Analysis of the footprint in school age of 8-10 years old

Biomechanical problems in children, is an important subject currently, existing controversy in different areas, for example, the majority of children have a flattened footprint, or the hypermobility joint is linked to a musculoskeletal pain. The objective of the study was to determine what kind of footprint is most frequent in school-age children (8-10 years) in the area of Plasencia. This was taken as a sign 50 children, of whom 28 were males and 22 females. All the subjects in the study underwent an assessment of footprint planted in static as well as an exploration of different parameters through inspection in a standing position (formula digital, rearfoot). The results show that excavated footprint is present in a 72% cases of the population, 16% was belonging to an excavated footprint in which we find a higher percentage of weight related.For the digital formula we find that the most common is the Egyptian foot by 40% of the cases and that the prevalence in the rearfoot, is a normal hindfoot. In relation with the hypermobility joint, we check that it is more common in girls and that none of them presents an association to musculoskeletal pain. As a future line we could establish a more comprehensive study with new techniques and valuingchild’s statics and dynamics, to have a more accurate study of the different variables in the sample population studied.

Neuropeptide Y (NPY) and NPY Y1 receptor in periodontal health and disease

Abstract
OBJECTIVES:
Neuropeptide Y (NPY) coordinates inflammation and bone metabolism which are central to the pathogenesis of periodontitis. The present study was designed to determine whether NPY was quantifiable in human gingival crevicular fluid (GCF) and to test the null hypothesis that GCF levels of NPY were the same in periodontal health and disease. A subsidiary aim was to determine the potential functionality of released NPY by detecting the presence of NPY Y1 receptors in gingival tissue.
DESIGN:
The periodontitis group consisted of 20 subjects (10 females and 10 males) mean age 41.4 (S.D. 9.6 years). The control group comprised 20 subjects (10 females and 10 males) mean age 37.4 (S.D. 11.7 years). NPY levels in GCF were measured in periodontal health and disease by radioimmunoassay. NPY Y1 receptor expression in gingival tissue was determined by Western blotting of membrane protein extracts from healthy and inflamed gum.
RESULTS:
Healthy sites from control subjects had significantly higher levels of NPY than diseased sites from periodontitis subjects. NPY Y1 receptor protein was detected in both healthy and inflamed gingival tissue by Western blotting.
CONCLUSIONS:
The significantly elevated levels of NPY in GCF from healthy compared with periodontitis sites suggests a tonic role for NPY, the functionality of which is indicated by the presence of NPY Y1 receptors in local gingival tissue.

Effect of Mixture Composition on Washout Resistance of Highly Flowable Underwater Concrete

The underwater casting of relatively thin lifts of concrete in water requires the proportioning of highly flowable concrete that can resist water dilution and segregation and spread readily into place. An investigation was carried out to determine the effects of antiwashout admixture concentration, water-cementitious materials ratio, and binder composition on the washout resistance of highly flowable concrete. Two main types of antiwashout admixtures were used: 1) a powdered welan gum at concentrations of 0.07 and 0.15% (by mass of binder); and 2) a liquid-based cellulosic admixture with dosages up to 1.65 L/100 kg of binder. The water-cementitious materials ratios were set at 0.41 and 0.47, corresponding to high-quality underwater concrete. Four binder compositions were used: a standard Canadian Type 10 cement, the same cement with 10% silica fume replacement, the cement with 50% granulated blast-furnace slag replacement, and a ternary cement containing 6% silica fume and 20% Class F fly ash. The concentrations of anti-washout admixture have direct impact on washout resistance. For a given washout loss, greater slump flow consistency can be achieved with the increases in anti-washout admixture concentration and decreases in water-binder ratio. The washout mass loss can be reduced, for a given consistency

Effect of Mixture Composition on Relative Strength of Highly Flowable Underwater Concrete

