Oriented Tailoring of Plastic Antibodies for Prostate Specific Antigen and Application of the Imprinted Material as Ionophore in Potentiometric Detection

Prostate Specific Antigen (PSA) is the biomarker of choice for screening prostate cancer throughout the population, with PSA values above 10 ng/mL pointing out a high probability of associated cancer1. According to the most recent World Health Organization (WHO) data, prostate cancer is the commonest form of cancer in men in Europe2. Early detection of prostate cancer is thus very important and is currently made by screening PSA in men over 45 years old, combined with other alterations in serum and urine parameters. PSA is a glycoprotein with a molecular mass of approximately 32 kDa consisting of one polypeptide chain, which is produced by the secretory epithelium of human prostate. Currently, the standard methods available for PSA screening are immunoassays like Enzyme-Linked Immunoabsorbent Assay (ELISA). These methods are highly sensitive and specific for the detection of PSA, but they require expensive laboratory facilities and high qualify personal resources. Other highly sensitive and specific methods for the detection of PSA have also become available and are in its majority immunobiosensors1,3-5, relying on antibodies. Less expensive methods producing quicker responses are thus needed, which may be achieved by synthesizing artificial antibodies by means of molecular imprinting techniques. These should also be coupled to simple and low cost devices, such as those of the potentiometric kind, one approach that has been proven successful6. Potentiometric sensors offer the advantage of selectivity and portability for use in point-of-care and have been widely recognized as potential analytical tools in this field. The inherent method is simple, precise, accurate and inexpensive regarding reagent consumption and equipment involved. Thus, this work proposes a new plastic antibody for PSA, designed over the surface of graphene layers extracted from graphite. Charged monomers were used to enable an oriented tailoring of the PSA rebinding sites. Uncharged monomers were used as control. These materials were used as ionophores in conventional solid-contact graphite electrodes. The obtained results showed that the imprinted materials displayed a selective response to PSA. The electrodes with charged monomers showed a more stable and sensitive response, with an average slope of -44.2 mV/decade and a detection limit of 5.8X10-11 mol/L (2 ng/mL). The corresponding non-imprinted sensors showed smaller sensitivity, with average slopes of -24.8 mV/decade. The best sensors were successfully applied to the analysis of serum samples, with percentage recoveries of 106.5% and relatives errors of 6.5%.

Electrochemical biosensor based on biomimetic material for myoglobin detection

A novel reusable molecularly imprinted polymer (MIP) assembled on a polymeric layer of carboxylated poly(vinyl chloride) (PVCsingle bondCOOH) for myoglobin (Myo) detection was developed. This polymer was casted on the gold working area of a screen printed electrode (Au-SPE), creating a novel disposable device relying on plastic antibodies. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) studies confirmed the surface modification. The MIP/Au-SPE devices displayed a linear behaviour in EIS from 0.852 to 4.26 μg mL−1, of positive slope 6.50 ± 1.48 (kΩ mL μg−1). The limit of detection was 2.25 μg mL−1. Square wave voltammetric (SWV) assays were made in parallel and showed linear responses between 1.1 and 2.98 μg mL−1. A current decrease was observed against Myo concentration, producing average slopes of −0.28 ± 0.038 μA mL μg−1. MIP/Au-SPE also showed good results in terms of selectivity. The error% found for each interfering species were 7% for troponin T (TnT), 11% for bovine serum albumin (BSA) and 2% for creatine kinase MB (CKMB), respectively. Overall, the technical modification over the Au-SPE was found a suitable approach for screening Myo in biological fluids.

Molecularly-Imprinted Materials for Potentiometric Transduction: Application to the Antibiotic Enrofloxacin

Enrofloxacin (ENR) is an antimicrobial used both in humans and in food producing species. Its control is required in farmed species and their surroundings in order to reduce the prevalence of antibiotic resistant bacteria. Thus, a new biomimetic sensor enrofloxacin is presented. An artificial host was imprinted in specific polymers. These were dispersed in 2-nitrophenyloctyl ether and entrapped in a poly(vinyl chloride) matrix. The potentiometric sensors exhibited a near-Nernstian response. Slopes expressing mV/Δlog([ENR]/M) varied within 48–63. The detection limits ranged from 0.28 to 1.01 µg mL−1. Sensors were independent from the pH of test solutions within 4–7. Good selectivity was observed toward potassium, calcium, barium, magnesium, glycine, ascorbic acid, creatinine, norfloxacin, ciprofloxacin, and tetracycline. In flowing media, the biomimetic sensors presented good reproducibility (RSD of ± 0.7%), fast response, good sensitivity (47 mV/Δlog([ENR]/M), wide linear range (1.0 × 10−5–1.0 × 10−3 M), low detection limit (0.9 µg mL−1), and a stable baseline for a 5 × 10−2 M acetate buffer (pH 4.7) carrier. The sensors were used to analyze fish samples. The method offered the advantages of simplicity, accuracy, and automation feasibility. The sensing membrane may contribute to the development of small devices allowing in vivo measurements of enrofloxacin or parent-drugs.

