Contribuição para o estudo da remoção de Selénio em águas residuais

O selénio é um elemento essencial numa reduzida faixa de concentrações e que pode originar efeitos adversos nos seres vivos, quer por se apresentar em excesso ou, inversamente, em caso de deficiência. A especiação do selénio é complexa, podendo encontrar-se na natureza sob vários estados de oxidação, o que dificulta a sua remoção dos efluentes. A presente Dissertação incluiu a revisão do estado da arte dos processos e tecnologias que removem selénio de águas residuais e, também a forma de limitar a sua presença nas lamas. A estação de tratamento de águas residuais (ETAR) de Ribeira dos Moinhos, Sines, foi utilizada como caso de estudo, tendo-se procurado avaliar qual ou quais as soluções que melhor permitirão fazer face à presença de selénio nas lamas da ETAR. Apesar de não ter sido identificada nenhuma tecnologia que permita a resolução do problema, foram definidas várias hipóteses. Por um lado, a solução pode envolver a utilização de uma tecnologia no pré-tratamento do efluente da Petrogal, como o ZVI, com o objectivo de limitar as interferências de outros compostos que estejam presentes nas águas residuais mais a jusante. Por outro lado, a aplicação de hidróxido ferroso às lamas mistas criando condições redutoras e a estabilização de lamas com cal viva poderão permitir a fixação do selénio à fase sólida, reduzindo o selénio no eluato das lamas.

Desinfeção de efluentes urbanos através de doseamento de cloro

O recurso à desinfeção dos efluentes urbanos como forma de procurar garantir os objetivos de remoção da poluição bacteriológica, minimizando os impactes no meio recetor, aumentou de um modo significativo nas últimas décadas. Neste contexto, o recurso à operação de desinfeção por intermédio da radiação ultravioleta (UV), em alternativa ao cloro, tem constituído uma alternativa comummente utilizada. A presente Dissertação incluiu a revisão dos principais aspetos associados às operações/processos mais utilizados na desinfeção de efluentes urbanos, a radiação ultravioleta, o ozono e o cloro. Acentuou-se o principal aspeto positivo associado à desinfeção UV, o facto de limitar ou mesmo evitar a formação de subprodutos de desinfeção, eventualmente nocivos para o ambiente, bem como o principal problema geralmente referido relativamente ao cloro, que é na presença de percursores, contribuir para a formação de subprodutos, nomeadamente trihalometanos (THM). As ETAR de Fernão Ferro, Quinta do Conde e Zona Industrial da Autoeuropa, foram utilizadas como caso de estudo, tendo-se efetuado um conjunto de ensaios com diferentes concentrações de hipoclorito de sódio e diferentes tempos de contacto com o objetivo de apurar situações de compromisso que, permitindo o cumprimento dos objetivos de qualidade relativos à remoção da poluição bacteriológica, não comprometessem a qualidade do efluente tratado no que respeita à concentração de cloro total e, ou à presença de THM. O trabalho realizado permitiu apurar para cada uma das ETAR, quais as concentrações de cloro a utilizar e quais os tempos de contacto a respeitar, garantindo-se o cumprimento de todos os objetivos de qualidade.

Viabilidade, confirmação taxonômica e detecção enzimática de espécies de Acremonium preservadas sob óleo mineral na Coleção de Culturas University Recife Mycology

Enzimas hidrolíticas secretadas por fungos têm um papel importante na patogenicidade das infecções. Objetivando avaliar a atividade enzimática foram testados 31 isolados de Acremonium mantidos na Coleção de Culturas University Recife Mycology. Fragmentos das culturas foram transferidos para caldo glicosado para reativação e posterior crescimento em meio ágar batata dextrose, para verificar viabilidade, pureza e confirmação taxonômica pela observação das características macroscópicas e microscópicas. Para detecção enzimática foram utilizados substratos de caseína do leite e gelatina para protease, amido para amilase e lecitina de soja para fosfolipase. Das 31 culturas, 26 (83,9%) mantiveram-se viáveis e 24 (92,3%) foram confirmadas taxonomicamente. Das 24 culturas, 12 (50%) apresentaram atividade proteásica, duas (16,7%) em caseína do leite, uma (8,3%) em gelatina e nove (75%) em ambos os substratos; 16 (66,7%) degradaram amido. Nenhuma cultura apresentou atividade fosfolipásica. Conclui-se que espécies de Acremonium são capazes de produzir enzimas envolvidas na patogenicidade das infecções fúngicas.

