Adsorption of amyloglucosidase from Aspergillus niger NRRL 3122 using ion exchange resin

Amyloglucosidase enzyme was produced by Aspergillus niger NRRL 3122 from solid-state fermentation, using deffated rice bran as substrate. The effects of process parameters (pH, temperature) in the equilibrium partition coefficient for the system amyloglucosidase - resin DEAE-cellulose were investigated, aiming at obtaining the optimum conditions for a subsequent purification process. The highest partition coefficients were obtained using 0.025M Tris-HCl buffer, pH 8.0 and 25ºC. The conditions that supplied the highest partition coefficient were specified, the isotherm that better described the amyloglucosidase process of adsorption obtained. It was observed that the adsorption could be well described by Langmuir equation and the values of Qm and Kd estimated at 133.0 U mL-1 and 15.4 U mL-1, respectively. From the adjustment of the kinetic curves using the fourth-order Runge-Kutta algorithm, the adsorption (k1) and desorption (k2) constants were obtained through optimization by the least square procedure, and the values calculated were 2.4x10-3 mL U-1 min-1 for k1 and 0.037 min-1 for k2 .

An Eulerian Immersed Boundary Method for flow simulations over stationary and moving rigid bodies

The fluid flow over bodies with complex geometry has been the subject of research of many scientists and widely explored experimentally and numerically. The present study proposes an Eulerian Immersed Boundary Method for flows simulations over stationary or moving rigid bodies. The proposed method allows the use of Cartesians Meshes. Here, two-dimensional simulations of fluid flow over stationary and oscillating circular cylinders were used for verification and validation. Four different cases were explored: the flow over a stationary cylinder, the flow over a cylinder oscillating in the flow direction, the flow over a cylinder oscillating in the normal flow direction, and a cylinder with angular oscillation. The time integration was carried out by a classical 4th order Runge-Kutta scheme, with a time step of the same order of distance between two consecutive points in x direction. High-order compact finite difference schemes were used to calculate spatial derivatives. The drag and lift coefficients, the lock-in phenomenon and vorticity contour plots were used for the verification and validation of the proposed method. The extension of the current method allowing the study of a body with different geometry and three-dimensional simulations is straightforward. The results obtained show a good agreement with both numerical and experimental results, encouraging the use of the proposed method.

Combining Legendre's Polynomials and Genetic Algorithm in the Solution of Nonlinear Initial-Value Problems

This work develops a method for solving ordinary differential equations, that is, initial-value problems, with solutions approximated by using Legendre's polynomials. An iterative procedure for the adjustment of the polynomial coefficients is developed, based on the genetic algorithm. This procedure is applied to several examples providing comparisons between its results and the best polynomial fitting when numerical solutions by the traditional Runge-Kutta or Adams methods are available. The resulting algorithm provides reliable solutions even if the numerical solutions are not available, that is, when the mass matrix is singular or the equation produces unstable running processes.

Numerical study of the atmospheric flow over a coastal cliff

This work presents a numerical method suitable for the study of the development of internal boundary layers (IBL) and their characteristics for flows over various types of coastal cliffs. The IBL is an important meteorological occurrence for flows with surface roughness and topographical step changes. A two-dimensional flow program was used for this study. The governing equations were written using the vorticity-velocity formulation. The spatial derivatives were discretized by high-order compact finite differences schemes. The time integration was performed with a low storage fourth-order Runge-Kutta scheme. The coastal cliff (step) was specified through an immersed boundary method. The validation of the code was done by comparison of the results with experimental and observational data. The numerical simulations were carried out for different coastal cliff heights and inclinations. The results show that the predominant factors for the height of the IBL and its characteristics are the upstream velocity, and the height and form (inclination) of the coastal cliff. Copyright (C) 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

A model for the stabilization of atomic hydrogen centers in borate glasses

A previously proposed model describing the trapping site of the interstitial atomic hydrogen in borate glasses is analyzed. In this model the atomic hydrogen is stabilized at the centers of oxygen polygons belonging to B-O ring structures in the glass network by van der Waals forces. The previously reported atomic hydrogen isothermal decay experimental data are discussed in the light of this microscopic model. A coupled differential equation system of the observed decay kinetics was solved numerically using the Runge Kutta method. The experimental untrapping activation energy of 0.7 x 10(-19) J is in good agreement with the calculated results of dispersion interaction between the stabilized atomic hydrogen and the neighboring oxygen atoms at the vertices of hexagonal ring structures. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

ENO adaptive method for solving one-dimensional conservation laws

In this work an efficient third order non-linear finite difference scheme for solving adaptively hyperbolic systems of one-dimensional conservation laws is developed. The method is based oil applying to the solution of the differential equation an interpolating wavelet transform at each time step, generating a multilevel representation for the solution, which is thresholded and a sparse point representation is generated. The numerical fluxes obtained by a Lax-Friedrichs flux splitting are evaluated oil the sparse grid by an essentially non-oscillatory (ENO) approximation, which chooses the locally smoothest stencil among all the possibilities for each point of the sparse grid. The time evolution of the differential operator is done on this sparse representation by a total variation diminishing (TVD) Runge-Kutta method. Four classical examples of initial value problems for the Euler equations of gas dynamics are accurately solved and their sparse solutions are analyzed with respect to the threshold parameters, confirming the efficiency of the wavelet transform as an adaptive grid generation technique. (C) 2008 IMACS. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Correlação entre métodos de aleitamento, hábitos de sucção e comportamentos orofaciais

