Computational design of self-assembling proteins and protein-DNA nanowires

Computational protein design (CPD) is a burgeoning field that uses a physical-chemical or knowledge-based scoring function to create protein variants with new or improved properties. This exciting approach has recently been used to generate proteins with entirely new functions, ones that are not observed in naturally occurring proteins. For example, several enzymes were designed to catalyze reactions that are not in the repertoire of any known natural enzyme. In these designs, novel catalytic activity was built de novo (from scratch) into a previously inert protein scaffold. In addition to de novo enzyme design, the computational design of protein-protein interactions can also be used to create novel functionality, such as neutralization of influenza. Our goal here was to design a protein that can self-assemble with DNA into nanowires. We used computational tools to homodimerize a transcription factor that binds a specific sequence of double-stranded DNA. We arranged the protein-protein and protein-DNA binding sites so that the self-assembly could occur in a linear fashion to generate nanowires. Upon mixing our designed protein homodimer with the double-stranded DNA, the molecules immediately self-assembled into nanowires. This nanowire topology was confirmed using atomic force microscopy. Co-crystal structure showed that the nanowire is assembled via the desired interactions. To the best of our knowledge, this is the first example of a protein-DNA self-assembly that does not rely on covalent interactions. We anticipate that this new material will stimulate further interest in the development of advanced biomaterials.

Desenvolvimento de material compósito polimérico para utilização na confecção de troquéis

Na Odontologia, ao se confeccionar peças restauradoras dentárias, pela técnica indireta, o processo mais rotineiramente empregado utiliza um modelo de gesso, obtido a partir de um molde de elastômero, tomado de um dente preparado. Vários fatores podem influenciar na boa precisão de ajustes destas peças como o escoamento do material de vazamento dentro da moldagem, a compatibilidade do material de vazamento com o da moldagem, o tempo de presa, a estabilidade dimensional, a resistência mecânica do material quando da separação moldagem/modelo, a resistência a abrasão e a fidelidade de reprodução de detalhes. Materiais foram introduzidos na odontologia para utilização na confecção de troquéis no intuito de minimizar as desvantagens do gesso, como baixa resistência a abrasão e ligeira expansão de presa. Dentre eles os troquéis metalizados e as resinas epóxicas, que tem vantagens em relação às propriedades mecânicas, porém o primeiro exige técnica demorada e de alto custo e o segundo apresenta contração. O presente trabalho se propõe a testar uma nova composição de poliéster insaturado com estireno adicionado ao carbonato de cálcio em diferentes proporções (10, 20, 30, 40, 50, 60 e 70%) e compará-la ao gesso tipo IV e a resina epoxídica com óxido de alumínio, através de ensaios mecânicos, de abrasão e de alteração dimensional, para avaliar a possibilidade de sua utilização como material de confecção de troquéis para a construção de restaurações indiretas. Para caracterização dos materiais foram feitas análises de espectrometria no infravermelho, Calorimetria de varredura diferencial, termogravimétrica e Microscopia eletrônica de varredura. O compósito a base de poliéster insaturado com 50% de carbonato de cálcio se mostrou viável para utilização como material para troquel. Quando comparado aos materiais de controle mostrou propriedades mecânicas próximas as da resina epoxídica e bem superiores ao gesso, resistência a abrasão superior ao gesso e inferior a resina epoxídica e alteração dimensional próxima a resina epoxídica e maior ao gesso. Sendo a formulação do poliéster/carbonato de cálcio apenas constituída de polímero, catalisador e carga, é possível melhorar a formulação modificando a carga e/ou acrescentando aditivos visando minimizar a contração de polimerização.