Infecções oportunistas por leveduras e perfil enzimático dos agentes etiológicos

Infecções por leveduras são freqüentes em imunocomprometidos, contudo espécies emergentes têm alterado o perfil epidemiológico. A habilidade de secretar proteases tem sido associada à patogenicidade do gênero Candida. Esta pesquisa teve como objetivos diagnosticar leveduroses em pacientes imunocomprometidos e avaliar a virulência dos agentes etiológicos baseado em teste de secreção de protease utilizando soro de albumina bovina como substrato. Do total de 104 pacientes estudados, 19 apresentaram episódios de leveduroses. O trato respiratório (63,2%), seguido pelo trato urinário (10,5%) foram os locais mais comuns de infecção. Candida albicans, Candida parapsilosis, Candida tropicalis e espécies emergentes como Candida krusei e Candida guilliermondii foram isoladas. Cinco isolados de Candida parapsilosis e um de Candida albicans e Candida guilliermondii exibiram alta atividade enzimática. Concluímos que a caracterização enzimática de isolados de Candida pode ser um útil marcador prognóstico, especialmente em imunocomprometidos, uma vez que leveduroses nestes pacientes são geralmente graves.

Contributo para a análise dos principais aspetos associados à operação de instalações de tratamento de lamas ativadas

A exploração das infraestruturas de tratamento de águas residuais urbanas, nomeadamente a otimização dos respetivos processos biológicos, garantindo o cumprimento dos objetivos de qualidade e minimizando os custos de operação, constitui um desafio para todas as entidades gestoras. Os objetivos da presente dissertação incluíram a revisão e análise dos principais aspetos associados à operação de instalações de tratamento de águas residuais urbanas, de pequena e média dimensão, através do processo de lamas ativadas. O trabalho foi efetuado no contexto de um estágio efetuado junto de uma entidade gestora, os serviços municipalizados de água e saneamento (SMAS) de Sintra, tendo incidido, em particular, na ETAR de Colares S1. O trabalho incluiu o acompanhamento das rotinas de exploração, o levantamento e tratamento de informação disponibilizada pelos SMAS de Sintra e, também, a realização de quatro campanhas de amostragem com o objetivo de obter informação relativa a parâmetros que são relevantes para o controlo de uma ETAR por lamas ativadas. O trabalho efetuado permitiu concluir que a ETAR de Colares S1 está sobredimensionada, apresentando concentrações elevadas de matéria em suspensão nos reatores biológicos, ausência de um controlo efetivo das condições de arejamento, problemas de sedimentabilidade na decantação secundária, não havendo controlo dos principais parâmetros (carga mássica, idade de lamas, índice volumétrico de lamas) commumente associados à exploração deste tipo de processo. As rotinas de operação podem ser revistas e melhoradas e os custos de exploração reduzidos. Apesar dos problemas identificados, a descarga de efluente cumpre os objetivos de qualidade expresso na licença de descarga.

