Atractividade dos territórios rurais - contributos de uma orientação estratégica de marketing

Na sua maioria, os estudos tradicionais diferenciam os territórios considerando exclusivamente as suas características endógenas, sem proceder à análise das expectativas dos seus públicos e, muitas das vezes, sem levar em conta possíveis interacções com outros territórios, confrontando-se as suas forças com um processo de mera oferta dos recursos territoriais. Defende-se, nesta comunicação, a necessidade de criar uma visão integrada que permita o incremento da atractividade das ofertas territoriais, maximize a satisfação dos públicos-alvo e contribua para a construção e consolidação do posicionamento desejado,numa óptica de marketing territorial.Não obstante, o desenvolvimento local só será efectivo com a participação de todos os agentes de forma a criar e a viabilizar um produto aumentado, que sistematize e integre as potencialidades e debilidades diagnosticadas, que torne exequível a definição de um posicionamento, e que maximize as expectativas dos utilizadores e dinamizadores do território rural.

Qualidade higiénica do leite de ovelha e relação com o estado sanitário da glândula mamária

A preferência cada vez mais acentuada, por parte dos consumidores, por produtos típicos e genuínos originários de regiões geográficas específicas, determina a procura crescente de leite de ovelha, principal matéria-prima usada no fabrico de queijos tradicionais em Portugal. Segundo o Reg. 853/CE de 2004, o leite de ovelha destinado a produtos fabricados com leite cru por processos que não incluam qualquer tratamento térmico, deve ter um valor de mesófilos viáveis inferior a 500 000 por mililitro. Relativamente à contagem de células somáticas, para este leite não foi estabelecido nenhum critério ao contrário do estipulado para o leite produzido por fêmeas bovinas. O objectivo deste trabalho foi avaliar a qualidade higiénica e sanitária do leite de ovelha obtido por alguns produtores e destinado ao fabrico de queijo de Évora e investigar a eventual existência de uma relação entre os dois parâmetros citados anteriormente. Foram analisadas 269 amostras de leite de conjunto, recolhidas semanalmente, provenientes de 8 explorações equipadas com ordenha mecânica, durante o período de um ano. A todas as amostras foi feito o Teste Californiano de Mastites (TCM) e a pesquisa de resíduos de antibióticos e os parâmetros analisados foram mesófilos viáveis (MV), células somáticas (CS) e pH. Para o TCM, a moda foi 2, numa escala de 1 a 3, e todas amostras apresentaram resultado negativo à pesquisa de inibidores microbianos. A média geométrica de CS foi de 1 459 173 células somáticas por mililitro e a de MV foi de 181 574 ufc/mL. O pH médio foi de 6,81  0,08. Os elevados valores de CS obtidos traduzem a existência de uma grande prevalência de infecção intra-mamária que reduz fortemente a produção de leite e altera a sua qualidade. Por outro lado, a maior parte das explorações apresentaram valores de MV que cumpriam os critérios em vigor, relativamente ao leite destinado ao fabrico dos produtos com leite cru e sem qualquer tratamento térmico. Não se observou a existência de qualquer relação entre os valores de MV e de CS. Podemos concluir que apesar de existir uma elevada prevalência de infecção intramamária nos rebanhos em estudo, as regras de higiene relativamente à obtenção de leite estarão, provavelmente, a ser respeitadas. Contudo, uma vez que a maior parte dos microrganismos causadores de infecção intramamária é veiculada pelo leite, podendo entrar na cadeia alimentar e constituir um eventual perigo para a saúde pública, parece importante referir que a contagem de CS não deve ser negligenciada, como critério de qualidade do leite de ovelha.

A dimensão processual do raciocínio clínico das enfermeiras numa unidade de cuidados intermédios