Concrete used for underwater repair is often proportioned to spread readily into place and self-consolidate, and to develop high resistance to segregation and water dilution. An investigation was carried out to determine the effect of the dosage of antiwashout admixture, water-cementitious materials ratio (w/cm), and binder composition on the relative residual strength of highly flowable underwater concrete. Two types of antiwashout admixtures were used: a powdered welan gum at 0.07 and 0.15% by mass of binder, and a liquid-based cellulosic admixture employed at a high dosage of 1 to 1.65 L/100 kg of cementitious materials. The w/cms were set at 0.41 and 0.47 to secure adequate performance of underwater concrete for construction and repair. Four binder compositions were used: a Canadian Type 10 cement; a cement with 10% silica fume replacement; a cement with 50% replacement of granulated blast-furnace slag; and a ternary binder containing 6% silica fume and 20% Class F fly ash. Test results indicate that for a given washout mass loss and slump flow consistency, greater relative residual strength can be secured when the dosage of antiwashout admixture is increased, the w/cm is reduced, and a binary binder with 10% silica fume substitution or the ternary binder are employed. Such mixtures can develop relative residual compressive strengths of 85 and 80%, compared to mixtures cast in air, when the value of washout loss is limited to 4 and 6% for mixtures with slump flow values of 450 and 550 mm, respectively.

Neural Network Modeling of Rheological Parameters of Grouts Containing Viscosity-Modifying Agent

The development of artificial neural network (ANN) models to predict the rheological behavior of grouts is described is this paper and the sensitivity of such parameters to the variation in mixture ingredients is also evaluated. The input parameters of the neural network were the mixture ingredients influencing the rheological behavior of grouts, namely the cement content, fly ash, ground-granulated blast-furnace slag, limestone powder, silica fume, water-binder ratio (w/b), high-range water-reducing admixture, and viscosity-modifying agent (welan gum). The six outputs of the ANN models were the mini-slump, the apparent viscosity at low shear, and the yield stress and plastic viscosity values of the Bingham and modified Bingham models, respectively. The model is based on a multi-layer feed-forward neural network. The details of the proposed ANN with its architecture, training, and validation are presented in this paper. A database of 186 mixtures from eight different studies was developed to train and test the ANN model. The effectiveness of the trained ANN model is evaluated by comparing its responses with the experimental data that were used in the training process. The results show that the ANN model can accurately predict the mini-slump, the apparent viscosity at low shear, the yield stress, and the plastic viscosity values of the Bingham and modified Bingham models of the pseudo-plastic grouts used in the training process. The results can also predict these properties of new mixtures within the practical range of the input variables used in the training with an absolute error of 2%, 0.5%, 8%, 4%, 2%, and 1.6%, respectively. The sensitivity of the ANN model showed that the trend data obtained by the models were in good agreement with the actual experimental results, demonstrating the effect of mixture ingredients on fluidity and the rheological parameters with both the Bingham and modified Bingham models.

Translating ‘gaytown’: the collision of global and local in bringing Australian queer play Bison to Belfast.

Sydney playwright Lachlan Philpott’s Bison (2000/2009) is immersed in a sweaty, summery Antipodean scene of bronzed and toned bodies. It is located in the flora and fauna of gum trees and biting ants. Yet, despite this, it could be argued that at its heart it is not a specifically Australian site, but an all-too translatable scene that seems to be played out in gay clubs, bars, chatrooms and saunas around the Western world: men repeating patterns, looking for sex or love; checking out bodies, craving perfection; avoiding, and occasionally seeking, disease. At least, that was my assumption when I decided to direct the play in Belfast, Northern Ireland, in 2009. Philpott came to Belfast to workshop the play with the actors and, as a group, we restructured the play and tried to find a way to ‘de-Australianise’ it without necessarily placing it in a new geographical place - Northern Ireland - through linguistic clues in the text. As Philpott put it: ‘Let’s not make this play about Belfast or Sydney or London or anywhere because it is not a fair reflection of these scenes. Maybe we should just identify the generic elements of this world and then make Bison a play that reflects gaytown – because the rituals are all the same in Western society’. The experience of doing the play in Belfast made clear, however, that ideas of a global gay identity/experience –though highly marketed – fail to account for the vastly different situations of embodied gay experience. And the Northern Irish gay experience, while it has imported the usual ‘generic’ tropes of gayness, sits within a specific cultural context in which the farsighted legislation on equality for gays (imposed by either London or the EU) vastly outstrips wider societal thinking. For many in Northern Ireland, erstwhile MP Iris Robinson’s comments about homosexuality being an ‘abomination’ were a reason to support her, rather than to reject her. For me, the comments were the catalyst to doing Bison in Belfast.