Análise de tensões residuais pela técnica de difração de raios X em processos de soldagem MIG

Nesse trabalho foram realizados experimentos para determinar as tensões residuais introduzidas no Aço A36, que é uma liga de baixo carbono e que é muito utilizado em vários setores da produção industrial, quando esta é submetida à soldagem do tipo MIG (Metal Gas Inert). A escolha desse tipo de soldagem foi para manter constantes os parâmetros que pudessem influenciar nos resultados. Nessa análise foi verificada a distribuição das tensões residuais na zona termicamente afetada, a distribuição da tensão em relação a profundidade. Para isso usamos uma remoção eletrolítica e um corte transversal pelo processo de eletroerosão. Nesse trabalho foi usado o método do sen2, devido a sua facilidade para a análise dos dados do Programa PSD. O resultado das mediadas realizadas na região do cordão de solda, zona termicamente afetada (ZTA) e metal base próxima da ZTA, mostrou uma variação da distribuição da tensão em relação à profundidade do material e na distância do ponto de soldagem. No ponto de soldagem um aumento da tensão em relação à profundidade do material. Os fatores que influenciaram na introdução dessas tensões no processo de soldagem, foram causados pelo gradiente de temperatura, pelo resfriamento heterogêneo do material e também pelo resfriamento rápido da superfície

Co-pirólise de polipropileno pós-consumo com gasóleo

O presente trabalho buscou avaliar o processo de co-pirólise de resíduos de polipropileno com gasóleo, variando a temperatura e a quantidade de polipropileno no meio reacional. A co-pirólise é uma rota promissora, uma vez que minimiza o impacto ambiental causado pela disposição do plástico de maneira inadequada, evita seu acúmulo em lixões e permite um melhor aproveitamento de um recurso natural não-renovável, o petróleo, matéria-prima importante para a geração de energia e obtenção de produtos químicos. As amostras de polipropileno e gasóleo foram submetidas à co-pirólise térmica em atmosfera inerte, em sistema de leito fixo, sob fluxo constante de nitrogênio, variando a temperatura de 400C a 500C e a quantidade de PP no meio reacional de 0,1 a 1,0 g. A influência do gasóleo no meio foi avaliada pelos testes na ausência de PP. Os líquidos pirolíticos obtidos foram caracterizados por cromatografia gasosa modificada, com o objetivo de avaliar a geração de frações na faixa da destilação do diesel. De uma maneira geral, pôde-se observar que o aumento da quantidade de PP no meio reacional favorece a redução do rendimento de líquido pirolítico e o aumento da quantidade de sólido gerado, efeito inverso ao do aumento da temperatura. Com relação ao rendimento geral de produtos na faixa de destilação do diesel na co-pirólise, a adição de PP ao meio não interfere muito no resultado. Já o aumento de temperatura favorece o aumento do rendimento de produtos nessa faixa de destilação. Os resultados obtidos comprovam o potencial da co-pirólise como método de reciclagem química de artefatos de polipropileno pós-consumo

The extent of the rearrangement of material in Neuwerk/Scharhom flat [Translation from: Hamburger Kuestenforschung 33, 1-24 [p23 only], 1975]

Investigations of the rearrangement of material in Neuwerk/Scharhom flat showed that with the exception of the western border/edge and the parts of the Elbe and Oste shores/banks which lie most seawards, the entire mudflat area is only infrequently exposed to strong hydraulic forces. Only in extreme conditions, which on average occur rarely more than once a year, would the mudflats be severely affected. This partial translation provides the summary of the original article only.

Avaliação da influência do material de confecção das matrizes no teste de conversão monomérica por espectrometria no infravermelho de um compósito