As enfermeiras no decorrer do processo de cuidados tomam múltiplas decisões, com diferentes objectivos, em curto período de tempo porque previnem, minimizam e corrigem situações clínicas instáveis. A problematização da clínica sugere que os modelos tradicionais baseados numa avaliação probabilística de determinado resultado ou da capacidade de processar a informação face a uma enunciada situação não têm poder explicativo do pensamento das enfermeiras. Problema que remete para a necessidade de estudar e compreender a estrutura e o modo com que se desenvolve este processo. Foi desenvolvido um estudo sob o referencial da Grounded Theory. Num primeiro tempo recolhemos e analisámos narrativas escritas das enfermeiras, num segundo optámos por recolher informação em contexto naturalista, e com recurso às técnicas de observação não participante e entrevistas explicativas da ação. Os resultados mostram que o raciocínio clínico que suporta as acções acontece numa estrutura dinâmica. É impulsionada por um processo sincrónico de avaliação diagnóstica e intervenção clínica num movimento em espiral. Este processo ocorre de forma sistemática e contínua durante o processo de cuidados. É alimentado por diferentes formatos tanto de conhecimento quanto de estratégias. O dinamismo da estrutura está sustentado em quatro pilares: o conhecimento do doente, a natureza das situações clínicas, o tempo de decisão e os conhecimentos, atitudes e habilidades da enfermeira. Concluímos que o processo nos remete para um sistema de grande complexidade pelo número de dados em uso e em interacção, tanto na estrutura quanto no modo como ela é sustentada.

Turismo e eventos culturais: A festa do fim-de-ano na ilha da Madeira e as experiências dos turistas

Os eventos culturais, especialmente os festivais tradicionais, constituem uma área de interesse para muitos investigadores. Eles são um veículo para expressar a relação próxima que existe entre identidade e lugar. Em muitos países e regiões assiste-se, cada vez mais, à multiplicação de diversos eventos culturais para seduzir visitantes ou turistas. Eles criam oportunidades para a viagem, aumentam o consumo e promovem o desenvolvimento do turismo. O presente artigo pretende analisar as dimensões da experiência que os turistas adquiriram na Festa do Fim-de-Ano na Ilha da Madeira. Para atingir o objetivo aplicou-se um inquérito por questionário aos turistas que foram ao evento e utilizou-se como modelo teórico a ‘economia da experiência’ de Pine e Gilmore (1999). Os resultados mostraram que os turistas inquiridos adquiriram, na sua maioria, uma participação passiva entre a dimensão da experiência ‘entretenimento’ e ‘estética’.

Escola e diversidade cultural dos alunos: Um estudo no 1º ciclo do ensino básico

Portugal não foi exceção à globalização do mundo e hoje é procurado por povos de toda a parte. A diferença cultural destes povos/minorias reflete-se nas escolas a partir do 1.° Ciclo do Ensino Básico (CEB). No enquadramento teórico de vários autores sobre educação inter/ multicultural para as minorias, abordámos questões sobre a "Sociedade Inter/ Multicultural, Escola Multicultural”, a "Educação Multicultural", e a "Autonomia da escola e gestão do Currículo”. Focalizámos o estudo na "Escola e Minorias étnicas”, na relação da escola com, "estereótipos, preconceitos e atitudes” na sua inter ação com a comunidade e estudámos o caso concreto da escola e a etnia cigana. No estudo empírico, através de um questionário, recolhemos a opinião dos docentes de seis concelhos do distrito de Évora de Escolas do 1.° CEB, sobre as ”Práticas Educativas Desejáveis" e “Existentes” nas escolas em relação a estes alunos. Os resultados obtidos levam-nos a concluir que as práticas educativas existentes não respeitam totalmente a cultura dos alunos de minorias/ciganos mas que existe uma sensibilização para práticas educativas que transformem a escola numa escola multicultural. /ABSTRACT - School and Student's Cultural Diversity Portugal was not exception to the world's globalization and today is looked by peoples (ethnic minorities) of all different places. The cultural difference of these peoples/minorities reflects in the schools since 1.st degree (1. ° Ciclo do Ensino Básico). In the theoretical part of several authors on inter/multicultural education for the minorities, we approached questions on the "Inter/Multicultural Society,” Multicultural School", "School and multicultural education", the "School’s autonomy, curriculum management and multicultural education". We focused the study on the "gypsies" (ethnic minority) approaching questions of´Minority ethnic and school” and "School, Preconceptions and Stereotypes". In the empirical study, through a questionnaire, we collected the opinion of the professors of 1.st degree, from six councils (concelhos) of Évora's district, on "Desirable Educative Practice" and "the Existing ones" in the schools in relation to these pupils. The gotten results take us to conclude that the existing educative practice do not totally respect the culture of the pupils of minorities/gypsies but that exists a sensibilization for educative practice that transform the school into a multicultural school.

