Development of a high-throughput monitoring technique of bacteria photodynamic inactivation

Summary form only given. Bacterial infections and the fight against them have been one of the major concerns of mankind since the dawn of time. During the `golden years' of antibiotic discovery, during the 1940-90s, it was thought that the war against infectious diseases had been won. However currently, due to the drug resistance increase, associated with the inefficiency of discovering new antibiotic classes, infectious diseases are again a major public health concern. A potential alternative to antibiotic treatments may be the antimicrobial photodynamic inactivation (PDI) therapy. To date no indication of antimicrobial PDI resistance development has been reported. However the PDI protocol depends on the bacteria species [1], and in some cases on the bacteria strains, for instance Staphylococcus aureus [2]. Therefore the development of PDI monitoring techniques for diverse bacteria strains is critical in pursuing further understanding of such promising alternative therapy. The present works aims to evaluate Fourier-Transformed-Infra-Red (FT-IR) spectroscopy to monitor the PDI of two model bacteria, a gram-negative (Escherichia coli) and a gram-positive (S. aureus) bacteria. For that a high-throughput FTIR spectroscopic method was implemented as generally described in Scholz et al. [3], using short incubation periods and microliter quantities of the incubation mixture containing the bacteria and the PDI-drug model the known bactericidal tetracationic porphyrin 5,10,15,20-tetrakis (4-N, N, Ntrimethylammoniumphenyl)-porphyrin p-tosylate (TTAP4+). In both bacteria models it was possible to detect, by FTIR-spectroscopy, the drugs effect on the cellular composition either directly on the spectra or on score plots of principal component analysis. Furthermore the technique enabled to infer the effect of PDI on the major cellular biomolecules and metabolic status, for example the turn-over metabolism. In summary bacteria PDI was monitored in an economic, rapid (in minutes- , high-throughput (using microplates with 96 wells) and highly sensitive mode resourcing to FTIR spectroscopy, which could serve has a technological basis for the evaluation of antimicrobial PDI therapies efficiency.

Learning techniques for automatic email message tagging

A organização automática de mensagens de correio electrónico é um desafio actual na área da aprendizagem automática. O número excessivo de mensagens afecta cada vez mais utilizadores, especialmente os que usam o correio electrónico como ferramenta de comunicação e trabalho. Esta tese aborda o problema da organização automática de mensagens de correio electrónico propondo uma solução que tem como objectivo a etiquetagem automática de mensagens. A etiquetagem automática é feita com recurso às pastas de correio electrónico anteriormente criadas pelos utilizadores, tratando-as como etiquetas, e à sugestão de múltiplas etiquetas para cada mensagem (top-N). São estudadas várias técnicas de aprendizagem e os vários campos que compõe uma mensagem de correio electrónico são analisados de forma a determinar a sua adequação como elementos de classificação. O foco deste trabalho recai sobre os campos textuais (o assunto e o corpo das mensagens), estudando-se diferentes formas de representação, selecção de características e algoritmos de classificação. É ainda efectuada a avaliação dos campos de participantes através de algoritmos de classificação que os representam usando o modelo vectorial ou como um grafo. Os vários campos são combinados para classificação utilizando a técnica de combinação de classificadores Votação por Maioria. Os testes são efectuados com um subconjunto de mensagens de correio electrónico da Enron e um conjunto de dados privados disponibilizados pelo Institute for Systems and Technologies of Information, Control and Communication (INSTICC). Estes conjuntos são analisados de forma a perceber as características dos dados. A avaliação do sistema é realizada através da percentagem de acerto dos classificadores. Os resultados obtidos apresentam melhorias significativas em comparação com os trabalhos relacionados.

Avaliação dosimétrica em tumores de mama: comparação de três técnicas

Objetivo – Comparar a técnica convencional, a técnica de energias mistas e a técnica field-in-field com energias mistas, verificando a dose recebida nos órgãos de risco e no volume alvo. Metodologia – Quinze doentes com carcinoma da mama esquerda classificadas de T1-T3N0M0 foram tratadas com cirurgia conservadora da mama, seguida de radioterapia pós-operatória. Para cada doente realizaram-se 3 planeamentos dosimétricos, sendo que cada um deles diz respeito a uma das diferentes técnicas em estudo. Através dos HDV gerados avaliaram-se a Dmáx, Dmed, Dmín, D95%, D3% e a homogeneidade da dose no volume alvo, bem como a dose nos órgãos de risco. Utilizou-se o teste de Friedman para verificar a significância do estudo, com um intervalo de confiança de 95%. Resultados – Relativamente ao pulmão esquerdo e ao coração obtiveram-se, com a técnica field-in-field com energias mistas, doses inferiores em comparação com as outras duas técnicas. Para a Dmáx e a homogeneidade de dose no PTV, a técnica field-in-field com energias mistas revelou-se mais eficaz, comparativamente às outras técnicas. No entanto, verificou-se uma melhor cobertura de dose no PTV com a técnica convencional. Considerações finais – A técnica field-in-field com energias mistas permite uma redução da dose nos órgãos de risco, uma redução significativa da Dmáx no PTV e melhora a homogeneidade da dose, comparativamente com as outras técnicas. Os resultados obtidos com a técnica field-in-field com energias mistas apontam para a redução dos efeitos secundários provocados pelo tratamento. ABSTRACT - Purpose – To compare the conventional technique, the technique of mixed energies and the technique field-in-field with mixed energies, checking the received dose in organs at risk and target volume. Methods – Fifteen patients with carcinoma of the left breast classified as T1-T3N0M0 were treated with breast-conserving surgery, followed by postoperative radiotherapy. For each patient were carried out three dosimetric plannings, each one of them concerns the different techniques under study. Through the DVH generated to evaluate Dmax, Dmed, Dmin, D95%, D3% and the homogeneity of the target volume dose, well as the dose in organs at risk. We used the Friedman test to assess the significance of the study, with a confidence interval of 95%. Results – For the left lung and heart were obtained with the technique field-in-field with mixed energies, lower doses compared with the other two techniques. For the Dmax and the homogeneity of the PTV dose, the technique field-in-field with mixed energies was more effective compared to other techniques. However, there was a better coverage of the PTV dose with conventional technique. Conclusions – The technique field-in-field with mixed energy allows a reduction in dose for organs at risk, a significant reduction Dmax in PTV and improves the homogeneity of the dose compared with other techniques. The results obtained with the technique field-in-field with mixed energy indicate to reduce the side effects caused by the treatment.

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