TEMA: o desenvolvimento do controle motor oral depende em parte das experiências sensoriais e motoras. OBJETIVO: analisar a relação entre a duração do aleitamento natural, artificial e da sucção e destas com o desempenho motor orofacial. MÉTODO: cento e setenta e seis crianças, de 6 a 12 anos de idade, passaram por avaliação miofuncional orofacial, empregando o protocolo com escores, e os responsáveis foram entrevistados a respeito do aleitamento e hábitos de sucção de suas crianças. As correlações foram calculadas pelo teste de Spearman. RESULTADOS: na amostra estudada, a média de duração do aleitamento natural foi de 10,30 meses (variando de zero a 60 meses), do aleitamento artificial 44,12 (zero a 122 meses) e dos hábitos de sucção de 39,32 meses (zero a 144 meses). Houve correlação negativa da duração do aleitamento natural com a duração do aleitamento artificial e a duração dos hábitos de sucção (p < 0,001). A maior duração do aleitamento artificial correspondeu à maior duração dos hábitos de sucção, apresentando, assim, correlação positiva (p < 0,001). A duração do aleitamento natural foi correlacionada positivamente com a mobilidade orofacial (p = 0,05). Houve correlação negativa da duração do aleitamento artificial e da duração dos hábitos de sucção com, respectivamente, o desempenho na mastigação e na deglutição, bem como da duração de ambos os tipos de sucção com a prova de diadococinesia (p = 0,05). CONCLUSÃO: a duração do aleitamento natural mostrou efeito positivo sobre a mobilidade das estruturas orofaciais. Os efeitos deletérios da duração dos hábitos de sucção no controle motor orofacial foram confirmados.

Contaminantes voláteis provenientes de embalagens plásticas: desenvolvimento e validação de métodos analíticos

Plastic packaging materials intended for use in food packaging is an area of great interest from the scientific and economic point of view due to the irreversible internationalization and globalization process of food products. Nevertheless, a debate related to food safety aspects has emerged within the scientific community. Therefore, the development of analytical methods that allow identifying and quantifying chemical substances of toxicological potential in the packaging is considered essential. This article focuses on the main analytical methods, including validation parameters, as well as extraction and quantification techniques for determination of volatile organic compounds from food packaging materials.

Polímeros sintéticos biodegradáveis: matérias-primas e métodos de produção de micropartículas para uso em drug delivery e liberação controlada

Micropartículas produzidas a partir de polímeros sintéticos têm sido amplamente utilizadas na área farmacêutica para encapsulação de princípios ativos. Essas micropartículas apresentam as vantagens de proteção do princípio ativo, mucoadesão e gastrorresistência, melhor biodisponibilidade e maior adesão do paciente ao tratamento. Além disso, utiliza menores quantidade de princípio ativo para obtenção do efeito terapêutico proporcionando diminuição dos efeitos adversos locais, sistêmicos e menor toxidade. Os polímeros sintéticos empregados na produção das micropartículas são classificados biodegradáveis ou não biodegradáveis, sendo os biodegradáveis mais utilizados por não necessitam ser removidos cirurgicamente após o término de sua ação. A produção das micropartículas poliméricas sintéticas para encapsulação tanto de ativos hidrofílicos quanto hidrofóbicos pode ser emulsificação por extração e/ou evaporação do solvente; coacervação; métodos mecânicos e estão revisados neste artigo evidenciando as vantagens, desvantagens e viabilidade de cada metodologia. A escolha da metodologia e do polímero sintético a serem empregados na produção desse sistema dependem da aplicação terapêutica requerida, bem como a simplicidade, reprodutibilidade e factibilidade do aumento de escala da produção.

Controle de temperatura em intervenção cirúrgica abdominal convencional: comparação entre os métodos de aquecimento por condução e condução associada à convecção