Este estudo teve por objetivo avaliar, in vitro, a influência do material de confecção das matrizes, traçando um perfil da conversão monomérica de um compósito micro-híbrido, além de avaliar qual dos materiais testados mais se assemelha a uma matriz de dentina. A avaliação foi feita através da análise do grau de conversão (GC). Foram confeccionadas 3 matrizes bipartidas, sendo estas de teflon negro, tefon branco e aço inoxidável, ambas com 10mm de diâmetro e 2 mm de profundidade. Para o grupo controle foi utilizado um incisivo central bovino, o qual teve sua face vestibular aplainada em uma lixadeira sob refrigeração constante, com o auxílio de uma lixa de carbeto de silício, número 800. Após, este dente foi preparado com uma broca diamantada número 2294 (KG Sorensen) em alta rotação, própria para a preparação de cavidades padronizadas para ensaios de laboratório, apresentando um limitador de penetração. Em seguida, com um motor de baixa rotação foi realizado o acabamento das paredes, obtendo-se uma cavidade de 2,0 mm de profundidade por 9,0 mm de diâmetro. Pela palatina desse dente, com uma broca carbide cilíndrica de numeração 2056 (KG Sorensen), fez-se uma penetração até se obter uma parede de dentina extremamente fina, porém sem que esta fosse rompida. Assim, com uma agulha, fez-se uma pequena perfuração no centro dessa dentina para que este instrumental servisse como um pino para remoção do corpo de prova de dentro da matriz de dente. Os corpos de prova (CP) foram obtidos a partir da inserção do compósito no interior da perfuração das matrizes em um único incremento e cobertos na superfície externa com uma matriz de poliéster mais uma lamínula de vidro. Os CP foram fotopolimerizados por 40 s pela fonte de luz halógena Optilux 501 (Demetron), com 500 mW/cm. Imediatamente após a polimerização, os corpos de prova eram submetidos no topo e na base para a análise de espectrometria no infravermelho para a determinação da profundidade de polimerização, pela técnica do filme vazado para o compósito não polimerizado e pela técnica da pastilha de brometo de potássio (KBr) para o compósito polimerizado. Foram confeccionados 5 CP de cada grupo. Em cada grupo, o compósito da base e do topo das amostras foi moído até se obter de 1,5 a 2,0 mg de pó e misturado com 70 mg de KBr, para obtenção da pastilha de KBr. Foi feita a análise de espectrofotometria no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As absorções selecionadas para o cálculo foram 1610 cm-1 e 1637 cm-1, os picos dos espectros das ligações dos carbonos aromáticos e alifáticos, respectivamente. Os dados obtidos foram tratados estatisticamente. Os grupos Gr1B, Gr2B, Gr3B e Gr4B representam, respectivamente, as bases dos CP confeccionados pelas matrizes de DB, TN, TB e AI. Já os Gr1T, Gr2T, Gr3T e Gr4T representam os topos. Médias (%) e DP: Gr1T (46,461,99), Gr2T (39,864,51), Gr3T (44,053,44) e Gr4T (38,045,08). Gr1B (40,441,49), Gr2B (36,153,81), Gr3B (40,093,18) e Gr4B (35,593,35). Em posse dos resultados, pôde-se concluir que os grupos do teflon negro, teflon branco e aço inoxidável não apresentaram diferenças entre o grau de conversão do topo e da base, enquanto que o grupo da dentina apresentou maior conversão do topo. Comparando as matrizes entre elas, pôde-se perceber que no topo, o GC do dente bovino é maior que o GC do aço inoxidável e do que o de teflon negro, o GC do teflon branco é maior que o GC do aço inoxidável e do que o de teflon negro. Já o topo dos grupos de dente bovino e teflon banco foram semelhantes. Nas bases dos CPs, não houve diferença significativa entre os grupos testados. De acordo com os resultados obtidos no experimento, pôde-se concluir que nos grupos do teflon negro, teflon branco e aço inoxidável não houve diferença entre 0 e 2 mm, ou seja, topo e base, o que mostra que o material de confecção da matriz não influênciou o grau de conversão do compósito. Já para o grupo da matriz de dentina, o topo apresentou valor de conversão monomérica maior, mostrando que, neste caso, o material da matriz interferiu no grau de conversão. Pode-se perceber também que existe uma tendência da matriz de teflon branco se assemelhar mais a matriz de dentina, pois foi o único grupo que apresentou semelhança nos valores de conversão monomérica no topo das amostras. Porém analisando a base das amostras, percebe-se que todos os grupos se comportaram de forma semelhante, obtendo valores do grau de conversão sem diferença significante.