A mediação pedagógica em bLearning: uma abordagem de formação inicial de professores à distância em Cabo Verde

A universalização do ensino de base de seis anos, em Cabo Verde, legitimada a partir da adopção da Lei de Bases do Sistema Educativo de 1990 veio acentuar o desequilíbrio já existente entre as necessidades do sistema e o número de docentes qualificados. Os modelos tradicionais, presenciais, adoptados mostram-se incapazes de uma resposta eficaz seja porque a dispersão territorial e populacional dificultam o acesso aos centros de formação, seja porque o ensino convencional está desfasado das realidades social, tecnológica e geográfica de Cabo Verde e das exigências do mundo actual em que as novas tecnologias de informação e comunicação obrigam a uma mudança do paradigma na formação em geral. A abrangência do tema e o seu carácter multidisciplinar levou-nos a seleccionar um tema específico - a mediação pedagógica, em contextos de profissionalização à distância, de professores da ilha de Santiago/Cabo Verde - que nunca foi objecto de investigação sistematizada. Utilizamos a técnica de inquérito por questionário dirigido a um universo de 138 formandos e 15 formadores de uma Escola de formação de professores na cidade da Praia, com o objectivo de identificar os factores que condicionam a aprendizagem dos formandos e de analisar as representações dos respondentes relativamente ao modelo, suportes e meios de comunicação a distância. É clara a preferência por um modelo misto de aprendizagem – “blended learning”. Baseados nos resultados obtidos, foram definidos as linhas estruturantes e os princípios orientadores que devem subjazer à elaboração de um programa de formação profissional de professores em bLearning, susceptível de implementação em Cabo Verde. É validada a tese de que o conhecimento das características, necessidades e expectativas do formando é incontornável para a identificação do modelo adequado ao perfil do formando. São referidas algumas implicações que poderão trazer contributos relevantes para a dinamização da discussão sobre as novas abordagens de formação e procura de solução para a problemática de formação de professores, em Cabo Verde. O presente trabalho ambiciona ser um contributo para o debate sobre a formação de professores com recurso a mecanismos de formação à distância, alternativa pedagógica adequada à especificidade do arquipélago.

Design para o futuro: o indivíduo entre o artifício e a natureza

O presente trabalho tem como objectivo contribuir para o aprofundamento de estudos vocacionados para a evolução do mundo material enquanto factor determinante para o futuro do Planeta, do Homem e dos seus artifícios. Sendo o tema central da investigação o Design Industrial enquanto mediador incontornável dessa relação, os conceitos de Design Biónico, de Design Natural, de Biodesign e de Design Simbiótico, assim como as metodologias a si inerentes, assumem-se como protagonistas do estudo desenvolvido. A tese é composta por um primeiro capítulo introdutório onde se define o seu objecto de estudo e se apresentam as linhas condutoras da investigação. O segundo capítulo é dedicado ao enquadramento teórico dos temas a abordar, nomeadamente o conceito de “artifício” considerando os seus tradicionais e novos significados e aplicações e a História do Design Industrial numa perspectiva que considera a evolução da indústria e da disciplina nesse contexto. No terceiro capítulo desenvolve-se a análise das propostas conceptuais e metodológicas dos designers Victor Papanek, Luigi Colani e Paulo Parra, por recurso específico, respectivamente, aos pressupostos inscritos em Design Biónico, Design Natural, Biodesign e Design Simbiótico, perseguindo-se como objectivo a sua sistematização em conteúdos passíveis de contribuírem para novas investigações/aplicações, nomeadamente no âmbito daquilo que a autora designa como Inovação Tecnológica na Concepção e EcoBio-Inovação.