Clarification of rubber mill wastewater by a plant based biopolymer- comparison with common inorganic coagulants

Background: In this study, the efficiency of Guar gum as a biopolymer has been compared with two other widely used inorganic coagulants, ferric chloride (FeCl3) and aluminum chloride (AlCl3), for the treatment of effluent collected from the rubber-washing tanks of a rubber concentrate factory. Settling velocity distribution curves were plotted to demonstrate the flocculating effect of FeCl3, AlCl3 and Guar gum. FeCl3 and AlCl3 displayed better turbidity removal than Guar gum at all settling velocities.

Result: FeCl3, AlCl3 and Guar gum removed 92.8%, 88.2% and 88.1% turbidity, respectively, of raw wastewater at a settling velocity of 0.1 cm min-1, respectively. Scanning electron microscopic (SEM) study conducted on the flocs revealed that Guar gum and FeCl3produced strong intercoiled honeycomb patterned floc structure capable of entrapping suspended particulate matter. Statistical experimental design Response Surface Methodology (RSM) was used to design all experiments, where the type and dosage of flocculant, pH and mixing speed were taken as control factors and, an optimum operational setting was proposed.

Conclusion: Due to biodegradability issues, the use of Guar gum as a flocculating agent for wastewater treatment in industry is highly recommended.

Impact of prosthodontic rehabilitation on the chewing efficiency of partially dentate older patients

Objectives: This study compared two tooth replacement strategies for partially dentate older patients namely; removable partial dentures (RPDs) and functionally orientated treatment based on the shortened dental arch (SDA) concept. Patients were compared in terms of chewing efficiency after prosthodontic rehabilitation. Methods: Chewing efficiency was assessed electronically by a two-colour gum-mixing test. Specimens were assembled from two different colours of chewing gums with a size of 30 x 18 x 3 mm. After participants chewed for 20 cycles, the gum was retrieved, flattened to a 1-mm-thick wafer, and digitized with a flatbed image scanner. The pixels of unmixed colour in the specimen were counted by means of Adobe Photoshop 2.0R software (Adobe Systems, San Jose, CA, USA), and the ratio to the pixels of the entire frame was computed. This ratio is called the Unmixed Fraction (UF). The more efficiently the specimen is chewed, the less unmixed colour remains, and the smaller the gum becomes. Consequently, a low unmixed fraction corresponds to good chewing efficiency. Results: 32 patients completed the chewing efficiency test (17 RPDs and 15 SDA). The mean UF recorded for the SDA group was not significantly different to that recorded for the RPD group (p>0.05, unpaired t-test). Conclusion: These results indicate that prosthodontic rehabilitation according to the principles of the SDA is equivalent to RPDs in terms of restoration of chewing ability for partially dentate older patients.

Extração e estrutura dos polissacarídeos do resíduo do café com atividade imunoestimuladora

