Retirar saco e numa câmara de fluxo laminar, dilua serialmente solução em placas de ágar pré-fabricados, em seguida, incubar durante 24 horas e enumerar para validar a descontaminação. </li></ol>

<ol>
	<li>Curtin, M. A., Taub, I. A., Kustin, K., Sao, N., Duvall, J. R., Davies, K., Doona, C. J., Ross, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ascorbate-induced+oxidation+of+formate+by+peroxodisulfate:+product+yields,+kinetics+and+mechanism.">Ascorbate-induced oxidation of formate by peroxodisulfate: product yields, kinetics and mechanism.</a> Research on Chemical Intermediates. 30 (6), 647-661 (2004).</li><li>Curtin, M. A., Dwyer, S., Bukvic, D., Doona, C. J., Kustin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+and+mechanism+of+the+reduction+of+sodium+chlorite+by+sodium+hydrogen+ascorbate+in+aqueous+solution+at+near-neutral+pH.">Kinetics and mechanism of the reduction of sodium chlorite by sodium hydrogen ascorbate in aqueous solution at near-neutral pH.</a> International Journal of Chemical Kinetics. 46 (4), 216-219 (2014).</li><li>Doona, C. J., Curtin, M. A., Feeherry, F. E., Kandlikar, S., Baer, D., Kustin, K., Taub, I., McManus, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Portable Chemical Sterilizer., U.S. Patent Number 7,625,533. , (2009).</li><li>Doona, C. J., Curtin, M. A., Taub, I. A., Kustin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Chemical Combination for the Generation of Disinfectant and Heat., U.S. Patent Number 7,883,640. , (2011).</li><li>Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Curtin, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Process for producing aqueous chlorine dioxide for surface disinfection and decontamination., U.S. Patent Application Number 8,337,717. , (2012).</li><li>Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Feng, H., Grove, S., Krishnamurthy, K., Lee, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Combining sanitizers and nonthermal processing technologies to improve fresh-cut produce safety. In: Electron beam pasteurization and complementary food processing technologies. , (2014).</li><li>Feeherry, F. E., Doona, C. J., Taub, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+water+activity+on+the+growth+kinetics+of+Staphylococcus+aureus+in+ground+bread+crumb.">Effect of water activity on the growth kinetics of Staphylococcus aureus in ground bread crumb.</a> Journal of Food Science. 68 (3), 982 (2003).</li><li>Feeherry, F. E., Munsey, D. T., Rowley, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+inactivation+and+injury+of+Bacillus+stearothermophilus+spores.">Thermal inactivation and injury of Bacillus stearothermophilus spores.</a> Applied and Environmental Microbiology. 53 (2), 365 (1987).</li><li>G&#243;mez-L&#243;pez, V. M., Devlieghere, F., Ragaert, P., Debevere, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shelf-life+extension+of+minimally+processed+carrots+by+gaseous+chlorine+dioxide.">Shelf-life extension of minimally processed carrots by gaseous chlorine dioxide.</a> International Journal of Food Microbiology. 116, 221 (2007).</li><li>Mahmoud, B. S. M., Bhagat, A. R., Linton, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+kinetics+of+inoculated+Escherichia+coli+O157:H7,+Listeria+monocytogenes,+and+Salmonella+enterica+on+strawberries+by+chlorine+dioxide+gas.">Inactivation kinetics of inoculated Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, and Salmonella enterica on strawberries by chlorine dioxide gas.</a> Food Microbiology. 24 (7-8), 736 (2007).</li><li>Mahmoud, B. S. M., Linton, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+kinetics+of+inoculated+Escherichia+coli+O175:H7+and+Salmonella+enterica+on+lettuce+by+chlorine+dioxide+gas.">Inactivation kinetics of inoculated Escherichia coli O175:H7 and Salmonella enterica on lettuce by chlorine dioxide gas.</a> Food Microbiology. 25 (2), 244 (2008).</li><li>Kim, Y. -. J., Lee, S. -. H., Park, J. i., Park, J. o., Chung, M., Kwon, K., Chung, K., Won, M., Song, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+Escherichia+coli+O157:H7,+Salmonella+typhimurium,+and+Listeria+monocytogenes+on+stored+iceberg+lettuce+by+aqueous+chlorine+dioxide+treatment.">Inactivation of Escherichia coli O157:H7, Salmonella typhimurium, and Listeria monocytogenes on stored iceberg lettuce by aqueous chlorine dioxide treatment.</a> Journal of Food Science. 73 (9), (2008).</li><li>Park, E. -. J., Gray, P. M., Oh, S. -. W., Kronenberg, J., Kang, D. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+FIT+produce+wash+and+chlorine+dioxide+on+pathogen+control+in+fresh+potatoes.">Efficacy of FIT produce wash and chlorine dioxide on pathogen control in fresh potatoes.</a> Journal of Food Science. 73 (6), (2008).</li><li>Setlow, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+Spores.">Bacterial Spores.</a> Industrial Pharmaceutical Microbiology. Supplement 10, (2011).</li><li>Setlow, P., Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Sisson, D., Chandra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Safety+and+Extended+Shelf+Life+of+Fresh+Produce+for+the+Military.">Enhanced Safety and Extended Shelf Life of Fresh Produce for the Military.</a> Microbial Safety of Fresh Produce. , 263-288 (2009).</li><li>Taub, I. A., Roberts, W., LaGambina, S., Kustin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+Dihydrogen+Formation+in+the+Magnesium&#8722;Water+Reaction.">Mechanism of Dihydrogen Formation in the Magnesium&#8722;Water Reaction.</a> Journal of Physical Chemistry. 106 (35), 8070 (2002).</li><li>Young, S. B., Setlow, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+killing+of+Bacillus+subtilis+spores+by+hypochlorite+and+chlorine+dioxide.">Mechanisms of killing of Bacillus subtilis spores by hypochlorite and chlorine dioxide.</a> Journal of Applied Microbiology. 95 (1), 54 (2003).</li></ol>