Material probiotiko baten mikrohuinen bidezko lehorketa

Industria mailan, jaki eta elikagaien prozesamenduaz arduratzen den sektorea garrantzi handia hartzen ari da azken aldian. Batez ere, probiotikoak dituzten elikagaiak dira garrantzia hartzen ari direnak, hauek, onura asko ematen baitizkie hartzen dituen os talariari. Horrela, industriak prozesamendu a azkar ra , merkea eta kalitatekoa izatea bilatzen du. Lan honetan, helburu hauek lort zeko, mikrouhinen teknologia proposatu da; prozesamendu denborak laburtzeko eta produktuaren kalitate ona bermatzeko asmoz. Mat eriala termosentsiblea denez, lehorketa tenperaturekiko izan ditzake en arazoak saihesteko, kapsulen barruan sartzea erabaki da; horrela, biltegiratze orduan eta prozesamendu orduan produktuaren kalitatea mantentzeko. Aurreko guztia kontsideratuta, Sacchar omyces cerevisiae legamiaren mikrouhinen bidezko lehorketa burutzera abiatu da. Prozesuaren zinetika, balorazio energetikoa, deshidratazioaren kalitatea eta mikroorganismoen bideragarritasuna izan dira aztertu diren faktoreak. Esperimentuak burutu ondoren lehorketa prozesurako estrategia optimoa aukeratu da, prozesu guztian operazio aldagaiak k ontrolatuz , produktuaren lehorketa maila eta masa galera azter tuz eta tenperaturen jarraipena eginez.

Udal material eta makineriarentzako biltegia

Gernika-Lumoko Udalarentzat burutuko den proiektu honen helburua, Gernikako Bekoibarra industrialdean, udal material eta makineria gordetzeko pabilioi industrial bat eraikitzea da. Egitura bi solairutan banatuko da. Alde batetik, eraikin osoaren azalera izango duen behe solairuak, materialak eta makineria gordetzeko biltegiak, soldadura tailerra, aldagelak, komunak eta batzar gela hartuko ditu. Bestetik, eraikinaren aurrealdeko lehenengo eta hirugarren portikoen arteko azaleran beste solairu bat eraikiko da non, udal artxibategia, emakume zein gizonezkoentzako komun bana eta bulego bat kokatuko diren. Nabeak bi sarrera izango ditu. Eskuinaldeko fatxadan ibilgailuen joan etorrirako dimentsio handiko ate bat jarriko da. Atzealdeko fatxadan berriz, lehen solairura igo ahal izateko eskailerara emango duen ate txiki bat jarriko da. Pabilioiaren inguruetan, ibilgailuentzako aparkalekua egokituko da.

Large plane deformations of thin elastic sheets of neo-hookean material

Large plane deformations of thin elastic sheets of neo-Hookean material are considered and a method of successive substitutions is developed to solve problems within the two-dimensional theory of finite plane stress. The first approximation is determined by linear boundary value problems on two harmonic functions, and it is approached asymptotically at very large extensions in the plane of the sheet. The second and higher approximations are obtained by solving Poisson equations. The method requires modification when the membrane has a traction-free edge.

Several problems are treated involving infinite sheets under uniform biaxial stretching at infinity. First approximations are obtained when a circular or elliptic inclusion is present and when the sheet has a circular or elliptic hole, including the limiting cases of a line inclusion and a straight crack or slit. Good agreement with exact solutions is found for circularly symmetric deformations. Other examples discuss the stretching of a short wide strip, the deformation near a boundary corner which is traction-free, and the application of a concentrated load to a boundary point.

Haur Hezkuntzako edo Lehen Hezkuntzako ikasgeletan erabil daiteke ohiko testuliburuen ordezko material digitalik?

Duración (en horas): Más de 50 horas Destinatario: Estudiante y Docente