As galactomananas das infusões de café apresentam atividade imunoestimuladora in vitro, sendo esta atividade semelhante à das mananas acetiladas extraídas de Aloe vera. As galactomananas presentes no resíduo de café também possuem atividade imunoestimuladora in vitro quando são parcialmente acetiladas. Como as galactomananas são o componente maioritário do resíduo de café e como o café é um produto de largo consumo a nível mundial, o reaproveitamento deste resíduo como fonte de galactomananas com atividade imunoestimuladora deve ser considerado. Esta dissertação procura dar resposta a duas questões: 1. Quais são as estruturas das galactomananas responsáveis pela atividade imunoestimuladora destes polissacarídeos; e 2. Como é que as galactomananas podem ser extraídas quantitativamente do resíduo de café de modo a serem solúveis em água à temperatura ambiente e, assim, poderem ser utilizadas como ingredientes alimentares com atividade imunoestimuladora. A questão 1 foi respondida pela caracterização estrutural de quatro galactomananas, de três origens: a) as galactomananas das infusões de café e do resíduo que apresentaram atividade imunoestimuladora; b) a galactomanana da goma de alfarroba (LBG), que não apresentou atividade imunoestimuladora; e c) a manana acetilada de Aloe vera, que apresentou atividade imunoestimuladora. Estes polissacarídeos foram submetidos à análise de açúcares e de ligações glicosídicas e a hidrólise por endo-β-D- (1→4)-mananase. Os fragmentos de oligossacarídeos mais pequenos foram ainda analisados por espetrometria de massa por ionização de electrospray e espetrometria de massa tandem. As galactomananas das infusões de café, do resíduo de café e do Aloe vera apresentaram grau de ramificação e peso molecular semelhantes, enquanto as galactomananas da LBG apresentaram grau de ramificação e de polimerização maiores. Todas as galactomananas apresentaram resíduos de arabinose como ramificação. O grau de acetilação das galactomananas da LBG foi vestigial enquanto as galactomananas do Aloe vera apresentaram um grau de acetilação de 2,08; para as galactomananas do resíduo de café o grau de acetilação foi de 0,98 e para as infusões foi de 0,08. A localização dos grupos acetilo foi irregular em todos os polímeros. Os resultados obtidos permitem inferir que baixos níveis de ramificação, cadeias pequenas e alguma acetilação parecem promover a atividade imunoestimuladora atribuída às galactomananas. Para responder à questão 2, foi testada uma metodologia que envolveu a torra do resíduo de café a 160 ºC e a 220 ºC e a sua extração com água quente e com soluções de 4 M NaOH à temperatura de 20, 60 e 120 ºC. A torra do resíduo a 160 ºC e a extração sequencial permitiu extrair 56% das galactomananas presentes no resíduo de café e, simultaneamente, 54% das arabinogalactanas. As galactomananas mantiveram a sua estrutura caraterística de polissacarídeo acetilado composto por uma cadeira principal de resíduos de manose em ligação β-(1→4) e resíduos de Gal e Ara nas cadeias laterais. A 220 ºC, as galactomananas foram parcialmente degradadas e o rendimento de extração foi muito menor do que a 160 ºC. No entanto, mesmo a esta temperatura as galactomananas apresentaram resíduos acetilados e a presença de pentoses nas cadeias laterais, o que permite inferir a elevada resistência destes polissacarídeos à temperatura e aos reagentes alcalinos. De forma a melhor compreender a estabilidade térmica das galactomananas do resíduo de café e a influência que a presença de arabinogalactanas pode ter na sua estabilidade, foi feita uma análise termogravimétrica aos polissacarídeos extraídos do resíduo de café assim como a polissacarídeos relacionados estruturalmente com estes, como a celulose, a galactomanana de LBG e a goma arábica, uma arabinogalactana. As galactomananas são termicamente estáveis durante 3 h a 200 ºC, enquanto as arabinogalactanas são estáveis a 180 ºC. De acordo com os perfis dos termogramas obtidos, e pelo cálculo das energias de ativação da degradação térmica, o resíduo de café apresenta uma estabilidade térmica menor do que a galactomanana, possivelmente devido à presença de arabinogalactanas. Apesar de não se ter verificado alterações no termograma da galactomanana do café submetida a um tratamento térmico de 200 ºC durante 3 h, verificam-se alterações estruturais que envolvem a formação de novas ligações glicosídicas, nomeadamente, a formação de resíduos de manose ligados em O-2 e em O-6, reações de transglicosilação, despolimerização, formação de resíduos de anidro-hexoses no terminal redutor e isomerização manose-glucose. Estas alterações promovem a solubilização das galactomananas. Os resultados obtidos permitem propor que o resíduo de café possa ser submetido a uma torra seguida de extração com reagentes alcalinos a quente para obtenção das galactomananas com rendimentos elevados. Estes polissacarídeos podem tornar-se solúveis em água após tratamento térmico a 200 ºC, permitindo assim a sua utilização em formulações alimentares, nomeadamente, por preparação de compostos acetilados com baixos níveis de ramificação e cadeias pequenas de modo a promover a sua atividade imunoestimuladora.