Esporotricose cutânea experimental: Avaliação in vivo do itraconazol e terbinafina

O estudo objetivou avaliar a atividade in vivo do itraconazol e terbinafina no tratamento da esporotricose cutânea experimental. Foram utilizados 80 ratos Wistar divididos em quatro grupos (TERB20, TERB30, ITRA e CONT) inoculados no coxim plantar esquerdo com 0,2ml de solução contendo 2x103 células de Sporothrix schenckii/ml e tratados com terbinafina (20 e 30mg/kg), itraconazol (10mg/kg) e placebo durante 13 semanas. As lesões do sítio de inoculação foram avaliadas e mensuradas semanalmente, assim como a disseminação das mesmas. Após foi realizada análise micológica e histopatológica. Os resultados demonstraram que os animais do grupo ITRA diferiram estatisticamente em todos os parâmetros avaliados em relação ao CONT. Em relação à terbinafina, não houve diferenças estatísticas entre os grupos tratados e controle. Pode-se confirmar a boa atividade do itraconazol no tratamento da esporotricose e a pouca eficácia da terbinafina nas doses utilizadas, sendo necessários mais estudos com este antifúngico.

Ocorrência de Cryptococcus neoformans em excretas de pombos na cidade de Pelotas, Estado do Rio Grande do Sul

INTRODUÇÃO: O Cryptococcus neoformans é uma levedura capsulada, agente etiológico da criptococose em humanos e animais, encontrado em fontes ambientais, incluindo excretas de pombos, é uma importante causa de mortalidade em indivíduos imunodeprimidos em todo o mundo. MÉTODOS: Com o objetivo de verificar a ocorrência do Cryptococcus neoformans, em excretas de pombos, na Cidade de Pelotas, pesquisou-se 70 ambientes, incluindo prédios, praças e locais ao ar livre, da Cidade de Pelotas, RS. Após a coleta, os excrementos foram adicionados de salina com cloranfenicol, homogeneizados, semeados em ágar Sabouraud com cloranfenicol e ágar Níger e incubados a 32ºC. Para identificação, realizou-se exame direto, prova da fenoloxidase, urease, assimilação de carboidratos e cultura em meio CGB. RESULTADOS: Dos locais estudados (nº =70), em 26 (37,1%) havia excretas de pombos. Estes lugares foram representados por prédios históricos (nº =8), torre de igreja (nº =1), engenhos e armazéns de arroz (nº =7), praça (nº =1) e locais ao ar livre (nº =9), o isolamento de Cryptococcus neoformans ocorreu em 26,9% (nº =7/26), destes locais. CONCLUSÕES: O estudo chama a atenção, para o isolamento do fungo em áreas urbanas, que apresentavam grande acúmulo de excretas, indicando um risco para a saúde pública, especialmente para indivíduos imunocomprometidos.

Bases del coaching en la práctica docente: su posible aplicación en una clase de ELE de la Enseñanza Básica portuguesa

El presente informe tiene como propósito definir las bases esenciales del coaching y su posible adecuación al campo educativo, en una época en la que el alumnado parece un poco «desconectado» de la Escuela, no entendiendo a priori su importancia para su propio crecimiento personal y enriquecimiento profesional en el futuro. En el primer capítulo, empezaremos por la definición del concepto de coaching, su origen y principios fundamentales. En el segundo, el foco se centrará en la importancia de la aplicación de las bases del coaching en el proceso enseñanza-aprendizaje, el papel fundamental del profesor coach y sus competencias. En el tercero capítulo se dará cuenta de algunas herramientas internas (asociadas a la propia capacidad del profesor coach) y externas (aquellas que puede utilizar el docente al echar mano de recursos externos a él mismo) importantes en un proceso de coaching. En el cuarto capítulo, se procederá a la experiencia práctica de la metodología en clase, mencionando algunas limitaciones a su adaptación a la realidad, aún en este capítulo se pondrá en destaque la importancia de generar empatía desde las primeras clases; por último, se trazará la experiencia en una clase ELE (la que fue objeto de estudio en la Práctica de la Enseñanza Supervisionada) de acuerdo con el Modelo Grow, la técnica más frecuente en coaching, describiendo el perfil de la reality y el plan de acción a llevar a la práctica a lo largo del curso según los objetivos planteados, culminando en la análisis de los resultados obtenidos y su evaluación con respecto a la efectiva prosecución de la metodología aplicada. Al final, se procederá a una reflexión generalizada sobre el coaching en la educación y sus supuestos beneficios, no solo en el espacio restricto del aula, sino en el espacio más alargado del Colegio, en una perspectiva de crear alumnos más motivados y responsables, involucrados en «aprender a aprender», «aprender a hacer», «aprender a vivir» y «aprender a ser» - aspectos fundamentales en la creación de una Escuela de futuro.

