mRNA metabolism: nonsense mediated mRNA decay as a tool for gene therapy and the role of human DIS3L2 in transcript degradation

Tese de mestrado em Biologia Humana e Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015

Os Materiais Didácticos: da concepção à validação

Actualmente defende-se que o ensino das ciências deve orientar-se em torno de contextos ligados à Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), tendo em vista promover a literacia científica dos nossos alunos. Para esse efeito, a elaboração de materiais didácticos para a sala de aula que apoiem e orientem o ensino e a avaliação CTS é uma área de intervenção fundamental e necessária, requerendo a renegociação das culturas da ciência escolar. Assim, definiu-se como principal objectivo deste estudo, a concepção, produção, implementação e avaliação de materiais didácticos para a exploração da temática “Estrutura Interna da Terra”, segundo uma abordagem CTS, no 7º ano de escolaridade do 3º Ciclo do Ensino Básico. Para além dos critérios considerados para a escolha da temática CTS, tiveram-se, também, em conta o currículo nacional da disciplina de Ciências Naturais e a planificação anual da disciplina de Ciências Naturais da escola/turma em que a estratégia foi implementada. O tempo disponível para a condução da investigação foi um factor igualmente tido em conta para a selecção da temática a abordar. No âmbito deste estudo foram concebidos, produzidos, discutidos e implementados os seguintes materiais didácticos: guião de apoio ao professor e duas fichas de apoio para os alunos. Na recolha de dados, recorreu-se a registos reflexivos da observação das aulas da Pratica de Ensino Supervisionada (PES), entrevista semi-estruturada ao professor da turma que implementou os materiais didácticos e fichas de avaliação dos alunos. Os resultados obtidos foram encorajadores, quer por parte do professor que implementou os materiais didácticos, quer pela receptividade dos alunos na execução das tarefas/actividades propostas. O estudo contribuiu, ainda, para a formação do investigador no ensino das ciências segundo uma perspectiva CTS, na medida em que se promoveu a articulação entre a teoria e a prática.

Aplicação de Redes Neuronais no Planeamento de Emergência em Barragens de Aterro

O controlo de segurança para preservação da integridade estrutural da barragens é, durante a fase de exploração normal, uma actividade que tem essencialmente como elemento fulcral as inspecções à estrutura e os dados resultantes das observações periódicas da obra, apoiando-se em modelos de comportamento da mesma. Neste sentido, a análise de situações de emergência requer, em regra, a atenção de um especialista em segurança de barragens, o qual poderá, perante os resultados da observação disponíveis e da aplicação de modelos do comportamento da estrutura, identificar o nível de alerta adequado à situação que se está a viver na barragem. Esta abordagem tradicional de controlo de segurança é um processo eficaz mas que apresenta a desvantagem de poder decorrer um período de tempo significativo entre a identificação de um processo anómalo e a definição do respectivo nível de gravidade. O uso de novas tecnologias de apoio à decisão e o planeamento de emergência podem contribuir para minorar os efeitos desta desvantagem. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um modelo de aferição do comportamento de uma barragem através da aplicação de redes neuronais do tipo Perceptrão Multicamadas aos resultados da observação de uma barragem de aterro, por forma a identificar anomalias de comportamento e a quantificar o correspondente nível de alerta. A tese divide-se essencialmente em duas partes. A primeira parte aborda os aspectos que se relacionam com as barragens de aterro, nomeadamente definindo as soluções estruturais mais correntes e identificando os principais tipos de deteriorações que podem surgir nestas estruturas. São, igualmente, abordadas as questões que se relacionam com o controlo de segurança e o planeamento de emergência em barragens de aterro. A segunda parte do trabalho versa sobre o modelo de rede neuronal desenvolvido em linguagem de programação java – o modelo ALBATROZ. Este modelo permite definir o nível de alerta em função do nível de água na albufeira, da pressão registada em quatro piezómetros localizados no corpo e na fundação da barragem e do caudal percolado através da barragem e respectiva fundação. Nesta parte, o trabalho recorre, aos resultados da observação da barragem de Valtorno/Mourão e usa os resultados de um modelo de elementos finitos (desenvolvido no Laboratório Nacional de Engenharia Civil, no âmbito do plano de observação da obra) por forma a simular o comportamento da barragem e fornecer dados para o treino da rede neuronal desenvolvida.