Selective recognition in potentiometric transduction of amoxicillin by molecularly imprinted materials

The indiscriminate use of antibiotics in food-producing animals has received increasing attention as a contributory factor in the international emergence of antibiotic-resistant bacteria (Woodward in Pesticide, veterinary and other residues in food, CRC Press, Boca Raton, 2004). Numerous analytical methods for quantifying antibacterial residues in edible animal products have been developed over years (Woodward in Pesticide, veterinary and other residues in food, CRC Press, Boca Raton, 2004; Botsoglou and Fletouris in Handbook of food analysis, residues and other food component analysis, Marcel Dekker, Ghent, 2004). Being Amoxicillin (AMOX) one of those critical veterinary drugs, efforts have been made to develop simple and expeditious methods for its control in food samples. In literature, only one AMOX-selective electrode has been reported so far. In that work, phosphotungstate:amoxycillinium ion exchanger was used as electroactive material (Shoukry et al. in Electroanalysis 6:914–917, 1994). Designing new materials based on molecularly imprinted polymers (MIPs) which are complementary to the size and charge of AMOX could lead to very selective interactions, thus enhancing the selectivity of the sensing unit. AMOX-selective electrodes used imprinted polymers as electroactive materials having AMOX as target molecule to design a biomimetic imprinted cavity. Poly(vinyl chloride), sensors of methacrylic acid displayed Nernstian slopes (60.7 mV/decade) and low detection limits (2.9 × 10−5 mol/L). The potentiometric responses were not affected by pH within 4–5 and showed good selectivity. The electrodes were applied successfully to the analysis of real samples.

ISO 9001:2015, Uma Oportunidade para o Reajustamento das Empresas no Sector Metalúrgico Metalomecânico

O pretexto da implementação de um Sistema de Gestão da Qualidade numa empresa de produção de fundos copados, constitui pretexto para provocar uma análise mais profunda e fundamentada do tema e objetivo para este projeto. Entender um conceito tão subjetivo como o de qualidade afigura-se como necessidade primária para o início da reflexão. Percorremos em seguida a história do conceito desde a Europa Medieval até à revolução na qualidade que acabaria por acontecer no Japão após a II Guerra Mundial. A qualidade como a entendemos hoje deve-se ainda a contributos de personalidades que identificaram vários métodos que surgiram ao longo do tempo e que foram melhorando o conceito, de entre as quais se referem três: William Deming, Joseph Moses Juran e Philip B. Crosby. Em seguida reflete-se acerca do impacto real da implementação da ISO 9000, recorrendo ao estudo de Olivier Boiral, que fornece uma aproximação bastante real dos benefícios da implementação de sistemas de gestão da qualidade. Ainda no segundo capítulo analisamos a importância do processo de certificação, concluindo que a tarefa extra de uma organização externa certificar o SGQ constitui indubitavelmente uma forma de manter o sistema rigoroso e disciplinado. No terceiro capítulo, “ISO 9001:2008 VERSUS ISO 9001:2015”, analisamos em detalhe as principais alterações da futura norma ISO 9001:2015 relativamente à iISO 9001:2008: introdução do “pensamento baseado no risco”; enfase dado à abordagem por processos; enfase dado à “gestão da mudança”; “gestão do conhecimento”; “direção estratégica”, integrando os sistemas de gestão e da qualidade; a determinação de que todas as normas que integram um sistema de gestão seguirão um novo formato, chamado “high-level structure” como definido no Anexo SL; e enfase ainda dado à consideração do feedback de todos os processos e stakeholders envolvidos. Seguidamente, no capítulo “Apresentação da “Empresa Lda””, apresenta-se a empresa alvo deste caso de estudo, uma indústria metalomecânica que fabrica fundos copados para o mercado nacional e internacional. Analisadas as principais alterações entre a atual e a futura norma, no capítulo “SGQ Proposto Assente na Futura Norma ISO 9001:2015” propõem-se alterações ao sistema já implementado anteriormente com base na aceitação da futura ISO 9001:2015 e alterações que esta prevê. Os processos e procedimentos que representem mais tempo e custo serão 6 identificados, assim como aqueles que poderão ser mais rapidamente adaptados para que o SGQ seja assim otimizado e mais adaptado aos recursos disponíveis. Para esta reflexão e desenvolvimento de uma nova estratégia recorre-se a vários instrumentos: estabelecem-se objetivos, efectua-se a análise SWOT, uma análise FMEA, a Análise de Gestão do Conhecimento e finalmente a Análise das Partes Interessadas. Em conjunto com as propostas de ações referidas nas análises anteriores descrevem-se de seguida as propostas de ação de intervenção nos fluxogramas. Os processos e procedimentos que aqui se destacam são aqueles que se consideram poderem constituir impacto eficaz e que vão ao encontro daquilo que é proposto na nova norma ISO 9001:2015, tendo em conta as principais alterações vistas anteriormente.