Não temos mais divulgações.

Este P &amp; D fundamental estabeleceu novas direções de pesquisa e técnicos através de colaborações com universidades, outras agências do governo e da indústria que levaram à comercialização de romance, amiga do ambiente (&quot;verde&quot;) tecnologias. O dióxido de cloro é o primeiro método aprovado pela Fundação Nacional de Saneamento em 20 anos para mais seguro, mais rápido e esterilização mais respeitadores do ambiente do que os tratamentos convencionais. O PCS, D-FENS e D-Fend todos os protótip...

O PCS tecnologia recursos provenientes onde nenhum dispositivo comercial existia anteriormente e gera o desinfetante de dióxido de cloro (ClO 2), que tem uma capacidade comprovada para matar patógenos vegetativos em produtos frescos 3,6,9-13,15 ou para descontaminar esporos bacterianos. 6, 14,15,17 O PCS foi validado laboratório especificamente para efetuar a esterilização contra culturas vivas de Geobacillus stearothermophilus (GS) esporos (ver relacionado referência 8) e esporos bioindicadores de G. stearothermophilus e Bacillus atrophaeus (BA) 6,15,16. O PCS também foi adaptado para operar com condições menos rigorosas para garantir a Segurança dos Alimentos pela inativação do vegetativo patógenos Listeria monocytogenes e Escherichia coli em produtos frescos, tais como tomates inteiros, e para estender a vida de prateleira de produtos minimamente processados, por exemplo , pelo INACtivating a enzima polifenoloxidase escurecimento em maçãs cortadas 6,15. Para gerar o dióxido de cloro, o PCS utiliza romance química efetoras que procede via reações de oxidação-redução em pH quase neutro, eliminando o uso de ácidos e as dificuldades inerentes de transporte, armazenamento, manuseio e descarte de resíduos ácidos no extremo-forward militar implementações 1,2,4,17. Além dos militares, o PCS também pode ser usado por Homeland Security / defesa; durante desastres naturais (Superstorm Sandy, tsunamis, furacões Katrina), que incapacitam o acesso à energia, água potável e de remoção de resíduos; no local pelo primeiro-respondedores de emergência; e em hospitais comunitários ou escolas durante falta de energia (apagões e marrom-outs). A D isinfectant - Pulverizador para F oods e PT talmente-friendly anitation S (D-FENS) também usa química efetor (3 componentes químicos) e um processo de mistura de 2 etapas ( <emPré-concentração seguido por diluição ii&gt; i.. Pós-reação) para gerar dióxido de cloro aquoso, principalmente em um frasco de spray dobrável para a descontaminação de superfícies de material do Exército, equipamentos de manuseio de alimentos e equipamento de alimentação de campo em cozinhas de campanha do Exército e centros de saneamento e da Marinha cozinhas, unidades médicas, chuveiros e latrinas em qualquer lugar um grande número de pessoal destacado co-existem na proximidade 5,6. Testes de validação mostrou que a D-FENS elimina o patógeno Staphylococcus aureus, um patógeno de origem alimentar comum, em superfícies porosas 14. &quot;D-Fend ALL&quot; (isinfectant D para EN econtamination D talmente-friendly, todos os fins) oferece uma simples (2 componentes químicos), alternativa mais conveniente (1-etapa de mistura) com uma versatilidade incomparável para a produção de dióxido de cloro aquoso para descontaminar bacteriana esporos em têxteis, para desinfecção de superfície para promover sanitação e higiene, e para melhorar a qualidade da água e segurança, com vantagens especiais para aplicações que requerem a produção rápida de grandes volumes de soluções de dióxido de cloro diluídas usando pequenas quantidades de materiais para aplicações em novas tecnologias de reciclagem graywater projetados para gerar água limpa e