Effect of poling state and morphology of piezoelectric poly(vinylidene fluoride) membranes for skeletal muscle tissue engineering

This work reports on the influence of polarization and morphology of electroactive poly(vinylidene fluoride), PVDF, on the biological response of myoblast cells. Non-poled, ‘‘poled +’’ and “poled-“ -PVDF were prepared in the form of films. Further, random and aligned electrospun -PVDF fiber mats were also prepared. It is demonstrated that negatively charged surfaces improve cell adhesion and proliferation and that the directional growth of the myoblast cells can be achieved by the cell culture on oriented fibers. Therefore, the potential application of electroative materials for muscle regeneration is demonstrated.

Modifying fish gelatin electrospun membranes for biomedical applications: cross- linking and swelling behavior

Development of suitable membranes is a fundamental requisite for tissue and biomedical engineering applications. This work presents fish gelatin random and aligned electrospun membranes cross-linked with glutaraldehyde (GA). It was observed that the fiber average diameter and the morphology is not influenced by the GA exposure time and presents fibers with an average diameter around 250 nm. Moreover, when the gelatin mats are immersed in a phosphate buffered saline solution (PBS), they can retain as much as 12 times its initial weight of solution almost instantaneously, but the material microstructure of the fiber mats changes from the characteristic fibrous to an almost spherical porous structure. Cross-linked gelatin electrospun fiber mats and films showed a water vapor permeability of 1.37 ± 0.02 and 0.13 ± 0.10 (g.mm)/(m2.h.kPa), respectively. Finally, the processing technique and cross-linking process does not inhibit MC-3T3-E1 cell adhesion. Preliminary cell culture results showed good cell adhesion and proliferation in the cross-linked random and aligned gelatin fiber mats.

Qualidade da fragmentação no desmonte de rocha: análise preliminar

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Abordagem prática para execução de taludes em obras rodoviárias com recurso a pré‐corte

Este trabalho é realizado no domínio das obras de engenharia, área onde o desmonte de rocha com recurso a explosivos em obras rodoviárias é uma actividade específica e consistiu no acompanhamento e execução de três obras rodoviárias de média e grande dimensão. A necessidade de executar escavações, recorrendo a técnicas de desmonte cuidadoso de contorno, onde o plano de corte do talude final deve obedecer a requisitos de localização, alinhamento, inclinação, estabilidade e também estéticos, acrescendo a isto a necessidade de optimizar os meios envolvidos, obriga a que esta actividade seja encarada de uma forma sistematizada, visando o racional aproveitamento de recursos. A execução desta actividade requer conhecimentos no domínio das técnicas de desmonte de contorno, dos explosivos, do mecanismo de rotura de rochas, da operação de perfuração e da geomecânica dos maciços. A abordagem deste trabalho incide sobre a técnica denominada de pré‐corte e tem como objectivo encontrar uma equação característica que permita relacionar diferentes parâmetros envolvidos nesta actividade. Este objectivo é alcançado recorrendo à correlação entre equações relativas à pressão de detonação, à pressão no furo e ao espaçamento entre furos consecutivos, desenvolvidas por outros autores. Desta forma obteve‐se uma equação que relaciona parâmetros relativos ao maciço rochoso (resistência à tracção), ao explosivo (velocidade de detonação e densidade) e ao diagrama de fogo (concentração de carga – volume de explosivo e comprimento do furo – volume do furo). A comparação entre os valores destes parâmetros obtidos na produção e os obtidos com recurso à equação característica permite concluir que a sua aplicação para execução de futuras obras possibilita uma optimização dos meios envolvidos.

Hélices e Espirais em Micro e Nanofibras Celulósicas

A celulose é o polímero renovável mais abundante do mundo. É conhecido pela sua excelente biocompatibilidade, propriedades térmicas e mecânicas. A celulose assim como os polipéptideos e o ADN, pertence a uma família de moléculas orgânicas que dão origem à formação de fases líquidas cristalinas (LCs) colestéricas. A Passiflora Edulis, tal como outras plantas trepadeiras, possui longas e flexíveis gavinhas que permitem à planta encontrar um suporte para se fixar. As gavinhas podem assumir a forma de espirais ou de hélices consoante sejam sustentadas por apenas uma ou por ambas as extremidades. As hélices apresentam muitas vezes duas porções helicoidais, uma esquerda e outra direita, separadas por um segmento recto denominado perversão. Este comportamento é consequência da curvatura intrínseca das gavinhas produzidas pela planta trepadeira. O mesmo comportamento pode ser observado em micro e nanofibras celulósicas fabricadas a partir de soluções líquido-cristalinas, numa escala três a quatro ordens de grandeza inferior à das gavinhas. Este facto sugere que o modelo físico utilizado tenha invariância de escala. Neste trabalho é feito o estudo de fibras e jactos que imitam as estruturas helicoidais apresentadas pelas gavinhas das plantas trepadeiras. As fibras e jactos são produzidos a partir de soluções líquidas cristalinas celulósicas. De modo a determinar as características morfológicas e estruturais, que contribuem para a curvatura das fibras, foram utilizadas técnicas de imagem por ressonância magnética (MRI), microscopia óptica com luz polarisada (MOP), microscopia electrónica de varrimento (SEM) e microscopia de força atómica (AFM) . A variação da forma das estruturas helicoidais com a temperatura parece ser relevante para o fabrico de membranas não tecidas para aplicação em sensores termo-mecânicos.