O projeto de uma memória freudiana: uma análise acerca da constituição dessa noção nos primórdios da psicanálise

O presente trabalho versa sobre a constituição da noção de memória na teoria freudiana. Para tanto, utilizamos, de modo primordial, as elaborações desenvolvidas no Projeto para uma psicologia científica. Objetivamos ressaltar que Freud subverte a problemática acerca do conceito de memória, concedendo a essa ideia um caráter criativo que se diferencia da simples representação de um objeto contido na realidade material. Em Freud, a memória excede o que se compreende comumente como evocação, ou seja, a lembrança não se restringe à retomada de uma percepção. Se a memória é considerada como sendo o próprio psiquismo, é a sua relação com a pulsão e, posteriormente, com a noção de a posteriori (Nachträglich) que possibilita a efetivação de uma memória própria à Psicanálise. Desse modo, explicitamos que a memória em Freud é tanto um imperativo da pulsão quanto o desdobramento dos efeitos de uma temporalidade psíquica. Mesmo que parta de uma construção teórica estritamente associada às ciências naturais, um exame mais detido a respeito das formulações desse período nos ajuda a compreender a maneira como ele arquiteta uma teoria que, pelo menos a princípio, tinha como objetivo último esclarecer a problemática concernente à noção de memória.

A Educação alimentar e nutricional : práticas pedagógicas em Escolas do Município de Ubajara-CE

Umas das grandes causas de problemas nutricionais é a falta de Educação Alimentar e Nutricional, que, na maioria das vezes, consiste em simples orientações e técnicas educativas inadequadas e tradicionais. Portanto, a pesquisa analisou a Educação Alimentar e Nutricional, mais especificamente as práticas pedagógicas utilizadas pelos professores das escolas públicas do município de Ubajara-Ce, realizando entrevistas com os docentes que ministram Ciências Naturais no 8º ano de três escolas municipais e aplicando-se também um questionário para os alunos. Todos os docentes possuem graduação em Pedagogia e Pós-Graduação em áreas não afins com a temática. Não houve formação continuada sobre o assunto, mas de acordo com o questionário, os alunos possuem os conhecimentos sobre o tema, onde estatisticamente não houve diferenças significativas ao nível de 5% para a maioria das questões. Ao analisar o discurso dos docentes, a metodologia de ensino utilizada tem tendência ao ensino sócio e individualizado com a exposição oral, debates, dinâmicas e entre os recursos didáticos estão a lousa, livros e recursos audiovisuais. Somente as práticas pedagógicas dos Professores 1 e 3 tomam um caráter de práticas reflexivas, nos levando a concluir que independente das diferenças entre as práticas pedagógicas, todas levaram ao aprendizado do aluno.

Hydrobiidae (Gastropoda, Neotaenioglossa, Rissooidea) da planície costeira do Rio Grande do Sul, Brasil