potável para iniciar Expedicionárias acampamentos Base 2. Uma variedade de mecanismos existentes, de acordo com a Lei de Transferência de Tecnologia Federal para facilitar a transferência de tecnologias federais a entidades não federais, como forma de incentivar o desenvolvimento ea comercialização de tecnologias para o benefício material da nação. Assim, com o seu potencial crescente para muitos usos militares e civis, o PCS, D-FENS e D-Fend todas as tecnologias têm sido patenteado e transferido para a indústria para a comercialização através de acordos de licenciamento de patentes e licenças de avaliação comercial. Uma versão lenta e controlada liberação de D-FENS (chamados &amp; #8220; D-FENS Lite &quot;) era tecnologia transferida para a indústria comercial para incorporação em materiais de embalagem para estender a vida de prateleira de frutas frescas, e os PCS também tem sido tecnologia transferida para a academia e outras agências governamentais para testes comparativos com outras tecnologias, para a pesquisa sobre Segurança Alimentar com produtos frescos de commodities, e para melhorar o ensino de graduação de ciências. A Transferência de Tecnologia do PCS e sua química levou a um produto comercial aprovado para esterilização bio-capa com melhorias no tempo, custo e proteção do meio ambiente, em comparação com os tratamentos convencionais de formaldeído.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sodium chlorite</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium sulfite</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>239312</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium ascorbate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A7631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P0662</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextrose</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BT Sure biological indicator (steam)</td>
			<td>Thermo Fisher Sci</td>
			<td>AY759X3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EZ Test (EtO)</td>
			<td>SGM Biotech Inc</td>
			<td>EZG/6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Difco Hy-check</td>
			<td>Becton-Dickinson/ Difco</td>
			<td>290002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptic Soy Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>236950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nutrient Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>213000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Baird-Parker Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>276840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Egg Yolk-Tellurite</td>
			<td>Difco</td>
			<td>277910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5% Yeast extract</td>
			<td>Difco</td>
			<td>212750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto-Peptone</td>
			<td>Difco</td>
			<td>211677</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto-Tryptone</td>
			<td>Difco</td>
			<td>211705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>214010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soluble starch</td>
			<td>Difco</td>
			<td>0178-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Lemco Beef Extract</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>L29</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masticator - Classic</td>
			<td>IUL Instruments</td>
			<td>Cat. No. 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stomacher bags</td>
			<td>Seward</td>
			<td>Stomacher &#8216;400&#8217; bags</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the portable chemical sterilizer (pcs), d-fens, and d-fend all: novel chlorine dioxide decontamination technologies for the military