Estratégias de alteração da funcionalidade de proteínas de soja

Este trabalho teve como principal objetivo estudar e modificar as propriedades funcionais das proteínas de soja de forma a otimizar e diversificar a sua aplicação industrial. Para tal, foram propostas e estudadas quatro estratégias: i) extração do isolado de proteínas de soja (IPS) a partir de diferentes matérias-primas, ii) adição de galactomananas (GM) com graus de ramificação e massas moleculares diferentes, iii) hidrólise enzimática controlada das proteínas de soja, iv) processamento por alta pressão hidrostática. O estudo e a interpretação da influência destas estratégias sobre as propriedades funcionais das proteínas de soja, nomeadamente, na capacidade gelificante e emulsionante, foram realizados recorrendo fundamentalmente a ensaios reológicos dinâmicos a baixas deformação, espectroscopia de infravermelho, electroforeses, calorimetria diferencial de varrimento e ensaios de microscopia confocal de varrimento laser. O estudo da extração e caracterização dos isolados de proteínas de soja obtidos a partir de diferentes matérias-primas permitiu concluir que as caraterísticas físico-químicas dos isolados são dependentes da origem da matéria-prima de extração e da severidade dos tratamentos industriais prévios à extração do isolado. Contudo, as propriedades viscoelásticas dos géis obtidos por aquecimento controlado não foram significativamente distintas embora tenha sido possível relacionar o grau de agregação com a diminuição da temperatura de gelificação e com o aumento inicial dos módulos viscoelásticos. As alterações sofridas pelos isolados de origem comercial mostraram ser irreversíveis resultando em géis menos rígidos e com maior caráter viscoso. A adição de galactomanana alterou significativamente o mecanismo de gelificação induzido termicamente das proteínas de soja, bem como as propriedades viscoelásticas dos géis e a microestrutura dos géis, demonstrando-se a ocorrência de separação de fases, em virtude da incompatibilidade termodinâmica entre os biopolímeros, resultando em géis mais rígidos e no decréscimo da temperatura de gelificação. A extensão destas alterações foi dependente da massa molecular, grau de ramificação e da razão IPS/GM. O efeito da hidrólise enzimática por ação da bromelina, nas propriedades gelificantes e emulsionantes das proteínas de soja, mostrou ser dependente do grau de hidrólise (GH). Valores de GH inferiores a 15 % melhoraram as propriedades gelificantes das proteínas de soja. Por outro lado, o aumento do GH teve um efeito negativo nas propriedades emulsionantes, o qual foi atenuado por adição da goma de alfarroba, com efeito positivo na gelificação das proteínas de soja. A concentração crítica limite de compatibilidade entre os hidrolisados de proteína de soja e a goma de alfarroba aumentou com o decréscimo do GH e da massa molecular do polissacacrídeo. O efeito da AP sobre as propriedades físico-químicas e funcionais dos IPS foi influenciado pela origem do isolado e pelas condições de tratamento. O processamento até 100 MPa desencadeou um aumento da atividade emulsionante e considerável melhoria da capacidade gelificante. Contudo, valores de pressão superiores promoveram a desnaturação das proteínas constituintes dos isolados, resultando no decréscimo da temperatura de gelificação e numa re-associação das subunidades proteicas, diminuindo a elasticidade dos géis finais. Os resultados sugeriram que as alterações nas proteínas de soja promovidas durante o tratamento por AP constituem um fator limitante para o desdobramento e re-associação durante o aquecimento térmico, necessários para a formação e fortalecimento de gel formado. O processamento por AP influenciou a estrutura secundária e a microestrutura das amostras. A presença de GA teve um papel baroprotetor. Assim, com este trabalho demonstrou-se que com as estratégias seguidas para manipulação das propriedades funcionais de proteínas de soja, nomeadamente através da adição de um polissacarídeo com propriedades estruturais controladas, da adequada combinação da adição de um polissacarídeo neutro com a hidrólise controlada das proteínas ou com tratamento por alta pressão, é possível a criação de novas funcionalidades, com utilidade no desenvolvimento de novas formulações alimentares, permitindo expandir a aplicação destas proteínas vegetais.