A família Hydrobiidae, que apresenta maior diversidade entre os moluscos límnicos e estuarinos, com mais de 300 gêneros e cerca de mil espécies Recentes, constitui-se em um importante componente biótico de águas continentais. A monofilia da família ainda é duvidosa, uma vez que a maioria das espécies é apenas conhecida pelos caracteres da concha, opérculo, pênis e rádula, insuficientes para traçar relações filogenéticas em Hydrobiidae. Apresentam alta diversidade específica e genérica, nos diferentes continentes, sendo a América do Sul uma exceção, com 120 espécies em sete gêneros recentes, enquanto que na América do Norte as mais de 200 espécies da família estão distribuídas em 40 gêneros, como registrado pela literatura. Estes caracóis acham-se distribuídos ao longo de toda Planície Costeira do Rio Grande do Sul, Brasil. A presente tese objetiva: identificar, definir e redefinir os hidrobiideos ocorrentes em ambientes límnicos e estuarinos da Planície Costeira do Rio Grande do Sul, a partir de coleções científicas e amostragens de material vivo. Examinou-se Hydrobiidae das coleções: Museu Museu de Ciências Naturais da Fundação Zoobotânica do Rio Grande do Sul (MCNZ); Departamento de Zoologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS); coleção particular de Rosane Lanzer (RL); The Academy of Natural Sciences of Philadelphia (ANSP); The Natural History Museum, Londres (BMNH). Realizou-se coleta no rio Hercílio em Santa Catarina, nas lagoas Itapeva, Tramandaí, Rondinha, Fortaleza e arroio do Carvão (bacia do rio Maquiné) no Rio Grande do Sul, utilizando peneira com malha de 1mm de abertura para a amostragem. Material coletado está depositado na coleção de moluscos da UFRGS. Obtiveram-se dados conquililógicos, conquiliometricos e morfoanatômicos in vivo - cabeça-pé, cavidade palial, sistemas reprodutores feminino e masculino e rádula. As ilustrações correspondem a desenhos da morfo-anatomia, e fotomicrografias da concha, opérculo, cabeça-pé e rádula. Foram inventariados 145 táxons do grupo da espécie de Hydrobiidae, descritos para a América do Sul, acrescidos de lista sinonímica e informações morfológicas de material-tipo. Registram-se os seguintes hidrobídeos para Planície Costeira do Rio Grande do Sul: Heleobia australis (Orbingy, 1835) (rio Tramandaí, lagunas Tramandaí e Armazém, lagoas Custódia e Paurá e laguna dos Patos); Heleobia bertoniana (Pilsbry, 1911) (lagoa Caieiras); Heleobia cuzcoensis (Pilsbry, 1911) ( lagoa Rondinha); Heleobia doellojuradoi (Parodiz, 1960) (lagoas Figueiras, Bojuru Velho e Mangueira); Heleobia parchappei (Orbigny, 1835) (lagoas Itapeva, Quadros, Ramalhete, Negra, Malvas, Marcelino, Quintão, Barro Velho, Moleques, Peixe, Jacaré, Mangueira e Laguna dos Patos); Heleobia xi sp. (lagoas Itapeva, Quadros, Malvas, Palmital, Pinguela, Lessa, Peixoto, Marcelino, laguna Tramandaí, lagoas Gentil, Manuel Nunes, Fortaleza, Rondinha, Cerquinha, Rincão das Éguas, Cipó, Porteira, Capão Alto, Quintão, Charqueadas, Barro Velho, São Simão, Veiana, laguna Mirim, lagoas Nicola e Jacaré); Potamolithus kusteri (Strobel, 1874) (arroio Carvão); Potamolithus philippianus Pilsbry, 1911 (lagoas Itapeva e Figueiras). Registra-se pela primeira vez para o Brasil, H. bertoniana, H. doelojuradoi e P. kusteri; para o Rio Grande do Sul, P. philippianus; e para a Planície Costeira, H. cuzcoensis. A partir de topótipos, é redescrito o táxon Potamolithus catharinae Pilsbry, 1911, assinalado na literatura para o litoral norte da Planície Costeira do Rio Grande do Sul, cuja ocorrência não é confirmada. Heleobia charruana (Orbigny, 1835), registrada na literatura para o litoral norte do RS, não tem sua ocorrência confirmada. Transfere-se o gênero monotípico Parodizia, arrolado entre os hidrobídeos, para Pyramidellidae (Gastropoda, Heterobranchia), a partir da morfologia das partes moles, desconhecidas até o presente. A morfologia do pênis de exemplares de Potamolithus kusteri (Strobel, 1874), do arroio Carvão, justifica sua remoção de Heleobia para Potamolithus. Heleobia australis nana (MARCUS & MARCUS, 1963) é considerada sinônimo de H. australis, por tratar-se de táxons morfoanatomicamente iguais. As distintas dimensões da concha (2,0 a 8,4 mm) de populações, ao longo da distribuição da espécie (Rio de Janeiro á Baía San Blás), decorrem de fatores ambientais, provavelmente relacionados com o grau de variação da salinidade.