Há um exército afirmou a necessidade de uma tecnologia de esterilização não-vapor portátil de campo que pode ser usado por equipes cirúrgicas Atacante, empresas odontológicas, Serviço Veterinário Suporte Destacamentos, hospitais de apoio ao combate, ea área Medical Laboratories para esterilizar instrumentos cirúrgicos e para esterilizar patológico espécimes antes da eliminação em salas de operação, áreas de tratamento de emergência e unidades de terapia intensiva. O seguinte conjunto de romance, &quot;limpa e verde&quot; tecnologias de dióxido de cloro são versáteis e flexíveis para se adaptar para atender uma série de necessidades militares críticos para descontaminação 6,15. Especificamente, o P ortable C hemical S terilizer (PCS) foi inventado para atender às necessidades urgentes do campo de batalha e fechar lacunas de capacidade crítica para a independência energética, a portabilidade leve, rápida mobilidade e durabilidade em alta intensidade implementações frente 3. Como um avanço tecnológico revolucionário na sterilizat cirúrgicotecnologia de íons, o PCS é um campo Autoclave moderna que se baseia em no local, ponto-de-uso, à vontade geração de dióxido de cloro em vez de vapor. Duas (2) unidades PCS esterilizar 4 bandejas cirúrgicas em 1 hora, que é o rendimento equivalente a um grande autoclave de vapor (apelidado de &quot;Bertha&quot; em implantações causa de seu tamanho pesado, dimensões volumosas, e peso). No entanto, o PCS opera com 100% menos eletricidade (0 vs 9 kW) e 98% a menos de água (10 vs 640 onças), reduz significativamente o peso em 95% (20 vs £ 450, a 4-man elevador) e cubo por 96% (2,1 vs 60,2 pés 3), e praticamente elimina os desafios difíceis em implementações termo de reparos e manutenção de uma operação confiável, elevação e transporte e energia elétrica necessária para autoclaves a vapor.

O PCS fáceis de operar foi concebido para atingir a esterilidade por inactivação de suspensões de esporos de bactérias ou esporos bacterianos bio-indicadores nos tratamentos de 30 minutos que envolve a produção controlada de dióxido de cloro pela química efector único. Especificamente, os estudos de validação microbiológicos verificou-se que o PCS esterilidade conseguida através da inactivação dos bio-indicadores contendo esporos (10 5 esporos / ml), quer de G. stearothermophilus ou <...

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The Portable Chemical Sterilizer PCS, D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

A P ortable C hemical S terilizer (PCS) é um revolucionário, independente de energia, quase sem água tecnologia de esterilização para unidades médicas do Exército. O PCS gera dióxido de cloro a partir de reagentes secos misturados com água no local, à vontade, e no ponto-de-uso (POU) em uma mala de plástico. O isinfectant D - Pulverizador para F oods e PT talmente-friendly anitation S (D-FENS) eo isinfectant D para EN talmente-friendly econtamination D, todos os fins (D-Fend ALL) produzem dióxido de cloro aquoso em um frasco spray dobrável e outras formas de realização possíveis. Essas tecnologias de descontaminação versáteis matar micróbios em diversas aplicações de dupla utilização para os consumidores uma miríade militares e civis.

