Estudi dinàmic i manipulació de fluxos en monocapes de Langmuir de molècules fotosensibles

Durant el període de gaudiment de la beca, des del dia 9 de març del 2007 fins el dia 8 de març del 2010, s’han dut a terme diferents tipus d’experiments amb sistemes bidimensionals com són les monocapes de Langmuir. Inicialment es va començar per l’estudi i la caracterització d’aquests sistemes experimentals, tant en repòs com en dinàmic, com és l’estudi de la reposta col•lectiva molecular de dominis d’un azoderivat fotosensible al rotar el pla de polarització mentre es mante sota il•luminació constant i els estudis de sistemes bidimensionals al collapse que es poden relacionar a les propietats viscoplàstiques dels sòlids. Una altra via d’estudi és la reologia d’aquests sistemes bidimensionals quan flueixen a través de canals. Arrel del sistema experimental més simple, una monocapa fluint per un canal, s’ha observat i estudiat l’efecte coll d’ampolla. Un cop assolit i estudiat el sistema més senzill, s’han aplicat tècniques més complexes de fabricació per fotolitografia per fer fluir monocapes de Langmuir per circuits on hi ha un gran contrast de mullat. Un cop aquests circuits es van implementar satisfactòriament en un sistema pel control de fluxos bidimensionals, es posen de manifest les possibles aplicacions futures d’aquests sistemes per l’estudi i el desenvolupament de la microfluídica bidimensional.

Identification of Schistosoma mansoni candidate antigens for diagnosis of schistosomiasis

The development of a more sensitive diagnostic test for schistosomiasis is needed to overcome the limitations of the use of stool examination in low endemic areas. Using parasite antigens in enzyme linked immunosorbent assay is a promising strategy, however a more rational selection of parasite antigens is necessary. In this study we performed in silico analysis of the Schistosoma mansoni genome, using SchistoDB database and bioinformatic tools for screening immunogenic antigens. Based on evidence of expression in all parasite life stage within the definitive host, extracellular or plasmatic membrane localization, low similarity to human and other helminthic proteins and presence of predicted B cell epitopes, six candidates were selected: a glycosylphosphatidylinositol-anchored 200 kDa protein, two putative cytochrome oxidase subunits, two expressed proteins and one hypothetical protein. The recognition in unidimensional and bidimensional Western blot of protein with similar molecular weight and isoelectric point to the selected antigens by sera from S. mansoni infected mice indicate a good correlation between these two approaches in selecting immunogenic proteins.

Zara : elecció i distribució òptima

Zara és una marca relativament jove, molt coneguda i que encara està en expansió! Podria ser Vic una població de negoci interessant per la marca? Compleix les característiques demandades per una multinacional d’aquestes característiques? Manifesta la població interès vers la marca? Aquestes són algunes de les preguntes que ens varem plantejar inicialment.El nostre treball tracta de l’obertura d’una tenda Zara a la ciutat de Vic. Aquest projecte consta de dues grans parts; una primera fase teòrica basada en la recerca d’informació realitzada mitjançant diverses fonts per tal de familiaritzar-nos amb la multinacional Inditex i, més concretament, amb Zara. D’aquesta manera detectar els requisits i necessitats de la marca, així com també les preferències dels habitants de Vic envers la possible obertura d’una nova botiga. D’altra banda, una segona part de tipus més pràctica on identificarem el local adient segons les conclusions extretes i en realitzarem la distribució.Pel que fa a la part teòrica hem utilitzat tres fonts d’informació per tal de poder-les contrastar i extreure’n la millor conclusió possible. En primer lloc ens hem basat en la observació empírica de diferents centres Zara i aquest mètode ens ha servit per extreure les característiques més comunes dels establiments observats. Així, hem obtingut una idea dels requisits que haurà de complir el nostre projecte. Cal destacar que aquesta font informativa l’hem complementat amb una entrevista telefònica a la Sra. Isabel Catoira, membre del departament de comunicació del grup Inditex, que ens ha respòs a algunes qüestions que ens han estat de gran ajuda, tot i que hem de deixar constància que l’empresa no ens ha proporcionat la informació desitjada per motius de confidencialitat i hem hagut d’optar per altres mecanismes. En segon lloc, hem confeccionat una enquesta a una mostra aleatòria de 120 persones que es trobaven en diferents zones de la ciutat de Vic, a partir de la qual hem extret informació sobre les preferències de la gent i hem pogut reafirmar la nostra hipòtesi inicial; Zara és la botiga més sol·licitada de les absents a Vic actualment.Pel que fa a la part pràctica, que tracta del muntatge de Zara al local comercial idoni de Vic, consisteix en l’elecció del local òptim dins les possibilitats disponibles a partir de la informació extreta en la primera part. Una vegada triat el local comercial, hem realitzat el muntatge i distribució de les diferents parts de les que ha de constar la tenda i, posteriorment, hem realitzat un breu anàlisi dels costos de muntatge.Finalment, hem presentat el plànol de distribució i muntatge en forma bidimensional i hem adjuntat una presentació virtual per tal de donar-li al treball un toc més de realitat.