Impacto Ambiental do Processo de Tingimento de uma Indústria de Curtumes e Avaliação do Desempenho da ETAR

Um dos objetivos desta dissertação de mestrado foi avaliar o impacto ambiental do processo de tingimento usado na indústria de curtumes, em termos de volume de efluente produzido e sua carga poluente. Pretendeu-se também encontrar alternativas ao nível do processo de tingimento que levem a uma melhoria na qualidade do efluente produzido. Outro objetivo deste trabalho foi avaliar o funcionamento da ETAR existente na empresa JR Fontes, no que diz respeito aos parâmetros em estudo (carência química de oxigénio - CQO, pH, crómio e teor de sólidos suspensos totais - SST), propondo alterações que permitam respeitar os valores de emissão exigidos na licença de descarga da empresa. Verificou-se que o processo de tingimento aplicado pela empresa JR Fontes é muito poluente, em termos de carga orgânica e matéria em suspensão. Este facto é comprovado pelos resultados obtidos para os três processos estudados: Montana, Galáctico e Navak. Todos os processos apresentam um efluente com pH ácido (aproximado a 3) e valores de CQO superiores a 3550 mg O2/L, sendo o processo Navak aquele que apresenta o valor mais alto para o banho composto, 8362 mg O2/L. Relativamente ao teor de crómio, o banho de recurtume com concentração mais elevada de crómio total é o banho 1 do processo Navak, com 2297 mg/L, sendo que a concentração destes banhos é sempre elevada, igual ou superior a 746 mg/L. No que diz respeito à matéria em suspensão, o processo Navak é novamente o mais poluente, com um valor de 3842 mg SST/L, não sendo obtidos nos outros processos, valores inferiores a 1205 mg SST/L. Na realização de um processo alternativo de tingimento verificou-se que é possível diminuir a carga orgânica do efluente originado. A aplicação de recurtumes sintéticos deu origem a efluentes menos poluentes. O melhor valor obtido para a CQO foi de 1113 mg O2/L, sendo obtidos valores não superiores a 7185 mg O2/L para processos de características semelhantes aos aplicados nesta indústria. Relativamente à ETAR, apesar das restrições ao funcionamento que esta apresenta, no geral pode ser considerada eficiente, embora não consiga atingir o objetivo pretendido de remoção para a CQO, ou seja o valor de 1100 mg O2/L. Nos restantes parâmetros é cumprido o limite de emissão (350 mg SST/L, pH entre 6 e 9 e 2 mg Cr/L para o crómio total): os SST apresentam o valor de 98 mg SST/L, o crómio total de 1,2 mg Cr/L e o pH encontra-se entre 8 e 9. São aqui feitas duas abordagens para solucionar os problemas existentes na ETAR. A primeira considera um ajuste no tratamento e equipamentos existentes, através da reconstrução do tanque de equalização, da substituição do coagulante por sulfato ferroso e da reconstrução do sedimentador, assim como a substituição das tubagens por umas de maior diâmetro, solucionando assim problemas de manutenção de toda a instalação e do incumprimento da legislação. A outra abordagem implica a substituição do sistema de afinação existente, os filtros de areia e carvão ativados, por um sistema de membranas de ultrafiltração ou por dois filtros de carvão ativado. Para tratar um efluente com um valor de CQO de 3000 mg O2/L com o carvão estudado, seriam necessários 132 kg de carvão por coluna, aproveitando-se os equipamentos existentes. No caso das membranas filtrantes, estas são eficazes, reduzindo a CQO em cerca de 70%. Ao contrário do carvão, a aplicação deste sistema implicaria a aquisição de novos equipamentos. Futuramente propõe-se a avaliação dos vários tipos de reagentes usados no tingimento de couro de forma a aplicar no tratamento aqueles que produzam as características desejadas no produto final e a que apresentem um menor resultado de CQO. Propõe-se também o estudo de viabilidade da remoção de crómio dos banhos de recurtume e consequente avaliação da aplicabilidade de um tratamento biológico em substituição ou como complemento do tratamento existente.