Evaluation of the in vitro biological activities of extracts from carob tree and mediterranean oaks

Dissertação mest., Engenharia Biológica, Universidade do Algarve, 2009

Extração e estudo das proteínas da goma da alfarroba com vista à sua clarificação

O objectivo primordial deste trabalho foi efectuar a extracao e o estudo das proteinas da Goma da Alfarroba ou Locust Bean Gum (LBG) com vista a sua clarificacao e purificacao. Para atingir este objectivo em primeiro lugar estudou-se o teor de etanol que se deveria utilizar numa suspensao aquosa de LBG, uma vez que a LBG e um polissacarido que hidrata facilmente com agua e consequentemente origina solucoes altamente viscosas que impossibilitam a realizacao de tecnicas de extracao de proteinas. Para isso estudou-se o comportamento da LBG em suspensoes aquosas com 10% (p/v) de LBG e diferentes concentracoes de etanol, designadamente 10% (v/v), 20% (v/v), 30% (v/v) e 40% (v/v). Com este estudo concluiu-se que seria necessario utilizar uma concentracao de 40% (v/v) de etanol a 96% em cada suspensao de LBG a 10% (p/v) para conseguir evitar a sua hidratacao excessiva. Assim, todas as extracoes neste trabalho foram realizadas de acordo com estas condicoes. Posteriormente com vista a extracao das proteinas da LBG testaram-se diferentes tratamentos, designadamente tratamentos alcalinos, acidos e com detergentes. Segundo a bibliografia consultada para os tratamentos alcalinos, realizaram-se estas extracoes com hidroxido de sodio (NaOH) com concentracoes de 0,025 M, 0,05M, 0,1M e 0,2M. Estes tratamentos foram iniciados com uma concentracao de NaOH a 0,2M, contudo apos analise dos resultados verificou-se que esta originou uma LBG com uma coloracao mais amarela do que a LBG bruta (inicial) apresentava. Sendo a ideia final a clarificacao da goma este nao foi um resultado desejavel e como tal testaram-se concentracoes inferiores de NaOH, acima referidas. No final concluiu-se que todas estas extracoes efetuadas com NaOH originavam uma LBG mais amarela do que a LBG bruta e que assim este nao seria o tratamento mais adequado para o objectivo pretendido. Como tal prosseguiram-se os estudos com um tratamento acido, que atraves de consulta bibliografica se iniciou com acido sulfurico (H2SO4). O tratamento acido iniciou-se com uma concentracao de H2SO4 de 0,1M, testando-se posteriormente tambem uma extracao com H2SO4 com concentracao de 0,05M. No final destas extracoes verificou-se que a LBG obtida em ambas apresentava uma coloracao mais clara do que a LBG bruta, o que representava, numa primeira analise, um bom resultado. Por fim efectuaram-se extracoes solido-liquido com diferentes detergentes, designadamente com Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 65, Tween 80, Tween 85, Triton X-100, Triton X-114 e SDS todos a uma concentracao de 0,1% (v/v) a excepcao do Tween 65 em que foi utilizada uma concentracao de 0,1% (p/v), porque a temperatura ambiente este detergente e solido. No final destas extracoes concluiu-se que na maioria dos casos a LBG apresentava uma coloracao mais clara do que a LBG bruta. Para quantificar as proteinas extraidas atraves de cada um dos tratamentos acima mencionados utilizaram-se dois metodos, o metodo de Bradford para quantificar as proteinas presentes nos sobrenadantes das extracoes e o metodo de Kjeldahl para quantificar as proteinas ainda presentes na LBG apos as extracoes. Analisando os resultados obtidos por estes metodos concluiu-se que a extracao efetuada com Tween 80, em que se efectuou uma lavagem adicional a LBG durante a filtracao com uma solucao de agua destilada e etanol a 40% (v/v), foi a que apresentou melhores resultados. Assim, foi com esta amostra proteica que se prosseguiram os estudos as proteinas. Para realizar os estudos as proteinas extraidas efectuou-se uma eletroforese em SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis) com o intuito de verificar o estado da amostra. Analisando os geles obtidos constatou-se que a amostra se encontrava em boas condicoes. Deste modo realizou-se uma eletroforese bidimensional (2 – D) das proteinas extraidas da LBG. Nesta tecnica, como se desconheciam que tipo de proteinas se encontravam presentes na amostra utilizou-se uma banda de pH para a Focagem Isoelectrica (1a Dimensao) entre 3 e 10 e a separacao por Peso Molecular (2a Dimensao) foi efetuada em SDS-PAGE. Analisando os geles obtidos concluiu-se que a maioria das proteinas presentes nesta amostra apresentam pontos isoelectricos na gama de pH entre 5 e 6 e tem pesos moleculares entre 40 e 60 kDa. Pode-se entao concluir que o objectivo deste trabalho foi apenas parcialmente atingido uma vez que se conseguiu extrair e estudar algumas das caracteristicas das proteinas presentes na LBG, mas nao se alcancou a sua clarificacao.