Plataforma Off-shore com Turbina Eólica Simulação e Controlo

O objetivo deste trabalho é o de simular e controlar a plataforma de um aerogerador flutuante. Este aerogerador flutuante consiste numa plataforma do tipo semi-submersível, nomeadamente o DeepCwind acoplado a um aerogerador de 5 MW, mais especificamente o NREL offshore 5-MW baseline wind turbine. Descreve-se o modelo físico do aerogerador flutuante, a formulação teórica a ele subjacente, bem como a caraterização dos diferentes estados do vento e do mar utilizados para simulação. O modelo não linear do aerogerador flutuante foi simulado, utilizando o FAST como emulador do aerogerador flutuante, para condições ambientais determinísticas, por forma a compreender a dinâmica associada à plataforma. Modelos lineares foram obtidos, por linearização do modelo não linear, aplicando técnicas de identificação de sistemas e utilizando o módulo de linearização do simulador FAST. Estes modelos foram posteriormente comparados, utilizando um único modelo para síntese de controladores. Controladores esses, desenvolvidos com base num modelo linear simplificado que consiste no pitch da plataforma, transformando o problema global da plataforma num problema bidimensional. Projetou-se um controlador proporcional-integral-derivativo (PID) e um controlador em espaço de estados por colocação de pólos. A simulação do modelo não linear, com o controlo do pitch da plataforma, para diferentes condições ambientais, demonstrou o bom desempenho dos controladores. Foi possível com ambos os controladores garantir os requisitos do sistema controlado, em que se exigia que se evitasse ressonâncias e em que o pitch da plataforma fosse nulo, por forma a garantir a perpendicularidade do plano das pás (plano do rotor) do aerogerador em relação à direção do vento.

Modelação da circulação oceânica no Arquipélago de Cabo Verde

O conhecimento dos oceanos é limitado pela disponibilidade de dados disponíveis. Este estudo mostra como modelos numéricos podem aumentar o conhecimento com pouca informação local, e de forma económica. Neste trabalho é efetuado a implementação do modelo numérico MOHID, bidimensional (2D) para simular a propagação da maré e tridimensional (3D) para estudar o escoamento baroclíncio no Arquipélago de Cabo Verde. O modelo 2D é baseado num modelo de escala regional com passo espacial de 6 km (nível 1), com dois modelos encaixados de passo espacial de 3 km (nível 2). Também foi utilizado para impor a maré (nível 0) no modelo 3D (nível 1, com passo de 6 km). O modelo tridimensional tem 50 camadas na vertical e fornece informação sobre a circulação geral. A fronteira lateral aberta foi forçada pelo modelo global de maré FES 2004 e pelos resultados do projecto MyOcean fornecendo condições de temperatura, salinidade e níveis médios diários para o modelo 3D. O forçamento meteorológico foi fornecido pelos resultados do modelo meteorológico GFS (Global Forecasting System). Os resultados dos modelos foram analisados com as informações conhecidas como as principais correntes da região, as imagens de satélite de temperatura da superfície do mar, perfis verticais obtidos pelas bóias argo e os resultados do projeto MyOcean. O modelo reproduz o padrão de circulação conhecido para a região e os resultados apresentam boa concordância com a informação disponível. O modelo mostra que o vento tem influência sobre o escoamento à superfície, mas tem pouca influência sobre os níveis.