Separating sequential equilibrium in a Bayesian international duopoly

We consider two Cournot firms, one located in the home country and the other in the foreign country, producing substitute goods for consumption in a third country. We suppose that neither the home government nor the foreign firm know the costs of the home firm, while the foreign firm cost is common knowledge. We determine the separating sequential equilibrium outputs.

Significance of Biogenic Amines in Cold-Smoked Fish and Their Relation to Microbiological Characteristics of Products Available in Portuguese Retail Markets

Studies on microbial characterization of cold-smoked salmon and salmon trout during cold storage were performed on samples available in the Portuguese market. Samples were also classified microbiologically according to guidelines for ready-to-eat (RTE) products. Further investigations on sample variability and microbial abilities to produce tyramine and histamine were also performed. The coefficient of variation for viable counts of different groups of microorganisms of samples collected at retail market point was high in the first 2 wk of storage, mainly in the Enterobacteriaceae group and aerobic plate count (APC), suggesting that microbiological characteristics of samples were different in numbers, even within the same batch from the same producer. This variation seemed to be decreased when storage and temperature were controlled under lab conditions. The numbers of Enterobacteriaceae were influenced by storage temperature, as indicated by low microbial numbers in samples from controlled refrigeration. Lactic acid bacteria (LAB) and Enterobacteriaceae were predominant in commercial products, a significant percentage of which were tyramine and less histamine producers. These results might be influenced by (1) the technological processes in the early stages of production, (2) contamination during the smoking process, and (3) conditions and temperature fluctuations during cold storage at retail market point of sale.

Mapeamento das competências chave

Com este trabalho pretendemos desenvolver um projeto de intervenção no âmbito do Mapeamento de Competências, a implementar na Amorim & Irmãos, SA, a Entidade Acolhedora do Projeto. O diagnóstico realizado à Função Recursos Humanos permitiu identificar como potencial de intervenção o Mapeamento de Competências Chave. As Competências Chave são fundamentais para a operacionalização da missão e visão das organizações. Nos contextos de atuação global das empresas prevalece a incerteza e a necessidade de constantes readaptações da estrutura organizativa para garantir o sucesso dos planos estratégicos do negócio. Neste contexto empresarial, os modelos de gestão das pessoas assentes na Avaliação e Gestão de Competências são uma resposta adequada aos ciclos frequentes de mudança organizacional. O Mapeamento de Competências é, neste quadro de atuação das empresas, fundamental para a necessária adequação das competências dos colaboradores à operacionalização do plano estratégico do negócio. Assim, optamos pela conceção de um projeto de intervenção para Mapeamento das Competências Chave focado nas chefias de uma unidade industrial produtora de rolhas de cortiça. A metodologia adotada para a implementação deste projeto parte dos elementos estratégicos da empresa: Fatores Críticos de Sucessos, Pontos Fortes e Pontos Fracos. Foram definidos dois âmbitos para a implementação de uma estratégia de mapeamento de competências de cima para baixo: (1) identificação das Competência Chave e (2) definição da Competências Chave. Na implementação deste projeto intervieram vários interlocutores: as chefias intermedias da Unidade Industrial de Lamas, o Diretor de Logística, o Diretor de Recursos Humanos e um Técnico de Recursos Humanos que, sob a gestão do autor do projeto, manifestaram ao longo de todo o processo o envolvimento e compromisso indispensáveis para a sua concretização. Os resultados da avaliação permitem concluir que o projeto planeado e implementado atingiu a finalidade proposta: ter validado, em novembro de 2015, o Portfólio das Competências Chave Transversais e as Competências Chave Específicas das chefias intermedias da Unidade Industrial de Lamas, necessárias para a sustentabilidade do negócio da Amorim & Irmãos, SA.