Contributo para o estudo da remoção de azoto em lixiviados de resíduos urbanos

O tratamento de águas lixiviantes produzidas em aterros de resíduos sólidos, constitui um desafio à sua operação e funcionamento em condições ambientalmente corretas. Ao longo do tempo, as características qualitativas do lixiviado apresentam uma grande variabilidade, que deve ser acompanhada por uma monitorização regular e periódica, para que o efluente do lixiviado tratado cumpra as normas de descarga que lhe estão aplicadas. Um dos problemas mais significativos que resulta dessa variabilidade ao longo do tempo é a remoção de azoto bem como a remoção da CQO (carência química de oxigénio). De forma a compreender os processos e operações associados ao tratamento de águas lixiviantes, em particular no que se refere à remoção de azoto, a presente dissertação incluiu a revisão das tecnologias que são aplicadas na generalidade das estações de tratamento de águas lixiviantes (ETAL), finalizando essa revisão com a apresentação do panorama nacional e a apresentação do caso de estudo que suporta o tema desta dissertação. O caso de estudo diz respeito ao funcionamento da estação de pré-tratamento de águas lixiviantes (EPTAL) do aterro sanitário intermunicipal da ilha de S. Miguel, nos Açores. Como tal, procurou-se avaliar a linha de tratamento e os resultados obtidos na monitorização para, perante estes, ponderar se o tratamento por osmose inversa, que está em vias de ser implementado por opção dos responsáveis desta EPTAL, permite reduzir o excesso do azoto que se verifica nas análises do efluente final do atual processo de tratamento. Salienta-se que o tratamento do lixiviado por intermédio de uma osmose inversa permitirá o cumprimento dos objetivos de qualidade, se a concentração de azoto amoniacal no lixiviado bruto for inferior a 2500 mg/L. Sabendo-se que dentro de um período mínimo de 5 anos poderá entrar em funcionamento uma instalação de incineração de resíduos urbanos, em S. Miguel, Açores, estimaram-se os custos de tratamento pela unidade de osmose inversa, durante este período de tempo, tendo em conta que este será sempre superior aos custos da atual EPTAL. O trabalho realizado permitiu concluir que o desempenho da atual EPTAL, apesar de não cumprir o regulamento de descarga municipal, poderia ser melhorado com intervenções ajustadas e com custos associados inferiores aos da osmose inversa.

Avaliação da eficiência da desinfeção de efluentes urbanos com recurso a cloro

A descarga de efluentes urbanos pode afetar a qualidade dos meios recetores e comprometer os seus usos atuais e potenciais, mesmo depois dos efluentes sofrerem tratamento, se esse não for adequado. Do ponto de vista bacteriológico, a contaminação das origens de água para consumo humano e das zonas de prática balnear podem colocar em risco a saúde pública. A desinfeção por radiação ultravioleta, apresentou, na última década, um grande desenvolvimento, tendo constituído uma alternativa comummente utilizada. Apesar das vantagens associadas a esta tecnologia, ela é particularmente sensível à qualidade do efluente e apresenta custos de operação e manutenção muito elevados. As ETAR de Fernão Ferro e Seixal, foram utilizadas como casos de estudo, tendo-se efetuado um conjunto de ensaios por forma a avaliar o cumprimento dos objetivos de qualidade relativos à remoção da poluição bacteriológica do efluente tratado com a variação da concentração e do tempo de contacto com o cloro bem como a formação de subprodutos. Apesar de não terem sido detetados quaisquer subprodutos e dos custos associados à utilização do hipoclorito claramente inferiores aos da radiação ultravioleta, os resultados apurados não são conclusivos, recomendou-se a realização de ensaios quer de laboratório quer de campo por forma a permitir suportar uma decisão futura.