Anàlisi d'imatges estereoscòpiques utilitzant mètodes de baixa càrrega computacional

 Mitjançant imatges estereoscòpiques es poden detectar la posició respecte dela càmera dels objectes que apareixen en una escena. A partir de lesdiferències entre les imatges captades pels dos objectius es pot determinar laprofunditat dels objectes. Existeixen diversitat de tècniques de visió artificialque permeten calcular la localització dels objectes, habitualment amb l’objectiude reconstruir l’escena en 3D. Aquestes tècniques necessiten una gran càrregacomputacional, ja que utilitzen mètodes de comparació bidimensionals, i pertant, no es poden utilitzar per aplicacions en temps real.En aquest treball proposem un nou mètode d’anàlisi de les imatgesestereoscòpiques que ens permeti obtenir la profunditat dels objectes d’unaescena amb uns resultats acceptables. Aquest nou mètode es basa entransformar la informació bidimensional de la imatge en una informacióunidimensional per tal de poder fer la comparació de les imatges amb un baixcost computacional, i dels resultats de la comparació extreure’n la profunditatdels objectes dins l’escena. Això ha de permetre, per exemple, que aquestmètode es pugui implementar en un dispositiu autònom i li permeti realitzaroperacions de guiatge a través d’espais interiors i exteriors.

Caracterização fenotípica e diversidade de bactérias diazotróficas associativas isoladas de solos em reabilitação após a mineração de bauxita

As gramíneas, usadas comumente para reabilitação de áreas degradadas, podem formar associações em suas raízes com bactérias fixadoras de nitrogênio e, assim, contribuir para a sustentabilidade do ecossistema. Por outro lado, a diversidade microbiana exerce papel relevante na resiliência dos processos biológicos do solo, que incluem a fixação biológica de N2. O presente estudo teve como objetivo a caracterização fenotípica de 72 isolados de bactérias diazotróficas associativas Gram-negativas, oriundos de áreas sob diferentes estratégias de reabilitação, após a mineração da bauxita em Poços de Caldas (MG), por meio da inoculação de amostras de solo nos meios de cultivo NFb, Fam e JNFb. Estirpes tipo e referência de espécies de Azospirillum, Herbaspirillum e Burkholderia foram usadas para comparação, uma vez que são capazes de crescer nestes meios. O dendrograma de similaridade baseado em sete características culturais dos isolados em meio de cultivo GNA revelou grande diversidade, sendo obtidos 50 grupos a 81 % de similaridade. A tolerância a NaCl em meio de cultivo batata/sacarose/ácido málico variou de 0 a 50 g L-1, permitindo separar os isolados e estirpes tipo em cinco grupos. O diâmetro celular variou de 0,61 a 1,21 µm, e 13 isolados diferiram das estirpes tipo e referência. Os padrões de proteína total, obtidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), foram bastante diversos, possibilitando a formação de 15 grupos com similaridade a 75 %. Não houve relação entre os grupos formados pelas várias características estudadas, tampouco destes com as áreas de origem dos isolados. Os meios de cultivo Fam e JNFb detectaram, além das espécies-alvo, outras não identificadas. A alta dissimilaridade da maioria dos isolados em relação a estirpes tipo, principalmente com relação aos padrões eletroforéticos de proteína total, admite a possibilidade da presença de novas espécies entre eles.