Uma teoria para o desenvolvimento da competência dos gerentes da construção : em busca de "consiliência"

O objetivo principal dessa tese foi compreender o processo de aprendizagem induzido pela Aprendizagem-Ação, seus reflexos sobre a ação gerencial e, conseqüentemente, sobre o desenvolvimento da competência gerencial. Para atingir o objetivo proposto foi formado um grupo de Aprendizagem-Ação, composto por cinco gerentes do setor da Construção, no qual a pesquisadora atuou como facilitadora. O trabalho com este grupo teve duração de 15 meses (entre Dezembro/2000 a Fevereiro/2002) durante os quais se realizou uma observação sistemática e detalhada do processo de aprendizagem de cada um dos gerentes participantes. A gravação e transcrição literal das reuniões constituíram a principal fonte de evidência utilizada no processo de análise, complementada por entrevistas com os participantes, pessoas envolvidas com os gerentes na atividade profissional e anotações dos pesquisadores. A análise final dos dados, realizada em conjunto com pesquisadores da Universidade de Salford, Inglaterra, permitiu a construção de uma teoria para o desenvolvimento da competência de gerentes da Construção, na qual se defende necessidade de “consiliência” entre diversas áreas do conhecimento, teorias e recursos de aprendizagem, de forma a facilitar o desenvolvimento da competência gerencial. O termo “consiliência” (consilience, em inglês) foi emprestado do trabalho de Edward Wilson (1998) e pode ser traduzido como “a concordância mútua de conhecimentos, resultante da ligação de fatos e teorias provenientes de diferentes disciplinas, a fim de criar uma base comum de explicação”. Wilson (1998) defende que “a maioria das questões que afligem a humanidade em sua vida diária somente podem ser resolvidas através da integração do conhecimento das ciências naturais com o conhecimento das ciências sociais, humanas e das artes”. Em sua opinião somente através da fluência entre as fronteiras de diferentes disciplinas do conhecimento será possível uma visão mais clara do mundo como ele realmente é e, portanto, dos meios de operar de forma mais eficaz nesse mundo.

Movimento da matemática moderna no Brasil : estudo da ação e do pensamento de educadores matemáticos nos anos 60

Este trabalho estuda o movimento de renovação do ensino da matemática conhecido como o "movimento da matemática moderna",surgido no Brasil no inicio dos anos 60. Através do estudo da ação, do discurso e do pensamento dos protagonistas em relação com o contexto histórico em que foram produzidos e com o movimento da matemática moderna de âmbito internacional, procura explicar o alcance e as limitações desse movimento, em sua dinâmica e elaboração pedagógica. A abordagem adotada considera tanto os aspectos do movimento que o identificam com um processo mais amplo e de âmbito mundial de crescente valorização do ensino das ciências naturais e da matemática no período que sucedeu à Segunda Guerra Mundial, no qual o movimento da matemática se insere, como as especificidades do movimento relacionadas com a ação dos protagonistas e a realidade do pais. A análise do movimento como ocorreu no Brasil é feita fundamentalmente a partir da leitura de documentos produzidos durante o periodo de sua existência e de depoimentos obtidos através de entrevistas semi-estruturadas com participantes do movimento. O contexto no qual é situada essa análise inclui uma descrição breve da realidade politica, econômica e social do pais, com ênfase na realidade educacional - em particular, do ensino secundário e nos debates pedagógicos produzidos no período As modificações nas relações entre ciência e produção material no âmbito da economia capitalista são tratadas como elemento decisivo para a explicação da combinação entre esforços de governos e de educadores para a renovação e melhoria do ensino da matemática, desde os anos 50, em vários paises. O trabalho apresenta, em suas conclusões, conexões que contribuem para a clarificação de como o movimento foi marcado pelo contexto histórico em que surgiu e se desenvolveu. São enfatizadas as relações entre: o crescimento e a modernização da economia brasileira e o otimismo acerca das consequências sociais da melhoria do ensino e do desenvolvimento da ciência no pais; a expansão do ensino secundário desde os anos 30, acelerada nos anos 60, e as preocupações dos educadores acerca da eficiência e da deselitização desse ensino. O trabalho aponta, também, as conexães entre o movimento da matemática moderna e os debates sobre ensino de matemática realizados no pais antes e depois do movimento, situando-o como momento de um processo iniciado nos anos 50, anos 80, de iniciativa dos professores de matemática em torno da reflexão e renovação de sua própria prática.