O Portable Chemical Esterilizador (PCS), D-Fens, e D-Fend TODOS: Novela de dióxido de cloro descontaminação Tecnologias para o Militar

There is a stated Army need for a field-portable, non-steam sterilizer technology that can be used by Forward Surgical Teams, Dental Companies, Veterinary ...

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Bioengineering

The Portable Chemical Sterilizer (PCS), D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

14.4K visualizações.  United States Army-Natick Soldier RD&E Center, Warfighter Directorate.  A P ortable C hemical S terilizer (PCS) é um revolucionário, independente de energia, quase sem água tecnologia de esterilização para unidades médicas do Exército. O PCS gera dióxido de cloro a partir de reagentes secos misturados com água no local, à vontade, e no ponto-de-uso (POU) em uma mala de plástico. O isinfectant D - Pulverizador para F oods e PT talmente-friendly anitation S (D-FENS) eo isinfectant ...

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A Microfluidic Chip for the Versatile Chemical Analysis of Single Cells

We present a microfluidic device that enables the quantitative determination of intracellular biomolecules in multiple single cells in parallel. For this purpose, the cells are passively trapped in the middle of a microchamber. Upon activation of the control layer, the cell is isolated from the surrounding volume in a small chamber. The surrounding volume can then be exchanged without affecting the isolated cell. However, upon short opening and closing of the chamber, the solution in the chamber can be replaced within a few hundred milliseconds. Due to the reversibility of the chambers, the cells can be exposed to different solutions sequentially in a highly controllable fashion, e.g. for incubation, washing, and finally, cell lysis. The tightly sealed microchambers enable the retention of the lysate, minimize and control the dilution after cell lysis. Since lysis and analysis occur at the same location, high sensitivity is retained because no further dilution or loss of the analytes occurs during transport. The microchamber design therefore enables the reliable and reproducible analysis of very small copy numbers of intracellular molecules (attomoles, zeptomoles) released from individual cells. Furthermore, many microchambers can be arranged in an array format, allowing the analysis of many cells at once, given that suitable optical instruments are used for monitoring. We have already used the platform for proof-of-concept studies to analyze intracellular proteins, enzymes, cofactors and second messengers in either relative or absolute quantifiable manner.

In this article we present a microfluidic chip for single cell analysis. It allows the quantification of intracellular proteins, enzymes, cofactors, and second messengers by means of fluorescent assays or immunoassays.&#160;

Um chip microfluídico para a Versátil Análise Química de células individuais

We present a microfluidic device that enables the quantitative determination of intracellular biomolecules in multiple single cells in parallel. For this ...

Bioengenharia

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is needed to open up the structure of the plant cell wall, increasing the accessibility of the cell wall carbohydrates. Lignin, a polyphenolic material present in many cell wall types, is known to be a significant hindrance to enzyme access. Reduction in lignin content to a level that does not interfere with the structural integrity and defense system of the plant might be a valuable step to reduce the costs of bioethanol production. In this study, we have genetically down-regulated one of the lignin biosynthesis-related genes, cinnamoyl-CoA reductase (ZmCCR1) via a double stranded RNA interference technique. The ZmCCR1_RNAi construct was integrated into the maize genome using the particle bombardment method. Transgenic maize plants grew normally as compared to the wild-type control plants without interfering with biomass growth or defense mechanisms, with the exception of displaying of brown-coloration in transgenic plants leaf mid-ribs, husks, and stems. The microscopic analyses, in conjunction with the histological assay, revealed that the leaf sclerenchyma fibers were thinned but the structure and size of other major vascular system components was not altered. The lignin content in the transgenic maize was reduced by 7-8.7%, the crystalline cellulose content was increased in response to lignin reduction, and hemicelluloses remained unchanged. The analyses may indicate that carbon flow might have been shifted from lignin biosynthesis to cellulose biosynthesis. This article delineates the procedures used to down-regulate the lignin content in maize via RNAi technology, and the cell wall compositional analyses used to verify the effect of the modifications on the cell wall structure.