Relationships between soil class and nutritional status of coffee plantations

Farm planning requires an assessment of the soil class. Research suggest that the Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) has the capacity to evaluate the nutritional status of coffee plantations, regardless of environmental conditions. Additionally, the use of DRIS could reduce the costs for farm planning. This study evaluated the relationship between the soil class and nutritional status of coffee plants (Coffea canephora Pierre) using the Critical Level (CL) and DRIS methods, based on two multivariate statistical methods (discriminant and multidimensional scaling analyses). During three consecutive years, yield and foliar concentration of nutrients (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Zn, Mn, Fe and Cu) were obtained from coffee plantations cultivated in Espírito Santo state. Discriminant analysis showed that the soil class was an important factor determining the nutritional status of the coffee plants. The grouping separation by the CL method was not as effective as the DRIS one. The bidimensional analysis of Euclidean distances did not show the same relationship between plant nutritional status and soil class. Multidimensional scaling analysis by the CL method indicated that 93.3 % of the crops grouped into one cluster, whereas the DRIS method split the fields more evenly into three clusters. The DRIS method thus proved to be more consistent than the CL method for grouping coffee plantations by soil class.

Dinâmica físico-hídrica de uma toposseqüência de solos sob Savana Florestada (Cerradão) em Assis, SP

Este trabalho teve como objetivo a caracterização morfológica e físico-hídrica de uma toposseqüência de solos sob floresta nativa de uma parcela permanente de 320 x 320 m, instalada na Estação Ecológica de Assis (SP). A vegetação da parcela consiste em um remanescente de Savana Florestada (Cerradão) da zona limítrofe sul do grande domínio do Cerrado. O estudo da geometria bidimensional (horizontal e vertical) dos horizontes em uma toposseqüência possibilitou o detalhamento da morfologia do solo. Para estudar a dinâmica da água no ambiente de desenvolvimento das plantas nativas, foram obtidas curvas de retenção, análise granulométrica e medidas de condutividade hidráulica saturada no campo, utilizando o permeâmetro de Guelph. O monitoramento da umidade do solo in situ, utilizando o sensor WCR, e da distribuição de chuvas foi realizado no período de novembro de 2003 a novembro de 2004. Os solos foram classificados de montante a jusante em Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Amarelo e Gleissolo Háplico. O alto teor de argila no horizonte de subsuperfície do Gleissolo, em contraste aos Latossolos com maior teor de areia, determina menor drenagem, maior retenção hídrica e baixa condutividade hidráulica nesta camada, não atingindo a saturação em nenhum momento do ano monitorado. O comportamento físico-hídrico dos solos é influenciado pelas condições do relevo, evidenciado pela transição lateral contínua de cor, textura e estrutura dos solos na toposseqüência, e pela pluviosidade. Em superfície, ocorre uma oscilação da umidade do solo intimamente ligada a eventos chuvosos. Em subsuperfície, este efeito é menos intenso, sendo deslocado no tempo. A disponibilidade de água em toda a toposseqüência é limitada na estação seca e também em parte da estação úmida, o que deve definir as características florísticas da formação florestal da parcela e determinar a distribuição espacial do mosaico vegetacional.

Eficiência agronômica de rizóbios selecionados e diversidade de populações nativas nodulíferas em perdões (MG): I - caupi

O caupi (Vigna unguiculata L.) é de grande importância nutricional, social, econômica e estratégica, principalmente para as regiões Norte e Nordeste, e vem ultrapassando as barreiras regionais, com amplas perspectivas no agronegócio brasileiro. A interação do caupi com bactérias fixadoras de N atmosférico pode aumentar a produtividade e diminuir os custos de produção. No presente trabalho, avaliou-se no campo a eficiência agronômica de estirpes previamente selecionadas de rizóbio em simbiose com o caupi, comparadas à estirpe recomendada até 2004, para a produção de inoculantes comerciais (BR 2001). Posteriormente, a diversidade fenotípica das populações nativas foi avaliada pela análise das características culturais e pela análise de proteína total por eletroforese em gel poliacrilamida (SDS-PAGE). Verificou-se que a inoculação no campo com as estirpes UFLA 03-84 e INPA 03-11B contribuiu, de forma significativa, para o aumento no rendimento de grãos, sendo semelhante ao da testemunha, com 70 kg ha-1 de N, e superior ao da estirpe BR 2001. A população nativa apresentou alta diversidade fenotípica cultural e de padrões protéicos. As estirpes inoculadas foram bastante distintas fenotipicamente de estirpes que compõem a população nativa.

