QSAR e dinâmica molecular no estudo de sistemas biomoleculares: predição da atividade biológica de antagonistas do receptor sigma-1 e simulações de bicamadas lipídicas

Diferentes abordagens teóricas têm sido utilizadas em estudos de sistemas biomoleculares com o objetivo de contribuir com o tratamento de diversas doenças. Para a dor neuropática, por exemplo, o estudo de compostos que interagem com o receptor sigma-1 (Sig-1R) pode elucidar os principais fatores associados à atividade biológica dos mesmos. Nesse propósito, estudos de Relações Quantitativas Estrutura-Atividade (QSAR) utilizando os métodos de regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS) e Rede Neural Artificial (ANN) foram aplicados a 64 antagonistas do Sig-1R pertencentes à classe de 1-arilpirazóis. Modelos PLS e ANN foram utilizados com o objetivo de descrever comportamentos lineares e não lineares, respectivamente, entre um conjunto de descritores e a atividade biológica dos compostos selecionados. O modelo PLS foi obtido com 51 compostos no conjunto treinamento e 13 compostos no conjunto teste (r² = 0,768, q² = 0,684 e r²teste = 0,785). Testes de leave-N-out, randomização da atividade biológica e detecção de outliers confirmaram a robustez e estabilidade dos modelos e mostraram que os mesmos não foram obtidos por correlações ao acaso. Modelos também foram gerados a partir da Rede Neural Artificial Perceptron de Multicamadas (MLP-ANN), sendo que a arquitetura 6-12-1, treinada com as funções de transferência tansig-tansig, apresentou a melhor resposta para a predição da atividade biológica dos compostos (r²treinamento = 0,891, r²validação = 0,852 e r²teste = 0,793). Outra abordagem foi utilizada para simular o ambiente de membranas sinápticas utilizando bicamadas lipídicas compostas por POPC, DOPE, POPS e colesterol. Os estudos de dinâmica molecular desenvolvidos mostraram que altas concentrações de colesterol induzem redução da área por lipídeo e difusão lateral e aumento na espessura da membrana e nos valores de parâmetro de ordem causados pelo ordenamento das cadeias acil dos fosfolipídeos. As bicamadas lipídicas obtidas podem ser usadas para simular interações entre lipídeos e pequenas moléculas ou proteínas contribuindo para as pesquisas associadas a doenças como Alzheimer e Parkinson. As abordagens usadas nessa tese são essenciais para o desenvolvimento de novas pesquisas em Química Medicinal Computacional.

Estudo de práticas adotadas por empresas que utilizam a Produção Enxuta em paralelo ao Seis Sigma no processo de melhoria

As empresas estão utilizando diversos processos de melhoria para adequarem seus negócios às necessidades dos clientes, à maior concorrência, a uma necessidade de flexibilização e de redução dos custos de seus processos de manufatura. O seis sigma e a produção enxuta são dois processos utilizados por empresas no Brasile no mundo. Atualmente a integração destes processos é um desafio para essas empresas, que buscam uma maneira mais eficiente de reduzir seus desperdícios e se adaptarem às necessidades de seus mercados consumidores. Surge, assim, o Lean Sigma aplicado nas empresas de diversas formas. O objetivo deste trabalho é estruturar, por meio de dois estudos de caso, como as empresas estão utilizando o seis Sigma e a Produção Enxuta em seus processos de melhoria. Verificou-se que existem diferentes formas de utilizar os processos em paralelo: na primeira empresa o processo iniciou em conjunto e depois foi separado em dois processos paralelos de melhoria. A segunda empresa foi ao contrário, começando de forma paralela, desagregada, e posteriormente se unindo em um único processo de melhoria, denominado Lean Sigma. O trabalho apresenta uma sistematização do processo de melhoria de duas empresas, dividido em Visão Geral e Objetivos, Estrutura Organizacional e Métodos de Melhoria. Foram verificadas as formas gerais de utilização dos processos de melhoria e que uma abordagem integrada, que contemple as peculiaridades de cada processo, se demonstra como uma melhor opção para um processo de melhoria que utiliza a Produção Enxuta e o Seis Sigma paralelamente. A pesquisa traz, também, como resultado, uma proposta de sistematização do Lean Sigma, considerando o conhecimento adquirido nos estudos de caso e na literatura consultada.

Modelamento matemático e controle PI de uma válvula borboleta eletrônica.

Este trabalho apresenta uma investigação das propriedades dinâmicas da válvula borboleta eletrônica do sistema de admissão de ar de um motor a combustão interna. O objetivo é utilizar um modelo matemático da válvula borboleta com todos os seus parâmetros identificados para efetuar o controle da válvula e aplica-lo em ambiente real. Tendo o modelo e os parâmetros identificados, compara-se o comportamento real de uma válvula borboleta com o comportamento simulado, utilizando os mesmos sinais de entrada, de tal forma a validar o modelo desenvolvido. Utilizando o controle Proporcional Integral, foi possível mostrar a aplicabilidade da metodologia que pode ser estendida para projetos de controle mais complexos. Com o controle PI, o modelo matemático é validado e pode ser utilizado como base para projetos de controle mais complexos. O modelo aqui desenvolvido representa satisfatoriamente a dinâmica da válvula borboleta, sendo possível utilizá-lo em outros tipos de válvula borboleta.