Sistema computacional para o estudo da estrutura primária e redesenho de genes

Um dos maiores avanços científicos do século XX foi o desenvolvimento de tecnologia que permite a sequenciação de genomas em larga escala. Contudo, a informação produzida pela sequenciação não explica por si só a sua estrutura primária, evolução e seu funcionamento. Para esse fim novas áreas como a biologia molecular, a genética e a bioinformática são usadas para estudar as diversas propriedades e funcionamento dos genomas. Com este trabalho estamos particularmente interessados em perceber detalhadamente a descodificação do genoma efectuada no ribossoma e extrair as regras gerais através da análise da estrutura primária do genoma, nomeadamente o contexto de codões e a distribuição dos codões. Estas regras estão pouco estudadas e entendidas, não se sabendo se poderão ser obtidas através de estatística e ferramentas bioinfomáticas. Os métodos tradicionais para estudar a distribuição dos codões no genoma e seu contexto não providenciam as ferramentas necessárias para estudar estas propriedades à escala genómica. As tabelas de contagens com as distribuições de codões, assim como métricas absolutas, estão actualmente disponíveis em bases de dados. Diversas aplicações para caracterizar as sequências genéticas estão também disponíveis. No entanto, outros tipos de abordagens a nível estatístico e outros métodos de visualização de informação estavam claramente em falta. No presente trabalho foram desenvolvidos métodos matemáticos e computacionais para a análise do contexto de codões e também para identificar zonas onde as repetições de codões ocorrem. Novas formas de visualização de informação foram também desenvolvidas para permitir a interpretação da informação obtida. As ferramentas estatísticas inseridas no modelo, como o clustering, análise residual, índices de adaptação dos codões revelaram-se importantes para caracterizar as sequências codificantes de alguns genomas. O objectivo final é que a informação obtida permita identificar as regras gerais que governam o contexto de codões em qualquer genoma.

Clínica de ruminantes

O presente relatório surge na sequência da realização do estágio curricular na coo-perativa Fomento Extremeño Ovino Sociedad Agraria de Transformación no âmbito do Mestrado Integrado em Medicina Veterinária na Universidade de Évora. Este relatório apresenta-se dividido em duas partes. Na primeira são descritas as atividades desenvolvi-das no controlo reprodutivo, profilaxia médica e clínica médica. A segunda parte é cons-tituída por uma revisão bibliográfica sobre o tétano em ovinos, patologia que tem especial importância nesta espécie devido aos procedimentos realizados no maneio ainda muito tradicionais, e no final são apresentados dois casos clínicos e a sua respetiva discussão à luz do estado de arte; Ruminants clinics Abstract: This report follows up on the completion of the internship at the Fomento Extre-meño Ovino Sociedad Agraria de Transformación as part of the Master Degree in Vete-rinary Medicine at the University of Évora. Thereby the present repor is divided into two parts. The first part describes the activities performed in reproductive control, medical prophylaxis and medical clinic. The second part is composed by a bibliographical review about tetanus in sheeps, a pathology that has special importance in this species due to animal management procedures performed wich are still very tradicional. Lastly, this re-port presents two clínical cases and its respective discussion according to presente knowledge.

Métodos robustos em geoestatística

O objectivo principal da presente tese consiste no desenvolvimento de estimadores robustos do variograma com boas propriedades de eficiência. O variograma é um instrumento fundamental em Geoestatística, pois modela a estrutura de dependência do processo em estudo e influencia decisivamente a predição de novas observações. Os métodos tradicionais de estimação do variograma não são robustos, ou seja, são sensíveis a pequenos desvios das hipóteses do modelo. Essa questão é importante, pois as propriedades que motivam a aplicação de tais métodos, podem não ser válidas nas vizinhanças do modelo assumido. O presente trabalho começa por conter uma revisão dos principais conceitos em Geoestatística e da estimação tradicional do variograma. De seguida, resumem-se algumas noções fundamentais sobre robustez estatística. No seguimento, apresenta-se um novo método de estimação do variograma que se designou por estimador de múltiplos variogramas. O método consiste em quatro etapas, nas quais prevalecem, alternadamente, os critérios de robustez ou de eficiência. A partir da amostra inicial, são calculadas, de forma robusta, algumas estimativas pontuais do variograma; com base nessas estimativas pontuais, são estimados os parâmetros do modelo pelo método dos mínimos quadrados; as duas fases anteriores são repetidas, criando um conjunto de múltiplas estimativas da função variograma; por fim, a estimativa final do variograma é definida pela mediana das estimativas obtidas anteriormente. Assim, é possível obter um estimador que tem boas propriedades de robustez e boa eficiência em processos Gaussianos. A investigação desenvolvida revelou que, quando se usam estimativas discretas na primeira fase da estimação do variograma, existem situações onde a identificabilidade dos parâmetros não está assegurada. Para os modelos de variograma mais comuns, foi possível estabelecer condições, pouco restritivas, que garantem a unicidade de solução na estimação do variograma. A estimação do variograma supõe sempre a estacionaridade da média do processo. Como é importante que existam procedimentos objectivos para avaliar tal condição, neste trabalho sugere-se um teste para validar essa hipótese. A estatística do teste é um estimador-MM, cuja distribuição é desconhecida nas condições de dependência assumidas. Tendo em vista a sua aproximação, apresenta-se uma versão do método bootstrap adequada ao estudo de observações dependentes de processos espaciais. Finalmente, o estimador de múltiplos variogramas é avaliado em termos da sua aplicação prática. O trabalho contém um estudo de simulação que confirma as propriedades estabelecidas. Em todos os casos analisados, o estimador de múltiplos variogramas produziu melhores resultados do que as alternativas usuais, tanto para a distribuição assumida, como para distribuições contaminadas.

