Modeling and optimization of extracellular polysaccharides production by Enterobacter A47

Polysaccharides are gaining increasing attention as potential environmental friendly and sustainable building blocks in many fields of the (bio)chemical industry. The microbial production of polysaccharides is envisioned as a promising path, since higher biomass growth rates are possible and therefore higher productivities may be achieved compared to vegetable or animal polysaccharides sources. This Ph.D. thesis focuses on the modeling and optimization of a particular microbial polysaccharide, namely the production of extracellular polysaccharides (EPS) by the bacterial strain Enterobacter A47. Enterobacter A47 was found to be a metabolically versatile organism in terms of its adaptability to complex media, notably capable of achieving high growth rates in media containing glycerol byproduct from the biodiesel industry. However, the industrial implementation of this production process is still hampered due to a largely unoptimized process. Kinetic rates from the bioreactor operation are heavily dependent on operational parameters such as temperature, pH, stirring and aeration rate. The increase of culture broth viscosity is a common feature of this culture and has a major impact on the overall performance. This fact complicates the mathematical modeling of the process, limiting the possibility to understand, control and optimize productivity. In order to tackle this difficulty, data-driven mathematical methodologies such as Artificial Neural Networks can be employed to incorporate additional process data to complement the known mathematical description of the fermentation kinetics. In this Ph.D. thesis, we have adopted such an hybrid modeling framework that enabled the incorporation of temperature, pH and viscosity effects on the fermentation kinetics in order to improve the dynamical modeling and optimization of the process. A model-based optimization method was implemented that enabled to design bioreactor optimal control strategies in the sense of EPS productivity maximization. It is also critical to understand EPS synthesis at the level of the bacterial metabolism, since the production of EPS is a tightly regulated process. Methods of pathway analysis provide a means to unravel the fundamental pathways and their controls in bioprocesses. In the present Ph.D. thesis, a novel methodology called Principal Elementary Mode Analysis (PEMA) was developed and implemented that enabled to identify which cellular fluxes are activated under different conditions of temperature and pH. It is shown that differences in these two parameters affect the chemical composition of EPS, hence they are critical for the regulation of the product synthesis. In future studies, the knowledge provided by PEMA could foster the development of metabolically meaningful control strategies that target the EPS sugar content and oder product quality parameters.

Terapia da fala no Serviço Nacional de Saúde : avaliação das necessidades de recursos humanos

RESUMO - O planeamento dos recursos humanos em saúde é um assunto relevante na formulação de políticas, face às importantes alterações nos cuidados e necessidades, características demográficas e socioeconómicas. Este planeamento consiste na estimativa do número de profissionais necessários para se atingir determinados objetivos, existindo diferentes métodos para a sua realização. Segundo a Direção Geral de Saúde considera-se adequado um Terapeuta da Fala para 60.000 habitantes – valores calculados através de estudos de prevalência de doença. Porém, o número de recursos humanos encontra-se intimamente ligado à produtividade, determinada através de unidades de medida como os procedimentos. Nesta área, fatores como a complexidade dos doentes e trabalho indireto, podem influenciar o produto final. Neste estudo pretende-se averiguar a necessidade de recursos humanos em Terapia da Fala, analisando a atividade destes serviços nos hospitais da região de Lisboa e Vale do Tejo e aplicando a fórmula de preconização proposta pelo Ministério da Saúde, baseada num modelo de oferta. Participaram no estudo 23 Terapeutas da Fala de 9 instituições hospitalares. Foi construída uma folha de registo do trabalho diário, preenchida durante cinco dias não consecutivos, averiguando-se assim o tempo gasto nas diferentes atividades. Verificou-se que 63,21% do horário laboral é utilizado na concretização de atos diretos e 36,76% gasto em atos indiretos, relacionados com os utentes, não contabilizados na fórmula proposta. Incluindo as diferentes componentes (atos diretos e indiretos), constata-se que o número de profissionais existentes na região de Lisboa e Vale do Tejo é adequado, embora numa análise por instituição o resultado seja contraditório.

Jornalismo de Dados: o estado da arte nos jornais generalistas diários em Portugal

Esta dissertação procura investigar e documentar o que está sendo realizado atualmente no Jornalismo de Dados (data-driven journalism) em Portugal. Por ser um campo novo no Jornalismo, se procura, por meio de entrevistas, compreender como os editores de jornais lusitanos definem, caracterizam, utilizam e percebem as potencialidades dessa nova categoria do jornalismo digital. Também são analisados exemplos de reportagens com características de Jornalismo de Dados que foram citadas pelos entrevistados. Contextualizar a evolução e a importância da tecnologia para o surgimento do Jornalismo de Dados foi outro objetivo da pesquisa. Assim, se pretende apresentar o estado da arte do Jornalismo de Dados nos jornais generalistas diários portugueses, visando perceber as tendências atuais na área e deixar um registro para futuros trabalhos sobre o assunto.

Shiva's dance: Crisis, local institutions and private firms

The uneven spatial distribution of start-ups and their respective survival may reflect comparative advantages resulting from the local institutional background. For the first time, we explore this idea using Data Envelopment Analysis (DEA) to assess the relative efficiency of Portuguese municipalities in this specific context. We depart from the related literature where expenditure is perceived as a desirable input by choosing a measure of fiscal responsibility and infrastructural variables in the first stage. Comparing results for 2006 and 2010, we find that mean performance decreased substantially 1) with the effects of the Global Financial Crisis, 2) as municipal population increases and 3) as financial independence decreases. A second stage is then performed employing a double-bootstrap procedure to evaluate how the regional context outside the control of local authorities (e.g. demographic characteristics and political preferences) impacts on efficiency.

The reasons behind the progression in PISA scores: An education production function approach using semi-parametric techniques

Research Masters