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

A double stranded RNA interference (dsRNAi) technique is employed to down-regulate the maize cinnamoyl coenzyme A reductase (ZmCCR1) gene to lower plant lignin content. Lignin down-regulation from the cell wall is visualized by microscopic analyses and quantified by the Klason method. Compositional changes in hemicellulose and crystalline cellulose are analyzed.

A lignina Down-regulação da<em&gt; Zea mays</em&gt; Via dsRNAi e Klason Análise lignina

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is ...

A Novel Bioreactor for High Density Cultivation of Diverse Microbial Communities

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past studies have evaluated the performance of the reactor for the removal of COD1 and nitrogen species2-4 by heterotrophic and chemoautotrophic bacteria, respectively. The HDBR design eliminates the requirement for external flocculation/sedimentation processes while still yielding effluent containing low suspended solids. In this study, the HDBR is applied as a photobioreactor (PBR) in order to characterize the nitrogen removal characteristics of an algae-based photosynthetic microbial community. As previously reported for this HDBR design, a stable biomass zone was established with a clear delineation between the biologically active portion of the reactor and the recycling reactor fluid, which resulted in a low suspended solid effluent. The algal community in the HDBR was observed to remove 18.4% of total nitrogen species in the influent. Varying NH4+ and NO3- concentrations in the feed did not have an effect on NH4+ removal (n=44, p=0.993 and n=44, p=0.610 respectively) while NH4+ feed concentration was found to be negatively related with NO3- removal (n=44, p=0.000) and NO3- feed concentration was found to be positively correlated with NO3- removal (n=44, p=0.000). Consistent removal of NH4+, combined with the accumulation of oxidized nitrogen species at high NH4+ fluxes indicates the presence of ammonia- and nitrite-oxidizing bacteria within the microbial community.

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Here, the HDBR is successfully applied in a photobioreactor (PBR) configuration for the study of nitrogen metabolism by a mixed high density algal community.

Um biorreator Novel de Cultivo de Alta Densidade de diversas comunidades microbianas

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past ...

Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and thus achieving stable water permeability through membranes over time. Here, we report a facile method to prepare hydrogels based on zwitterions for membrane applications. Freestanding films can be prepared from sulfobetaine methacrylate (SBMA) with a crosslinker of poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) via photopolymerization. The hydrogels can also be prepared by impregnation into hydrophobic porous supports to enhance the mechanical strength. These films can be characterized by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) to determine the degree of conversion of the (meth)acrylate groups, using goniometers for hydrophilicity and differential scanning calorimetry (DSC) for polymer chain dynamics. We also report protocols to determine the water permeability in dead-end filtration systems and the effect of foulants (bovine serum albumin, BSA) on membrane performance.

This paper reports practical methods to prepare hydrogels in freestanding films and impregnated membranes and to characterize their physical properties, including water transport properties.

Síntese de hidrogeles com propriedades anti-deposição como membranas de purificação de água

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and ...

Fabrication of Extracellular Matrix-derived Foams and Microcarriers as Tissue-specific Cell Culture and Delivery Platforms

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus of this article is on the methods for fabricating ECM-derived porous foams and microcarriers for use as biologically-relevant substrates in advanced 3D in vitro cell culture models or as pro-regenerative scaffolds and cell delivery systems for tissue engineering and regenerative medicine. Using decellularized tissues or purified insoluble collagen as a starting material, the techniques can be applied to synthesize a broad array of tissue-specific bioscaffolds with customizable geometries. The approach involves mechanical processing and mild enzymatic digestion to yield an ECM suspension that is used to fabricate the three-dimensional foams or microcarriers through controlled freezing and lyophilization procedures. These pure ECM-derived scaffolds are highly porous, yet stable without the need for chemical crosslinking agents or other additives that may negatively impact cell function. The scaffold properties can be tuned to some extent by varying factors such as the ECM suspension concentration, mechanical processing methods, or synthesis conditions. In general, the scaffolds are robust and easy to handle, and can be processed as tissues for most standard biological assays, providing a versatile and user-friendly 3D cell culture platform that mimics the native ECM composition. Overall, these straightforward methods for fabricating customized ECM-derived foams and microcarriers may be of interest to both biologists and biomedical engineers as tissue-specific cell-instructive platforms for in vitro and in vivo applications.