Ventiladores pulmonares: definição do método de calibração / ensaio, aplicação regulamentar e estudo da situação atual

A crescente incorporação das evoluções tecnológicas nos equipamentos médicos modernos, além de os tornar mais compactos e precisos, proporciona igualmente ganhos de outros benefícios importantes, especialmente ao nível da eficiência das terapias prescritas aos pacientes. Os sofisticados ventiladores pulmonares de cuidados intensivos do presente espelham perfeitamente esta realidade e por isso necessitam de procedimentos técnicos de verificação metrológica – calibrações, também eles mais exatos e rastreáveis, de modo a fornecerem informações corretas sobre se o estado de funcionamento de um determinado ventilador cumpre ou não as tolerâncias declaradas pelo seu fabricante. Através da presente dissertação pretendeu-se desenvolver um procedimento técnico de calibração dos ventiladores de cuidados intensivos tendo-se estudado, para esta finalidade, os equipamentos de calibração específicos disponíveis no mercado, a normalização e o enquadramento regulamentar do controlo metrológico aplicáveis, bem como o princípio de funcionamento do ventilador pulmonar e a evolução da ventilação mecânica ocorrida. No domínio da abordagem efetuada sobre o âmbito da metrologia, implementou-se a determinação das incertezas dos resultados das calibrações efetuadas pelo procedimento técnico desenvolvido, de acordo com a metodologia constante do GUM1. Considerando ainda os défices significativos de conhecimento da metrologia e da prática do controlo metrológico no setor da saúde, a par dos riscos inerentes para os próprios pacientes, procura-se contribuir com este trabalho, de uma forma transversal e ampla, para uma maior consciencialização, quer dos profissionais de saúde, quer dos gestores envolvidos, para a relevância da realização das calibrações periódicas dos complexos equipamentos de suporte de vida que são os ventiladores pulmonares de cuidados intensivos.