Chalcogenide thin films for solar cells: growth and properties

Thin film solar cells have in recent years gained market quota against traditional silicon photovoltaic panels. These developments were in a large part due to CdTe solar panels on whose development started earlier than their competitors. Panels based on Cu(In,Ga)Se2 (CIGS), despite being more efficient in a laboratory and industrial scale than the CdTe ones, still need a growth technology cheaper and easier to apply in industry. Although usually presented as a good candidate to make cheap panels, CIGS uses rare and expensive materials as In and Ga. The price evolution of these materials might jeopardize CIGS future. This thesis presents three different studies. The first is the study of different processes for the incorporation of Ga in a hybrid CIGS growth system. This system is based on sputtering and thermal evaporation. This technology is, in principle, easier to be applied in the industry and solar cells with efficiencies around to 7% were fully made in Aveiro. In the second part of this thesis, a new material to replace CIGS in thin film solar cells is studied. The growth conditions and fundamental properties of Cu2ZnSnSe4 (CZTSe) were studied in depth. Suitable conditions of temperature and pressure for the growth of this material are reported. Its band gap energy was estimated at 1.05 eV and the Raman scattering peaks were identified. Solar cells made with this material showed efficiencies lower than 0.1%. Finally, preliminary work regarding the incorporation of selenium in Cu2ZnSnS4 (CZTS) thin films was carried out. The structural and morphological properties of thin films of Cu2ZnSn(S,Se)4 have been studied and the results show that the incorporation of selenium is higher in films with precursors rather with already formed Cu2SnS3 or Cu2ZnSnS4 thin films. A solar cell with 0.9 % of efficiency was prepared.

Desenvolvimento local: estratégias e competitividade

O tema desta tese relaciona-se com a qualificação das estratégias de desenvolvimento municipais. A emergência do planeamento territorial estratégico, como alternativa ou suplemento ao planeamento físico tradicional, reintroduziu o debate sobre a capacidade de o planeamento territorial influenciar trajectórias de desenvolvimento descentralizadas. A investigação segue, em termos teóricos e empíricos, duas linhas de inquirição: uma, relativa aos desafios colocados pelas premissas metodológicas e operativas da abordagem estratégica em planeamento territorial; a outra, diz respeito às implicações da actualização da agenda que acompanharam a emergência da abordagem estratégica, incidindo designadamente sobre a questão da competitividade territorial. A primeira lida com a validade intrínseca da abordagem estratégica e a forma como esta confronta as práticas tradicionais dominantes no planeamento territorial, em particular em Portugal. É feita uma análise do debate e dos resultados de experiências recentes em planeamento territorial estratégico e uma reflexão sobre a forma como estas podem influenciar o estabelecimento de novos referenciais para a intervenção dos sistemas de planeamento. A segunda pretende aprofundar o conhecimento sobre as competências necessárias ao planeamento, para a gestão de processos descentralizados de promoção da competitividade, e avaliar o alcance dos resultados obtidos até agora e as limitações associadas à concretização daquele objectivo. Argumenta-se que algumas das mais significativas exigências conceptuais da perspectiva estratégica de intervenção sobre o território são tratadas com ligeireza, ao mesmo tempo que, no contexto da definição de um quadro de avaliação do planeamento territorial estratégico, se espera contribuir para uma reavaliação do papel que cabe ao plano, enquanto instrumento de referência e de motivação para a acção em planeamento. Na outra parte da investigação, relativa à actualização da agenda de planeamento, é feita uma análise crítica da noção de competitividade Territorial. Usando contributos disciplinares da economia regional, da geografia económica, da sociologia económica e dos sistemas territoriais de inovação desenvolve-se um quadro conceptual que procura pôr em evidência a convergência entre as capacidades de uma prática qualificada de planeamento territorial estratégico e as necessidades e requisitos dos processos de desenvolvimento local. A análise de um conjunto de experiências municipais de concepção e implementação de planos estratégicos, representando realidades locais bastante heterogéneas em termos de dinâmica económica e de capacidades institucionais, é usada para avaliar alguns dos principais aspectos levantados em cada uma das linhas sob investigação.