Avaliação de Riscos para a Segurança da Informação no ISEP Aplicação ao Processo de Notas

Desde que existe informação, há necessidade de criar um sistema que permita gerir e garantir que a informação está segura e que cumpre os requisitos básicos de segurança. Como tal, é necessário desenvolver técnicas e mecanismos para que os requisitos sejam testados e melhorados continuamente. Com esta necessidade em vista, apareceram padrões que dão resposta a um conjunto vasto de problemas, em diferentes sistemas e aplicações diversas. Estes tornaram-se guias de reflexão para quem os analisava, de arquitetura para quem os implementava e modelos para quem os geria. O padrão ISO 27001 dá resposta aos cuidados a ter para se conseguir um sistema de gestão da segurança da informação eficaz e eficiente. Esta norma preocupa-se com os detalhes de aplicação até à forma como é implementado e arquitetado o sistema. Os processos, atividades, fluxos de trabalho são essenciais para que esta norma seja cumprida. É necessário um bom escrutínio dos processos e suas atividades, assim como um fluxo de trabalho bem definido com papéis e responsabilidades de cada ator. É necessário também assegurar a forma como é gerido, a sua verificação e melhoria contínua. Foi aplicado no ISEP um exercício com o qual se pretendeu verificar se os processos e outros aspetos seguiam estes cuidados e se estavam de acordo com a norma. Durante o exercício foram verificados processos dentro de um certo âmbito, todas as suas atividades, papéis e responsabilidades, verificação de recursos, aplicação de controlos e aplicação de uma análise de risco. Esta análise tem como objetivo verificar o nível de segurança dos recursos, algo que a norma ISO 27001 propõe mas não especifica em que moldes. No final deste exercício pretendeu-se melhorar o sistema de gestão de informação do ISEP em vertentes tais como a documentação, a qual especifica quais os passos realizados no decorrer do mesmo.

Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses

O presente trabalho tem como objetivo a otimização da etapa de fermentação dos açúcares obtidos a partir da drêche cervejeira para produção do bioetanol através da utilização das leveduras Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NCYC 2791 como agentes fermentativos. O meio de cultura usado para manter as culturas destas leveduras foi Yeast Extract Peptone Dextrose (YEPD). O principal propósito deste trabalho foi o de encontrar alternativas aos combustíveis fósseis, pautando-se por soluções inofensivas para o meio ambiente e sustentáveis. Assim, o trabalho está dividido em quatro etapas: 1) caraterização química e biológica da drêche; 2) pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática para primeiramente quebrar as moléculas de lenhina que envolvem os polímeros de celulose e hemicelulose e em seguida romper as ligações poliméricas destas macromoléculas por ação enzimática e transforma-las em açúcares simples, respetivamente, obtendo-se então a glucose, a maltose, a xilose e a arabinose; e, por último, 3) otimização da etapa de fermentação da glucose, maltose e das pentoses que constitui a condição essencial para se chegar à síntese do bioetanol de um modo eficiente e sustentável e 4) a recuperação do bioetanol produzido por destilação fracionada. A quantificação dos açúcares libertados no processo foi feita recorrendo a análises por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Neste estudo foram identificados e quantificados cinco açúcares: Arabinose, Glucose, Maltose, Ribose e Xilose. Na etapa de pré-tratamento e hidrólise enzimática foram usados os ácidos clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3) com a concentração de 1% (m/m), e as enzimas Glucanex 100g e Ultraflo L. Foram testadas seis condições de pré-tratamento e hidrólise enzimática, alterando os parâmetros tempo de contacto e razão enzimas/massa de drêche, respetivamente, e mantendo a temperatura (50 ºC), velocidade de agitação (75 rpm) e concentração dos ácidos (1% (m/m)). No processamento de 25 g de drêche seca com 0,5 g de Glucanex, 0,5 mL de Ultraflo e um tempo de reação de 60 minutos para as enzimas foi obtida uma eficiência de 15%, em hidrolisado com 6% da celulose. Realizou-se a fermentação do hidrolisado resultante do pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática de drêche cervejeira e de meios sintéticos preparados com os açúcares puros, usando as duas estirpes selecionadas para este estudo: Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NYCY 2791. As eficiências de fermentação dos açúcares nos meios sintéticos foram superiores a 80% para ambas as leveduras. No entanto, as eficiências de fermentação do hidrolisado da drêche foram de 45,10% pela Pichia stipitis e de 36,58 para Kluyveromyces marxianus, para um tempo de fermentação de 72 horas e à temperatura de 30 °C. O rendimento teórico em álcool no hidrolisado da drêche é de 0,27 g/g, três vezes maior do que o real (0,0856 g/g), para Pichia stipitis e de 0,19 g/g seis vezes maior do que o real (0,0308 g/g), para a Kluyveromyces marxianus.