Desmonte de rocha com explosivos: importância da optimização

Este trabalho pretende avaliar e melhorar o modo de execução da aplicação da técnica de rebentamento com explosivos, aumentando a fragmentação e reduzindo o custo no conjunto das operações de perfuração, carga, detonação e fragmentação secundária e compreender a influência na variação do custo das operações face às melhorias adoptadas. A investigação foi executada na pedreira da Mota-Engil, Engenharia S.A. ‘’ Bouça do Menino’’ Vila Verde, Cervães, tendo os dados iniciais sido recolhidos em 2004 (ano de referência) e comparados com os seguintes 4 anos. A perfuração é geralmente um dos principais factores que influenciam o resultado de um rebentamento, já que do seu rigor pode depender a eficiência do explosivo. Hoje em dia, para além da adequação dos métodos de execução ao local a fragmentar, existem ferramentas que nos permitem visualizar com rigor as circunstâncias em que se desenvolvem os trabalhos, nomeadamente as utilizadas pelos equipamentos de perfuração para controlo de profundidade, inclinação e direcção, a utilização de feixes ‘’laser’’ que nos permitem manter o nivelamento das plataformas, o ‘’laser’’ profile que nos ajuda a definir o posicionamento e inclinação dos furos relativamente à frente livre antes de executar a perfuração, ou ainda, a utilização de equipamentos de registo de coordenadas que nos permitem verificar o posicionamento do furo após a sua execução e decidir sobre a sua utilização mais correcta em função da sua posição. A utilização destas ferramentas associadas a um ‘’software’’ de desenho é ainda uma excelente ferramenta de formação para os operadores da perfuração e utilização dos explosivos, já que permite visualizar e compreender a relação da posição dos furos com o resultado do rebentamento.

Estudo da influência da carga específica na fragmentação de rocha granítica no desmonte em bancada

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Influência dos parâmetros geotécnicos na qualidade do desmonte de maciços rochosos fracturados

Uma das operações envolvidas no desmonte de maciços rochosos é a perfuração. A forma como esta é executada é determinante para o sucesso do desmonte. Quando realizada correctamente o desmonte produz uma boa fragmentação, reduzindo a sobrescavação. Assim, a correcta escolha das ferramentas de perfuração assume um papel preponderante para os custos do desmonte em maciço rochosos. Esta dissertação irá centrar-se nos parâmetros Geológicos, Geotécnicos e Geomecânicos e nos desvios de perfuração. O objectivo geral deste trabalho é perceber a interdependência dos parâmetros geológicogeotécnicos e geomecânicos do maciço rochoso com os desvios de perfuração, bem como estudar os ângulos de intersecção entre os furos e as descontinuidades que originam o desvio. O estudo dos parâmetros do maciço rochoso aliado a uma perfuração alinhada é salientado com o intuito de uma abordagem de geoengenharia integrada dos maciços rochosos.

Controlo e optimização da perfuração em desmonte de maciços rochosos fracturados: avaliação preliminar

O presente trabalho tem por objectivo contribuir para aprofundar o conhecimento da temática que envolve a qualidade de execução da perfuração em maciços rochosos fracturados. A necessidade de conhecimento prévio sobre os resultados que podem ocorrer no desmonte de maciços rochosos após a realização da perfuração, leva a uma procura de indicadores que possibilitem obter mais conhecimento nessa matéria. No encadeamento do processo de análise de projecto, está o conhecimento adquirido, a caracterização do maciço rochoso, a implementação de correcções na componente da perfuração ajustadas ao maciço estudado e uma potencial previsão de granulometria final por emergência de um índice de qualidade, “Índice de Dispersão Volumétrica” que correlacione os elementos constituintes da geometria do diagrama de fogo e da envolvente intrínseca da matriz rochosa e aponte uma expectável granulometria final. Para atingir um nível de qualidade na operação global do processo de desmonte, a perfuração que está no topo da pirâmide assume papel de guia para as seguintes etapas, pelo que a qualidade dos equipamentos e acessórios e a sua correcta operação são fundamentais para obter o rigor da perfuração projectada, com vista a atingir uma determinada granulometria.