The tissue-specific extracellular matrix (ECM) is a key mediator of cell function. This article describes methods for synthesizing pure ECM-derived foams and microcarriers that are stable in culture without the need for chemical crosslinking for applications in advanced 3D in vitro cell culture models or as pro-regenerative bioscaffolds.

Fabricação de espumas de Matriz Extracelular derivados e Microcarregadores como cultura celular de tecidos específicos e plataformas de entrega

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus ...

Production of E. coli-expressed Self-Assembling Protein Nanoparticles for Vaccines Requiring Trimeric Epitope Presentation

Self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) function as repetitive antigen displays and can be used to develop a wide range of vaccines for different infectious diseases. In this article we demonstrate a method to produce a SAPN core containing a six-helix bundle (SHB) assembly that is capable of presenting antigens in a trimeric conformation. We describe the expression of the SHB-SAPN in an E. coli system, as well as the necessary protein purification steps. We included an isopropanol wash step to reduce the residual bacterial lipopolysaccharide. As an indication of the protein identity and purity, the protein reacted with known monoclonal antibodies in Western blot analyses. After refolding, the size of the particles fell in the expected range (20 to 100 nm), which was confirmed by dynamic light scattering, nanoparticle tracking analysis, and transmission electron microscopy. The methodology described here is optimized for the SHB-SAPN, however, with only slight modifications it can be applied to other SAPN constructs. This method is also easily transferable to large scale production for GMP manufacturing for human vaccines.

Production of E. coli-expressed Self-Assembling Protein Nanoparticles for Vaccines Requiring Trimeric Epitope Presentation

A detailed method is provided here describing the purification, refolding, and characterization of self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) for use in vaccine development.

Produção de E. coli-expressa auto-montagem de nanopartículas de proteína para vacinas que requerem Trimeric epitope apresentação

Self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) function as repetitive antigen displays and can be used to develop a wide range of vaccines for different ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically been studied in vivo in animal models showing characteristic patterns of cell migration. However, in vivo models have several limitations, including intercellular mediators that are difficult to access and analyze, as well as the inability to directly analyze human neutrophils. Because of these limitations, there is a need for an in vitro platform that studies swarming with human neutrophils and provides easy access to the molecular signals generated during swarming. Here, a multistep microstamping process is used to generate a bioparticle microarray that stimulates swarming by mimicking an in vivo infection. The bioparticle microarray induces neutrophils to swarm in a controlled and stable manner. On the microarray, neutrophils increase in speed and form stable swarms around bioparticle clusters. Additionally, supernatant generated by the neutrophils was analyzed and 16 proteins were discovered to have been differentially expressed over the course of swarming. This in vitro swarming platform facilitates direct analysis of neutrophil migration and protein release in a reproducible, spatially controlled manner.

This protocol generates bioparticle microarrays that provide spatially controlled neutrophil swarming. It provides easy access to the mediators that neutrophils release during migration and allows for quantitative imaging analysis.

Micromatrizes de biopartículas para análise quimiotática e molecular de swarming de nêutrons humanos in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...