Eficiência agronômica de rizóbios selecionados e diversidade de populações nativas nodulíferas em Perdões (MG): II - feijoeiro

O feijão (Phaseolus vulgaris L.) é um dos principais constituintes da dieta do brasileiro, por ser excelente fonte protéica e, portanto, um produto agrícola de grande importância econômico-social. A interação do feijoeiro com bactérias fixadoras de N atmosférico pode aumentar a produtividade e diminuir os custos de produção. No presente trabalho, avaliou-se, no campo, a eficiência agronômica de estirpes previamente selecionadas de rizóbio em simbiose com o feijoeiro, comparadas à estirpe recomendada para a produção de inoculantes comerciais (CIAT 899). A diversidade fenotípica da população nativa foi avaliada pela análise das características culturais e pela análise de proteína total por eletroforese em gel poliacrilamida (SDS-PAGE). Verificou-se que a inoculação no campo com as estirpes UFLA 02-100, UFLA 02-86 e UFLA 02-127 promoveu rendimento de grãos semelhante ao da testemunha, com 70 kg ha-1 de N, e à inoculação com a estirpe de referência CIAT 899. Não houve relação entre os grupos fenotípicos de perfil protéico total e caracterização cultural constituídos pelas estirpes nativas do solo. As populações nativas que nodularam feijão mostraram-se bastante diversas fenotipicamente e não incluíram estirpes similares às estirpes introduzidas como inoculantes.

Efeito de glyphosate e imazaquin na comunidade bacteriana do rizoplano de soja (Glycine max (L.) Merrill) e em características microbiológicas do solo

Práticas culturais, como a aplicação de agrotóxicos, podem interferir diretamente na comunidade microbiana do solo e naquela associada às raízes vegetais. Os efeitos, no entanto, são complexos e, na maioria das vezes, de difícil detecção, quando se utilizam técnicas convencionais na avaliação. Por outro lado, o recente desenvolvimento e utilização de métodos moleculares, baseados no DNA, têm permitido melhorar a avaliação desses efeitos muitas vezes negativos. Este trabalho teve como objetivo avaliar alterações provocadas pela aplicação de herbicidas à base de glyphosate e imazaquin no C da biomassa microbiana do solo (C-BMS), respiração basal do solo (RBS) e quociente metabólico (qCO2), bem como na comunidade bacteriana associada ao rizoplano de soja (Glycine max (L.) Merril), por meio das técnicas de eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) e análise da região espaçadora intergênica ribossomal (RISA). Realizou-se um experimento em casa de vegetação com solo coletado em área com histórico de cultivo de soja e aplicação desses herbicidas. A C-BMS, RBS e qCO2 foram avaliadas antes da aplicação dos herbicidas e aos 2, 14, 30 e 62 dias depois desta. A comunidade bacteriana associada ao rizoplano de soja foi avaliada por DGGE e RISA aos 14, 30 e 62 dias após a aplicação dos herbicidas. Os resultados mostraram que ambos os herbicidas não ocasionaram alterações significativas no teor de C da biomassa microbiana do solo, na respiração basal do solo e no quociente metabólico; contudo, ocasionaram alterações na comunidade bacteriana associada ao rizoplano de soja, na forma de restrição do crescimento de determinadas bactérias e estímulo de outras, em todas as coletas realizadas. As similaridades entre os perfis bacterianos os tratamentos com herbicidas e o controle foram inferiores a 55 % em todas as coletas.