St. Louis encephalitis vírus: first isolation from a human in São Paulo state, Brasil

This paper reports the isolation of St. Louis encephalitis virus (SLEV) from a febrile human case suspected to be dengue, in São Pedro, São Paulo State. A MAC-ELISA done on the patient's acute and convalescent sera was inconclusive and hemagglutination inhibition test detected IgG antibody for flaviviruses. An indirect immunofluorescent assay done on the C6/36 cell culture inoculated with the acute serum was positive for flaviviruses but negative when tested with dengue monoclonal antibodies. RNA extracted from the infected cell culture supernatant was amplified by RT-PCR in the presence of NS5 universal flavivirus primers and directly sequenced. Results of BLAST search indicated that this sequence shares 93% nucleotide similarity with the sequence of SLEV (strain-MSI.7), confirmed by RT-PCR performed with SLEV specific primers. Since SLEV was identified as the cause of human disease, it is necessary to improve surveillance in order to achieve early detection of this agent in the state of São Paulo and in Brazil. This finding is also an alert to health professionals about the need for more complete clinical and epidemiological investigations of febrile illnesses as in the reported case. SLEV infections can be unrecognized or confused with other ones caused by an arbovirus, such as dengue.

Notification of the first isolation of Cacipacore virus in a human in the State of Rondônia, Brazil

Flavivirus is a genus of arthropod-transmitted viruses of the family Flaviviridae, and in Brazil, up to eleven different Flavivirus have been isolated. We collected blood from farmers in the municipality of Theobroma, which is located 320km from the City of Porto Velho, the former capital of the Brazilian State of Rondônia. For viral isolation, we used newborn mouse brain, followed by RT-PCR with specific universal Flavivirus primers. We obtained fragments 958bp and 800bp in length. Based on BLAST, these sequences were 91% similar to a sequence of Cacipacore virus.

Production and characterization of electrospun composite fibers: confinement of thermosensitive microgels

Materials engineering focuses on the assembly of materials´ properties to design new products with the best performance. By using sub-micrometer size materials in the production of composites, it is possible to obtain objects with properties that none of their compounds show individually. Once three-dimensional materials can be easily customized to obtain desired properties, much interest has been paid to nanostructured poly-mers in order to build biocompatible devices. Over the past years, the thermosensitive microgels have become more common in the framework of bio-materials with potential applicability in therapy and/or diagnostics. In addition, high aspect ratio biopolymers fibers have been produced using the cost-effective method called electrospinning. Taking advantage of both microgels and electrospun fibers, surfaces with enhanced functionalities can be obtained and, therefore employed in a wide range of applications. This dissertation reports on the confinement of stimuli-responsive microgels through the colloidal electro-spinning process. The process mainly depends on the composition, properties and patterning of the precur-sor materials within the polymer jet. Microgels as well as the electrospun non-woven mats were investigated to correlate the starting materials with the final morphology of the composite fibers. PNIPAAm and PNIPAAm/Chitosan thermosensitive microgels with different compositions were obtained via surfactant free emulsion polymerization (SFEP) and characterized in terms of chemical structure, morphology, thermal sta-bility, swelling properties and thermosensitivity. Finally, the colloidal electrospinning method was carried out from spinning solutions composed of the stable microgel dispersions (up to a concentration of about 35 wt. % microgels) and a polymer solution of PEO/water/ethanol mixture acting as fiber template solution. The confinement of microgels was confirmed by Scanning Electron Microscopy (SEM). The electrospinning process was statistically analysed providing the optimum set of parameters aimed to minimize the fiber diameter, which give rise to electrospun nanofibers of PNIPAAm microgels/PEO with a mean fiber diameter of 63 ± 25 nm.

Contribuição ao conhecimento dos Odonatos da Estação Ecológica de Maracá - Roraima.

Estudou-se a fauna odonatológica da Estação Ecológica de Maracá, no Estado de Roraima, com base em material coletado nas matas e campos de sua parte oriental. Foram coletadas 61 espécies das quais 3 são novas para a ciência (Epipleoneura, Leptobasisa. Lestes) e serão descritas em outro trabalho e 8 constituem novos registros para a fauna brasileira (Aeolagrion demerarum, Argia pulla, Hetaerina mortua, Hetaerina westfalli, Meta leptobasis manicaria., Neoneura denticulata, Neoneura gaida, Protoneura amatoria). Verificou-se que as espécies de grande distribuição geográfica, geralmente mais comuns, pre-dominam nas áreas de savana, enquanto nas matas predominam as de distribuição geográfica mats restrita. Os resultados ressaltam a grande semelhança que existe entre a fauna de Maracá e a da Venezuela.

Caracterização do microbioma e dos perfis de resistência nos afluentes e efluentes de ETAR

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Implementation and validation of a strain rate dependent anisotropic continuum model for masonry

A newly developed strain rate dependent anisotropic continuum model is proposed for impact and blast applications in masonry. The present model adopted the usual approach of considering different yield criteria in tension and compression. The analysis of unreinforced block work masonry walls subjected to impact is carried out to validate the capability of the model. Comparison of the numerical predictions and test data revealed good agreement. Next, a parametric study is conducted to evaluate the influence of the tensile strengths along the three orthogonal directions and of the wall thickness on the global behavior of masonry walls.