Chondrogenic differentiation within magnetic-responsive multilayered liquified capsules containing collagen II/TFG-β3 coated microparticles

The use of stem cells is a promising therapeutic approach for the substantial challenge to regenerate cartilage. Considering the two prerequisites, namely the use of a 3D system to enable the chondrogenic differentiation and growth factors to avoid dedifferentiation, the diffusion efficiency of essential biomolecules is an intrinsic issue. We already proposed a liquified bioencapsulation system containing solid microparticles as cell adhesion sites1. Here, we intend to use the optimized system towards chondrogenic differentiation by encapsulating stem cells and collagenII-TGF-β3 PLLA microparticles. As a proof-of-concept, magnetite-nanoparticles were incorporated into the multilayered membrane. This can be a great advantage after implantation procedures to fixate the capsules in situ with the held of an external magnetic patch and for the follow-up through imaging. Results showed that the production of glycosaminoglycans and the expression of cartilage-relevant markers (collagen II, Sox9, aggrecan, and COMP) increased up to 28 days, while hypertrophic (collagen X) and fibrotic (collagen I) markers were downregulated. The presence of nanofibers in the newly deposited ECM was visualized by SEM, which resembles the collagen fibrils of native cartilage. The presence of the major constituent of cartilage, collagen II, was detected by immunocytochemistry and afranin-O and alcian blue stainings revealed a basophilic ECM deposition, which is characteristic of neocartilage. These findings suggest that the proposed system may provide a suitable environment for chondrogenic differentiation.

A continuous solvent- and oil-free method to prepare injectable PEGylated fibrinogen cell-laden microparticles

Injectable biomaterials with in situ cross-linking reactions have been suggested to minimize the invasiveness associated with most implantation procedures. However, problems related with the rapid liquid-to-gel transition reaction can arise because it is difficult to predict the reliability of the reaction and its end products, as well as to mitigate cytotoxicity to the surrounding tissues. An alternative minimally invasive approach to deliver solid implants in vivo is based on injectable microparticles, which can be processed in vitro with high fidelity and reliability, while showing low cytotoxicity. Their delivery to the defect can be performed by injection through a small diameter syringe needle. We present a new methodology for the continuous, solvent- and oil-free production of photopolymerizable microparticles containing encapsulated human dermal fibroblasts. A precursor solution of cells in photo-reactive PEG-fibrinogen (PF) polymer was transported through a transparent injector exposed to light-irradiation before being atomized in a jet-in-air nozzle. Shear rheometry data provided the cross-linking kinetics of each PF/cell solution, which was then used to determine the amount of irradiation required to partially polymerize the mixture prior to atomization. The partially polymerized drops fell into a gelation bath for further polymerization. The system was capable of producing cell-laden microparticles with high cellular viability, with an average diameter of between 88.1 µm to 347.1 µm and a dispersity of between 1.1 and 2.4, depending on the parameters chosen.

Development of biomimetic microengineered hydrogel fibers for tendon regeneration

Musculoskeletal diseases are one of the leading causes of disability worldwide. Tendon injuries are responsible for substantial morbidity, pain and disability. Tissue engineering strategies aim at translating tendon structure into biomimetic materials. The main goal of the present study is to develop microengineered hydrogel fibers through the combination of microfabrication and chemical interactions between oppositely charged polyelectrolytes. For this, methacrylated hyaluronic acid (MeHA) and chondroitin sulfate (MeCS) were combined with chitosan (CHT). Hydrogel fibers were obtained by injecting polymer solutions (either MeHA or MeHA/MeCS and CHT) in separate microchannels that join at a y-junction, with the materials interacting upon contact at the interface. To evaluate cell behavior, human tendon derived cells (hTDCs) were isolated from tendon surplus samples during orthopedic surgeries and seeded on top of the fibers. hTDCs adhered to the surface of the fibers, remaining viable, and were found to be expressing CD44, the receptor for hyaluronic acid. The synthesis of hydrogel fibers crosslinkable through both physical and chemical mechanisms combined with microfabrication technology allows the development of biomimetic structures with parallel fibers being formed towards the replication of tendon tissue architecture.