História da psicologia e psicologia histórica: seus critérios e suas diferenças

Este trabalho diferencia a História da Psicologia da Psicologia Histórica, mostrando que a História da Psicologia se ateve ao estudo da evolução de uma ciência e, assim sendo, operou a nível conceitual, tendo considerado importantes para melhor compreensão de seu objeto de estudo - o homem - conceitos referentes à leis fisiológicas e psicológicas. As raízes desses conceitos encontram-se em movimentos relacionados às ciências naturais - conceitos fisiológicos, principalmente sobre os reflexos e a localização cerebral, conceitos biológicos, como os de evolução e adaptação, interesse pela pesquisa, surgimento de laboratórios e uma abordagem do psiquismo - e à filosofia - empirismo crítico, associacionismo e materialismo científico. Fundamentalmente opera com o princípio da permanência, ou seja, com o princípio que sustenta a permanência da natureza humana ao longo da História. Influenciados pelos estudos da sociologia e da antropologia, os psicólogos começaram a rever seus conceitos e, dessa revisão, surgiu, então, uma nova visão do homem; uma compreensão de que ele é um ser cuja realidade é essencialmente histórica e cuja conduta produz e reflete mudanças no ambiente social em que ele vive. Surge, a partir dessa nova visão, a Psicologia Histórica, operando não a nível conceitual, como a História da Psicologia, mas a nivel factual. Trabalha não com uma natureza humana essencialmente estável, mas com um ser humano que se modifica ao longo da História, mostrando características novas e novas espécies de comportamento.

A seleção de conteúdos: o professor e sua autonomia na construção do currículo

O item não apresenta o texto completo, para aquisição do livro na íntegra você poderá acessar a Editora da UFSCar por meio do link: www.editora.ufscar.br

Explorando as funções trigonométricas com o software geogebra e calculadora gráfica numa turma de 11º Ano

O presente relatório nasce a determinada altura do nosso percurso académico, na sequência de um trabalho efetuado no âmbito da Prática do Ensino Supervisionado do Mestrado em Ensino de Matemática no 3.º Ciclo do Ensino Básico e no Secundário da Universidade da Madeira, no ano letivo 2011/2012, e tem como objetivo analisar o papel das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) na aprendizagem da Matemática. As estratégias usadas no ensino foram apoiadas na aprendizagem pela descoberta e inspiradas nas práticas utilizadas do Modelo Pedagógico da Escola Moderna (MEM). Esta pedagogia tem como finalidade desenvolver nos alunos o prazer do saber e a sua autonomia nas atividades de investigação e procura também contribuir para a sua formação como cidadãos. Procura-se adotar as metodologias utilizadas no MEM e no Projeto Construindo o Êxito em Matemática (CEM) Programa de Formação Contínua de Professores de Matemática aos alunos de uma turma do 8.º Ano e do 11.º Ano e analisa-se as diferentes posturas dos mesmos face às diferentes oportunidades de aprendizagem propostas. Este estudo foi aplicado nas diversas unidades lecionadas ao longo do estágio, partindo das seguintes questões orientadoras: Qual a importância da utilização das TIC no ambiente real de sala de aula?; Como é que a utilização da calculadora científica e de software de geometria dinâmica contribuem para o desenvolvimento do raciocínio e da comunicação matemática?. Neste trabalho investigativo, utilizei o método qualitativo onde a recolha de dados foi baseada na observação direta dos alunos em contexto de sala de aula, assim, como nos registos efetuados ao longo das aulas no diário de bordo. Conclui-se que o processo de ensino-aprendizagem é construído constantemente, e para tal construção, é essencial a organização da escola como um todo, onde todos os sujeitos são parte integrante do processo de ensino-aprendizagem.