Comunidades microbianas, atividade enzimática e fungos micorrízicos em solo rizosférico de "Landfarming" de resíduos petroquímicos

As raízes das plantas podem estimular a microbiota do solo, a qual pode contribuir para o aumento da eficiência do processo de remediação. Assim, avaliar a magnitude dos efeitos das raízes sobre a microbiota do solo é de grande interesse e de relevância prática e ecológica. Neste trabalho, avaliaram-se a densidade microbiana, a atividade enzimática, a estrutura da comunidade bacteriana e a presença de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) na rizosfera de plantas de ocorrência espontânea em solo de sistema de "landfarming" de resíduos petroquímicos. Avaliaram-se também solos rizosféricos de cinco plantas e solo-controle sem planta por meio de contagens de microrganismos em placas, eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) de fragmentos do gene rRNA 16S, seqüenciamento genético, atividades enzimáticas, percentagem de colonização radicular e contagem e identificação de esporos de FMAs. As plantas estimularam a densidade microbiana total e da população de degradadores de antraceno, com contagens médias de 1,5 x 10(6) e 2,2 x 10(6) UFC g-1 no solo seco, respectivamente, enquanto, no solo sem planta, essas contagens foram de 5,7 x 10(5) e 2,9 x 10(5) UFC g-1 no solo seco para os respectivos grupos microbianos. As espécies de maior efeito foram Bidens pilosa e Eclipta alba. Entretanto, esses efeitos estimulantes não foram verificados para a atividade enzimática do solo. A colonização micorrízica das raízes (em torno de 40 %) e a densidade de esporos nos solos rizosféricos foram elevadas (entre 900 e 4.800 esporos por 50 cm³ de solo), sendo maior na Brachiaria decumbens. Foram identificadas quatro espécies de FMAs: Acaulospora morrowiae, Glomus intraradices, Paraglomus occultum e Archaeospora trappei. Com exceção de G. intraradices, essas espécies não foram observadas em áreas contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo. A análise por DGGE revelou que os solos rizosféricos apresentaram comunidades bacteriana diferente do solo sem plantas. As bactérias degradadoras de antraceno isoladas apresentaram relação filogenética com os gêneros Streptomyces, Nocardioides, Arthrobacter, Pseudoxanthomonas e com gêneros não identificados das famílias Cellulomonadaceae, Xanthomonadaceae e Rhodobacteraceae, sendo quatro destes isolados pertencentes aos actinomicetos. Apenas Nocardioides e o gênero relacionado com a família Cellulomonadaceae foram relatados em áreas brasileiras contaminadas com hidrocarbonetos de petróleo. Conclui-se que as plantas estimulam o aumento da densidade de células bacterianas e alteram a comunidade microbiana do solo de "landfarming" de resíduo petroquímico.

A gated single-photon avalanche diode array fabricated in a conventional CMOS process for triggered systems

A bidimensional array based on single-photon avalanche diodes for triggered imaging systems is presented. The diodes are operated in the gated mode of acquisition to reduce the probability to detect noise counts interfering with photon arrival events. In addition, low reverse bias overvoltages are used to lessen the dark count rate. Experimental results demonstrate that the prototype fabricated with a standard HV-CMOS process gets rid of afterpulses and offers a reduced dark count probability by applying the proposed modes of operation. The detector exhibits a dynamic range of 15 bits with short gated"on" periods of 10ns and a reverse bias overvoltage of 1.0V.

Avoiding sensor blindness in Geiger mode avalanche photodiode arrays fabricated in a conventional CMOS process

The need to move forward in the knowledge of the subatomic world has stimulated the development of new particle colliders. However, the objectives of the next generation of colliders sets unprecedented challenges to the detector performance. The purpose of this contribution is to present a bidimensional array based on avalanche photodiodes operated in the Geiger mode to track high energy particles in future linear colliders. The bidimensional array can function in a gated mode to reduce the probability to detect noise counts interfering with real events. Low reverse overvoltages are used to lessen the dark count rate. Experimental results demonstrate that the prototype fabricated with a standard HV-CMOS process presents an increased efficiency and avoids sensor blindness by applying the proposed techniques.