Novel microporous silicates and mesoporous MCM materials derivatised with inorganic and organometallic complexes

Os materiais microporosos e mesoporosos são potenciais catalisadores heterogéneos. Os zeólitos e outros materiais microporosos do tipo zeolítico tradicionais, têm átomos tetracoordenados no esqueleto. Nos últimos anos, um vasto número de titanossilicatos contendo Ti(IV) hexacoordenado e Si(IV) tetracoordenado, com estruturas tridimensionais, têm sido alvo de grande interesse. Um dos objectivos desta tese foi preparar silicatos microporosos, contendo átomos metálicos com número de coordenação superior a quatro, e possuindo quer novas estruturas quer propriedades físicas e químicas interessantes. Neste contexto, foi preparado um novo ítriossilicato de sódio, AV-1, análogo do raro mineral montregianite, Na4K2Y2Si16O38·10H2O. Este material é o primeiro sólido microporoso que contem quantidades estequiométricas de sódio (e ítrio) no esqueleto. Foi, também, sintetizado um silicato de cério, AV-5, análogo estrutural do mineral montregianite com potencial aplicação em optoelectrónica. Nesta tese é, ainda, descrita a síntese e caracterização estrutural de um silicato de cálcio hidratado, AV-2, análogo do raro mineral rhodesite (K2Ca4Na2Si16O38.12H2O). Na continuação do trabalho desenvolvido em Aveiro na síntese de novos titanossilicatos surgiu o interesse de preparar novos zirconossilicatos microporosos por síntese hidrotérmica. Foram preparados dois novos materiais análogos dos minerais petarasite Na5Zr2Si3O18(Cl,OH)·2H2O (AV-3) e kostylevite, K2Si3O9·H2O (AV-8). Foram, também, obtidos análogos sintéticos dos minerais parakeldyshite e wadeite, por calcinação a alta temperatura de AV-3 e de umbite sintética. A heterogeneização de complexos organometálicos na superfície de materiais mesoporosos do tipo M41S permite associar a grande actividade catalítica e a presença de sítios activos localizados típicos dos complexos organometálicos, com a robustez e fácil separação, características dos materiais mesoporosos siliciosos. Nesta dissertação relata-se a derivatização dos materiais MCM-41 e MCM-48 através da reacção de [SiMe2{(h5-C5H4)2}]Fe e [SiMe2{(h5-C5H4)2}]TiCl2 com os grupos silanol das superfícies mesoporosas. Os materiais MCMs derivatizados com ansa-titanoceno foram testados na epoxidação de cicloocteno a 323 K na presença de hidrogenoperóxido de t-butilo. Estudou-se a heterogeneização dos sais de complexos com ligação metal-metal [Mo2(MeCN)10][BF4]4, [Mo2(m-O2CMe)2(MeCN)6][BF4]2 e [Mo2(m- O2CMe)2(dppa)2(MeCN)2][BF4]2 via imobilização nos canais do MCM-41. A imobilização dos catalisadores homogéneos na superfície do MCM-41 envolve a saída dos ligandos nitrilo lábeis, preferencialmente em posição axial, através da reacção com os grupos Si-OH da sílica. Verificou-se que a ligação Mo-Mo se mantém intacta nos produtos finais. É provável que estes materiais sejam eficientes catalisadores heterogéneos em reacções de polimerização. As técnicas de caracterização utilizadas nesta tese foram a difracção de raios-X de pós, a microscopia electrónica de varrimento, a espectroscopia de ressonância magnética nuclear do estado sólido (núcleos 13C, 23Na e 29Si), as espectroscopias de Raman e infravermelho com transformadas de Fourier, as análises termogravimétricas e as análises de adsorção de água e azoto.