Preparing Protein Producing Synthetic Cells using Cell Free Bacterial Extracts, Liposomes and Emulsion Transfer

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell mimicking environment. Furthermore, the development of cell-free expression systems has demonstrated the ability to reconstitute the protein production, transcription and translation processes (DNA&#8594;RNA&#8594;protein) in a controlled manner, harnessing synthetic biology. Here we describe a protocol for preparing a cell-free expression system, including the production of a potent bacterial lysate and encapsulating this lysate inside cholesterol-rich lipid-based giant unilamellar vesicles (GUVs) (i.e., stable liposomes), to form synthetic cells. The protocol describes the methods for preparing the components of the synthetic cells including the production of active bacterial lysates, followed by a detailed step-by-step preparation of the synthetic cells based on a water-in-oil emulsion transfer method. These facilitate the production of millions of synthetic cells in a simple and affordable manner with a high versatility for producing different types of proteins. The obtained synthetic cells can be used to investigate protein/RNA production and activity in an isolated environment, in directed evolution, and also as a controlled drug delivery platform for on-demand production of therapeutic proteins inside the body.

This protocol describes the method, materials, equipment and steps for bottom-up preparation of RNA and protein producing synthetic cells. The inner aqueous compartment of the synthetic cells contained the S30 bacterial lysate encapsulated within a lipid bilayer (i.e., stable liposomes), using a water-in-oil emulsion transfer method.

Preparando proteínas que produzem células sintéticas usando extratos bacterianos livres de células, liposomos e transferência de emulsão

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell ...

Photodegradable Hydrogel Interfaces for Bacteria Screening, Selection, and Isolation

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to develop practical technologies that couple microscopic cell screening with cell isolation at high purity for downstream genetic analysis. Here, the use of photodegradable poly(ethylene glycol) hydrogels for screening and isolation of bacteria with unique growth phenotypes from heterogeneous cell populations is described. The method relies on encapsulating or entrapping cells with the hydrogel, followed by culture, microscopic screening, then use of a high-resolution light patterning tool for spatiotemporal control of hydrogel degradation and release of selected cells into a solution for retrieval. Applying different light patterns allows for control over the morphology of the extracted cell, and patterns such as rings or crosses can be used to retrieve cells with minimal direct UV light exposure to mitigate DNA damage to the isolates. Moreover, the light patterning tool delivers an adjustable light dose to achieve various degradation and cell release rates. It allows for degradation at high resolution, enabling cell retrieval with micron-scale spatial precision. Here, the use of this material to screen and retrieve bacteria from both bulk hydrogels and microfabricated lab-on-a-chip devices is demonstrated. The method is inexpensive, simple, and can be used for common and emerging applications in microbiology, including isolation of bacterial strains with rare growth profiles from mutant libraries and isolation of bacterial consortia with emergent phenotypes for genomic characterizations.

The use of photodegradable hydrogels to isolate bacterial cells by utilizing a high-resolution light pattering tool is reported. Essential experimental procedures, results, and advantages of the process are reviewed. The method enables rapid and inexpensive isolation of targeted bacteria showing rare or unique functions from heterogeneous communities or populations.

Interfaces de hidrogel fotodegradável para triagem, seleção e isolamento de bactérias

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to ...

Light-Controlled Fermentations for Microbial Chemical and Protein Production

Microbial cell factories offer a sustainable alternative for producing chemicals and recombinant proteins from renewable feedstocks. However, overburdening a microorganism with genetic modifications can reduce host fitness and productivity. This problem can be overcome by using dynamic control: inducible expression of enzymes and pathways, typically using chemical- or nutrient-based additives, to balance cellular growth and production. Optogenetics offers a non-invasive, highly tunable, and reversible method of dynamically regulating gene expression. Here, we describe how to set up light-controlled fermentations of engineered Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae for the production of chemicals or recombinant proteins. We discuss how to apply light at selected times and dosages to decouple microbial growth and production for improved fermentation control and productivity, as well as the key optimization considerations for best results. Additionally, we describe how to implement light controls for lab-scale bioreactor experiments. These protocols facilitate the adoption of optogenetic controls in engineered microorganisms for improved fermentation performance.

Optogenetic control of microbial metabolism offers flexible dynamic control over fermentation processes. The protocol here shows how to set up blue light-regulated fermentations for chemical and protein production at different volumetric scales.