A aprendizagem das noções elementares da álgebra e das equações no 7º ano de escolaridade

Esta dissertação é fruto de um processo de reflexão sobre a minha experiência pro fissional de nove anos de serviço, como docente de matemática, bem como do interesse pela análise do processo de aprendizagem que os alunos do sétimo ano de escolaridade fazem das noções elementares da álgebra. Para realizar esta investigação, foi selecionada uma turma de sétimo ano, em que a maioria dos alunos é interessada pelo seu percurso escolar, embora, por vezes, não sejam constantes na sua prestação em sala de aula, bem como na realização do estudo correto em casa. Neste estudo, optou-se por uma metodologia de natureza qualitativa, de caráter interpretativo. O estudo das noções elementares da álgebra no sétimo ano de escolaridade é um marco de suma importância no percurso escolar dos alunos. É no sétimo ano de escolaridade que estes têm o primeiro contacto com noções elementares da álgebra. Por isso as experiências iniciais tornam-se fulcrais para uma aprendizagem significativa da álgebra. Assim, neste estudo, pretende-se estudar o impacte das várias tarefas aplicadas em sala de aula, quer individualmente, quer aos pares, ou em turma, a fim de se perceber o que, efetivamente, o aluno aprendeu das noções elementares da álgebra, mais concretamen te das equações. Com estas tarefas foi possível identificar algumas das dificuldades sentidas pelos alunos, neste ramo da matemática.

Determination of lipophilic and hydrophilic antioxidants in Solanum Lycopersicum L. tomato from Gordal variety by LL-USAE combined with UHPLC-PDA/FLR

Tomato (Lycopersicon esculentum L.) is one of the main constituents of the Mediterranean diet. Its consumption has been proposed to reduce the risk of cardiovascular diseases and certain types of cancer. It is therefore one of the most popular and extensively consumed vegetable crop worldwide. To gain insights on the potential of Lycopersicon esculentum L. as bioactive food, two analytical methodologies were developed to determine the levels of the lipophilic -tocopherol, α-tocopherol, β-carotene, lycopene; and hydrophilic antioxidants ascorbic acid. The quantification of total carotenoids (β-carotene and lycopene) was assessed through a liquid–liquid ultrasound assisted extraction (LL-USAE) in combination with ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), according to method of mean, for total carotenoids (λmáx = 450 nm. The ultra-high performance liquid chromatographic using both photodiode array and fluorescence detection (UHPLC-PDA/FLR), allows the identification and quantification of the target lipophilic and hydrophilic antioxidants. This methodology UHPLC-PDA/FLR is fast, simple and revealed a high sensitivity for the compounds under study. The limits of detection (LODs) and quantification (LOQs) obtained were much lower (about 10 times) than the reported in literature. The method LL-USAE/UV-Vis was validated and applied to different tomato foodstuffs. The results reveal a small increase of carotenoids content during maturation, reaching the maximum level when ripe. These results complement those obtained by the ORAC and TBARS assays that show an increase of antioxidant capacity during maturation. The LODs ans LOQs obtained were also about 10 times lower than reported in literature. The carotenoid content was also evaluated by LL-USAE/UV-Vis in different tomatoes varieties. Regional variety present the high carotenoid level, followed by campari and gordal, and at last grape. This methodology was also applied to different processed food samples containing tomatoes derivatives. Highest carotenoids content were obtained in concentrated tomato foodstuffs.