From genes to population: effects of toxicants on Enchytraeus albidus

Nowadays, a systems biology approach is both a challenge as well as believed to be the ideal form of understanding the organisms’ mechanisms of response. Responses at different levels of biological organization should be integrated to better understand the mechanisms, and hence predict the effects of stress agents, usable in broader contexts. The main aim of this thesis was to evaluate the underlying mechanisms of Enchytraeus albidus responses to chemical stressors. Therefore, there was a large investment on the gene library enrichment for this species, as explained ahead. Overall, effects of chemicals from two different groups (metals and pesticides) were assessed at different levels of biological organization: from genes and biochemical biomarkers to population endpoints. Selected chemicals were: 1) the metals cadmium and zinc; 2) the insecticide dimethoate, the herbicide atrazine and the fungicide carbendazim. At the gene and sub-cellular level, the effects of time and dosage were also adressed. Traditional ecotoxicological tests - survival, reproduction and avoidance behavior - indicated that pesticides were more toxic than metals. Avoidance behaviour is extremely important from an ecological point of view, but not recommended to use for risk assessment purposes. The oxidative stress related experiment showed that metals induced significant effects on several antioxidant enzyme activities and substrate levels, as well as oxidative damage on the membrane cells. To increase the potential of our molecular tool to assess transcriptional responses, the existing cDNA library was enriched with metal and pesticide responding genes, using Suppression Subtractive Hybridization (SSH). With the sequencing information obtained, an improved Agilent custom oligonucleotide microarray was developed and an EST database, including all existing molecular data on E. albidus, was made publicly available as an interactive tool to access information. With this microarray tool, most interesting and novel information on the mechanisms of chemical toxicity was obtained, with the identification of common and specific key pathways affected by each compound. The obtained results allowed the identification of mechanisms of action for the tested compounds in E. albidus, some of which are in line with the ones known for mammals, suggesting across species conserved modes of action and underlining the usefulness of this soil invertebrate as a model species. In general, biochemical and molecular responses were influenced by time of exposure and chemical dosage and these allowed to see the evolution of events. Cellular energy allocation results confirmed the gene expression evidences of an increased energetic expenditure, which can partially explain the decrease on the reproductive output, verified at a later stage. Correlations found throughout this thesis between effects at the different levels of biological organization have further improved our knowledge on the toxicity of metals and pesticides in this species.

PMMA-co-EHA cements for osteoprotheses

The main purpose of this thesis was to produce new formulations of PMMA-co- EHA and study its feasibility as being an alternative to traditional PMMA bone cements. Thus, were originally produced several co-polymers of PMMA-co-EHA and its mechanical properties and in vitro behaviour were evaluated. The copolymers were obtained by radical polymerization and several formulations were produced by partial replacement of MMA (up to about 50%) for EHA. Overall, the results suggest that the partial replacement of MMA by EHA decreased the modulus of the materials and, consequently, increased its flexibility. Then, PMMA commercial beads were added to PMMA-co-EHA formulations (to get bone cement) and the general properties of the resulting bone cements were evaluated. In general, the results revealed that the partial replacement of MMA by EHA led to beneficial changes in curing parameters (there was a reduction of the peak temperature and an increase of curing/setting time), in the in vitro behaviour (the water capacity increased) and in the mechanical properties (the bending strength increased) of new cements. The in vitro cellular response of new formulations of PMMA-co-EHA was compared with that of traditional PMMA bone cement. To this end, we tested the cell adhesion and proliferation of osteoblast-like MG63 cells and human cells from bone marrow. The results revealed that both types of cells were able to attach and proliferate in both formulations. The only exception was observed for the formulation prepared with the highest percentage of EHA, where a few cells that adhere failed to proliferate. Moreover, it was found that increasing the amount of EHA in cement led to an increasing inhibition of cell growth, especially during the first week of culture. This was related to increased water uptake capacity by the new formulations and consequent release of some of its toxic components. Finally, PMMA commercial beads were partially replaced by HA particles and the influence of this substitution on the curing parameters, the mechanical properties and in vitro behaviour of the resulting composites was also evaluated. Incorporation of HA into the bone cements induced a number of significant changes in its final properties: 1) decrease the peak temperature; 2) increase of curing time, 3) increasing the value of elastic modulus accompanied by decrease of the strength/tension. This last finding was related to poor interfacial adhesion between the various components of the bone cements and a heterogeneous distribution (possible agglomeration) of HA particles.