Engineered MRI nanoprobes based on superparamagnetic iron oxide nanoparticles

This project aimed to engineer new T2 MRI contrast agents for cell labeling based on formulations containing monodisperse iron oxide magnetic nanoparticles (MNP) coated with natural and synthetic polymers. Monodisperse MNP capped with hydrophobic ligands were synthesized by a thermal decomposition method, and further stabilized in aqueous media with citric acid or meso-2,3-dimercaptosuccinic acid (DMSA) through a ligand exchange reaction. Hydrophilic MNP-DMSA, with optimal hydrodynamic size distribution, colloidal stability and magnetic properties, were used for further functionalization with different coating materials. A covalent coupling strategy was devised to bind the biopolymer gum Arabic (GA) onto MNPDMSA and produce an efficient contrast agent, which enhanced cellular uptake in human colorectal carcinoma cells (HCT116 cell line) compared to uncoated MNP-DMSA. A similar protocol was employed to coat MNP-DMSA with a novel biopolymer produced by a biotechnological process, the exopolysaccharide (EPS) Fucopol. Similar to MNP-DMSA-GA, MNP-DMSA-EPS improved cellular uptake in HCT116 cells compared to MNP-DMSA. However, MNP-DMSA-EPS were particularly efficient towards the neural stem/progenitor cell line ReNcell VM, for which a better iron dose-dependent MRI contrast enhancement was obtained at low iron concentrations and short incubation times. A combination of synthetic and biological coating materials was also explored in this project, to design a dynamic tumortargeting nanoprobe activated by the acidic pH of tumors. The pH-dependent affinity pair neutravidin/iminobiotin, was combined in a multilayer architecture with the synthetic polymers poy-L-lysine and poly(ethylene glycol) and yielded an efficient MRI nanoprobe with ability to distinguish cells cultured in acidic pH conditions form cells cultured in physiological pH conditions.

Bioproduction of succinic acid from renewable feedstocks by Actinobacillus succinogenes 130Z

Succinic acid (SA) is a highly versatile building block that is used in a wide range of industrial applications. The biological production of succinic acid has emerged in the last years as an efficient alternative to the chemical production based on fossil fuels. However, in order to fully replace the competing petro-based chemical process from which it has been produced so far, some challenges remain to be surpassed. In particular, one main obstacle would be to reduce its production costs, mostly associated to the use of refined sugars. The present work is focused on the development of a sustainable and cost-e↵ective microbial production process based on cheap and renewable resources, such as agroindustrial wastes. Hence, glycerol and carob pods were identified as promising feedstocks and used as inexpensive carbon sources for the bioproduction of succinic acid by Actinobacillus succinogenes 130Z, one of the best naturally producing strains. Even though glycerol is a highly available carbon source, as by-product of biodiesel production, its consumption by A. succinogenes is impaired due to a redox imbalance during cell growth. However, the use of an external electron acceptor such as dimethylsulfoxide (DMSO) may improve glycerol metabolism and succinic acid production by this strain. As such, DMSO was tested as a co-substrate for glycerol consumption and concentrations of DMSO between 1 and 4% (v/v) greatly promoted glycerol consumption and SA production by this biocatalyst. Aiming at obtaining higher succinic acid yield and production rate, batch and fed-batch experiments were performed under controlled cultivation conditions. Batch experiments resulted in a succinic acid yield on glycerol of 0.95 g SA/g GLY and a production rate of 2.13 g/L.h, with residual production of acetic and formic acids. In fed-batch experiment, the SA production rate reached 2.31 g/L.h, the highest value reported in the literature for A. succinogenes using glycerol as carbon source. DMSO dramatically improved the conversion of glycerol by A. succinogenes and may be used as a co-substrate, opening new perspectives for the use of glycerol by this biocatalyst. Carob pods, highly available in Portugal as a residue from the locust bean gum industry, contain a significant amount of fermentable sugars such as sucrose, glucose and fructose and were also used as substrate for succinic acid production. Sugar extraction from raw and roasted carobs was optimized varying solid/water ratio and extraction time, maximizing sugar recovery while minimizing the extraction of polyphenols. Kinetic studies of glucose, fructose and sucrose consumption by A. succinogenes as individual carbon sources till 30 g/L were first determined to assess possible metabolic diferences. Results showed no significant diferences related to sugar consumption and SA production between the diferent sugars. Carob pods water extracts were then used as carbon source during controlled batch cultivations. (...)