O processo de produção da obra "química e sociedade" como inovação pedagógica para a ensino da química

Esta tese resulta de uma investigação desenvolvida com um grupo de professores que adota o livro didático Química & Sociedade (Q&S) em uma escola pública de Ensino Médio em Brasília, no Distrito Federal, há mais de dez anos; com os estudantes e seus responsáveis. O objetivo principal foi identificar contribuições do uso desse livro na abordagem de temas sociocientíficos para a prática de inovação pedagógica dos professores de Química e a produção de uma Cultura Química junto aos estudantes. Explorou-se uma revisão de literatura partindo do ideário de educadores em Química, para oferecer subsídios teóricos, avanços conceituais ao tema. A lógica sócio-histórico-interacionista perpassou a mediação e incorporação da Cultura Química, construída com base no referencial e na avaliação dos dados coletados ao longo da pesquisa. Adotou-se como percurso metodológico um estudo qualitativo via observação participante e de caráter etnográfico, utilizando-se, como instrumentos: um diário de campo; dois questionários aplicados durante a observação; cinco entrevistas com professores; e aulas experimentais ministradas a estudantes do Ensino Médio. A análise buscou identificar por que, após anos de estudo na educação básica, os conhecimentos de Química não se constituem como parte da cultura de todos os cidadãos e cidadãs; e, ainda, se seria possível manter o ambiente de aculturação científica e continuar desconsiderando a ciência social e/ou popular que os estudantes já possuem antes de ir para as aulas. A pesquisa avança, em nível teórico, ao cunhar o conceito de Cultura Química a ser inicialmente desenvolvido durante a educação básica; em nível empírico, ao desenvolver uma Cultura Química aliando a inovadora práxis docente no uso do referido livro didático – com a abordagem sociocientífica de conteúdos químicos – aos conhecimentos primevos dos estudantes nas aulas práticas de Química, transformando-os em agentes de uma Cultura Química, pautada na educação humanística sustentável e articulada com uma educação cidadã.

PEGylated polyethyleneimine-entrapped gold nanoparticles for enhanced and targeted gene delivery applications

Gene therapy, which involves the transfer of nucleic acid into target cells in patients, has become one of the most important and widely explored strategies to treat a variety of diseases, such as cancer, infectious diseases and genetic disorders. Relative to viral vectors that have high immunogenicity, toxicity and oncogenicity, non-viral vectors have gained a lot of interest in recent years. This is largely due to their ability to mimic viral vector features including the capacity to overcome extra- and intra-cellular barriers and to enhance transfection efficiency. Polyethyleneimine (PEI) has been extensively investigated as a non-viral vector. This cationic polymer, which is able to compact nucleic acid through electrostatic interactions and to transport it across the negatively charged cell membranes, has been shown to effectively transfect nucleic acid into different cell lines. Moreover, entrapment of gold nanoparticles (Au NPs) into such an amine-terminated polymer template has been shown to significantly enhance gene transfection efficiency. In this work, a novel non-viral nucleic acid vector system for enhanced and targeted nucleic acid delivery applications was developed. The system was based on the functionalization of PEI with folic acid (FA; for targeted delivery to cancer cells overexpressing FA receptors on their surface) using polyethylene glycol (PEG) as a linker molecule. This was followed by the preparation of PEI-entrapped Au NPs (Au PENPs; for enhancement of transfection efficiency). In the synthesis process, the primary amines of PEI were first partially modified with fluorescein isothiocyanate (FI) using a molar ratio of 1:7. The formed PEI-FI conjugate was then further modified with either PEG or PEGylated FA using a molar ratio of 1:1. This process was finally followed by entrapment of Au NPs into the modified polymers. The resulting conjugates and Au PENPs were characterized by several techniques, namely Nuclear Magnetic Resonance, Dynamic Light Scattering and Ultraviolet-Visible Spectroscopy, to assess their physicochemical properties. In the cell biology studies, the synthesized conjugates and their respective Au PENPs were shown to be non-toxic towards A2780 human ovarian carcinoma cells. The role of these materials as gene delivery agents was lastly evaluated. In the gene delivery studies, the A2780 cells were successfully transfected with plasmid DNA using the different vector systems. However, FA-modification and Au NPs entrapment were not determinant factors for improved transfection efficiency. In the gene silencing studies, on the other hand, the Au PENPs were shown to effectively deliver small interfering RNA, thereby reducing the expression of the B-cell lymphoma 2 protein. Based on these results, we can say that the systems synthesized in this work show potential for enhanced and targeted gene therapy applications.