Fucoidan-based particles for diabetes mellitus treatment

Marine organisms are rich in a variety of materials with potential use in Tissue Engineering and Regenerative Medicine. One important example is fucoidan, a sulfated polysaccharide extracted from the cell wall of brown seaweeds.  Fucoidan is composed by L-fucose, sulfate groups and glucuronic acid. It has important bioactive properties such as anti-oxidative, anticoagulant, anticancer and reducing the blood glucose (1). In this work, the biomedical potential of fucoidan-based materials as drug delivery system was assessed by processing modified fucoidan (MFu) into particles by photocrosslinking using superamphiphobic surfaces and visible light. Fucoidan was modified by methacrylation reaction using different concentrations of methacrylate anhydride, namely 8% v/v (MFu1) and 12% v/v (MFu2). Further, MFu particles with and without insulin (5% w/v) were produced by pipetting a solution of 5% MFu with triethanolamine and eosin-y onto a superamphiphobic surface and then photocrosslinking using visible light (2). The developed particles were characterized to assess their chemistry, morphology, swelling behavior, drug release, insulin content and encapsulation efficiency. Moreover, the viability assays of fibroblast L929 cells in contact with MFu particles showed good adhesion and proliferation up to 14 days. Furthermore, the therapeutic potential of these particles using human beta cells is currently under investigation. Results obtained so far suggest that modified fucoidan particles could be a good candidate for diabetes mellitus therapeutic approaches.  

Organic-inorganic nanostructured multilayers for calcium phosphate biomineralization

The weak fixation of biomaterials within the bone structure is one of the major reasons of implants failures. Calcium phosphate (CaP) coatings are used in bone tissue engineering to improve implant osseointegration by enhancing cellular adhesion, proliferation and differentiation, leading to a tight and stable junction between implant and host bone. It has also been observed that materials compatible with bone tissue either have a CaP coating or develop such a calcified surface upon implantation. Thus, the development of bioactive coatings becomes essential for further improvement of integration with the surrounding tissue. However, most of current applied CaP coatings methods (e.g. physical vapor deposition), cannot be applied to complex shapes and porous implants, provide poor structural control over the coating and prevent incorporation of bioactive organic compounds (e.g. antibiotics, growth factors) because of the used harsh processing conditions. Layer-by-layer (LbL) is a versatile technology that permits the building-up of multilayered polyelectrolyte films in mild conditions based on the alternate adsorption of cationic and anionic elements that can integrate bioactive compounds. As it is recognized in natureâ s biomineralization process the presence of an organic template to induce mineral deposition, this work investigate a ion based biomimetic method where all the process is based on LbL methodology made of weak natural-origin polyelectrolytes. A nanostructured multilayer component, with 5 or 10 bilayers, was produced initially using chitosan and chondroitin sulphate polyelectrolyte biopolymers, which possess similarities with the extracellular matrix and good biocompatibility. The multilayers are then rinsed with a sequential passing of solutions containing Ca2+ and PO43- ions. The formation of CaP over the polyelectrolyte multilayers was confirmed by QCM-D, SEM and EDX. The outcomes show that 10 polyelectrolyte bilayer condition behaved as a  better site for initiating the formation of CaP as the precipitation occur at earlier stages than in 5 polyelectrolyte bilayers one. This denotes that higher number of bilayers could hold the CaP crystals more efficiently. This work achieved uniform coatings that can be applied to any surface with access to the liquid media in a low-temperature method, which potentiates the manufacture of effective bioactive biomaterials with great potential in orthopedic applications.