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Hipotermia intra-operatória é complicação frequente, favorecida por operação abdominal. A eficácia da associação dos métodos de aquecimento por condução e convecção na prevenção de hipotermia e seus efeitos no período de recuperação pós-operatória foram os objetivos deste estudo. MÉTODO: Quarenta e três pacientes de ambos os sexos de 18 a 88 anos de idade, submetidos à laparotomia xifopúbica sob anestesia geral e monitorização da temperatura esofágica, foram distribuídos de modo aleatório em dois grupos de aquecimento: COND (n = 24), com colchão de circulação de água a 37°C no dorso e COND + CONV (n = 19), com a mesma condição associada à manta de ar aquecido a 42°C sobre o tórax e membros superiores. Analisados peso, sexo, idade, duração da operação e anestesia, temperaturas na indução anestésica (Mi), horas consecutiva (M1, M2), final da operação (Mfo) e anestesia (Mfa), entrada (Me-REC) e saída (Ms-REC) da recuperação pós-anestésica (SRPA), além das incidências de tremores e queixas de frio no pós-operatório. RESULTADOS: Os grupos foram semelhantes em todas as variáveis analisadas, exceto nas temperaturas em M2, M3, M4, Mfo e Mfa. O grupo COND reduziu a temperatura a partir da segunda hora da indução anestésica, mas o grupo COND + CONV só na quarta hora. Em COND, observou-se hipotermia na entrada e saída da SRPA. CONCLUSÕES: Associar métodos de aquecimento retardou a instalação e diminui a intensidade da hipotermia intra-operatória, mas não reduziu a incidência das queixas de frio e tremores.

Métodos utilizados na avaliação psicofísica da visão de cores humana

A cor é um atributo perceptual que nos permite identificar e localizar padrões ambientais de mesmo brilho e constitui uma dimensão adicional na identificação de objetos, além da detecção de inúmeros outros atributos dos objetos em sua relação com a cena visual, como luminância, contraste, forma, movimento, textura, profundidade. Decorre daí a sua importância fundamental nas atividades desempenhadas pelos animais e pelos seres humanos em sua interação com o ambiente. A psicofísica visual preocupa-se com o estudo quantitativo da relação entre eventos físicos de estimulação sensorial e a resposta comportamental resultante desta estimulação, fornecendo dessa maneira meios de avaliar aspectos da visão humana, como a visão de cores. Este artigo tem o objetivo de mostrar diversas técnicas eficientes na avaliação da visão cromática humana através de métodos psicofísicos adaptativos.

Estudo comparativo de métodos para a determinação da concentração de carbono em solos com altos teores de Fe (Latossolos)

Soil organic matter (SOM) plays an important role in physical, chemical and biological properties of soil. Therefore, the amount of SOM is important for soil management for sustainable agriculture. The objective of this work was to evaluate the amount of SOM in oxisols by different methods and compare them, using principal component analysis, regarding their limitations. The methods used in this work were Walkley-Black, elemental analysis, total organic carbon (TOC) and thermogravimetry. According to our results, TOC and elemental analysis were the most satisfactory methods for carbon quantification, due to their better accuracy and reproducibility.

Propriedades dinâmicas de fluidos por simulação computacional: métodos híbridos atomístico-contínuo

Computational methods for the calculation of dynamical properties of fluids might consider the system as a continuum or as an assembly of molecules. Molecular dynamics (MD) simulation includes molecular resolution, whereas computational fluid dynamics (CFD) considers the fluid as a continuum. This work provides a review of hybrid methods MD/CFD recently proposed in the literature. Theoretical foundations, basic approaches of computational methods, and dynamical properties typically calculated by MD and CFD are first presented in order to appreciate the similarities and differences between these two methods. Then, methods for coupling MD and CFD, and applications of hybrid simulations MD/CFD, are presented.

Métodos para fabricação de microeletrodos visando a detecção em microambientes

Analysis at microenvironments, like single cells or in minute volumes (nL), is an area of great interest for analytical and biological sciences. Measurements at these experimental conditions demand analytical tools (microelectrodes) capable of monitoring with rapid response, good resolution and minimal perturbation of the system. The major drawbacks in producing these microscopic electrodes have been largely overcome, principally due to the development of new fabrication methods. In this review, these procedures are described with emphasis to those devoted to the construction of microelectrodes for application in microenvironments. Examples of our efforts to use these devices as effective electrochemical sensors are also addressed.

Utilização de métodos acústicos em estudos de dinâmica costeira: exemplo na desembocadura lagunar de cananéia

Em função de suas condições de interface entre águas doces e salinas, desembocaduras estuarinas e lagunares constituem sistemas geomorfológicos altamente complexos e dinâmicos. Como conseqüência da variabilidade espacial e temporal dos fluxos de maré, o leito responde com uma grande variabilidade nas características morfológicas e sedimentares. Neste sentido, é possível relacionar diretamente a circulação de fundo e o transporte sedimentar com as feições submersas geradas. Perfis de ecossondagem, sonar de varredura lateral e sísmica de alta resolução, executados na desembocadura lagunar de Cananéia, revelaram a existência de uma dinâmica de fundo extremamente complexa, caracterizada por marcas onduladas e ondas de areia de alturas métricas. As maiores ondas de areia, localizadas em uma depressão na desembocadura lagunar, apresentam inversão de polaridade em sua assimetria, com a presença de ondas simétricas de grande tamanho no ponto de inversão. Este padrão morfológico não apresenta variação temporal em escala anual, sugerindo a persistência de um padrão de fluxos sobre o leito. Esta dinâmica revela, também, a constância de fluxos convergentes que aparentemente independem das condições de maré enchente ou vazante. Os resultados permitiram o estabelecimento de um primeiro modelo qualitativo de circulação de fundo na área, com aplicações potenciais na navegação e estudos de proteção da costa.