Artificial antibodies for troponin T by its imprinting on the surface of multiwalled carbon nanotubes: Its use as sensory surfaces

A novel artificial antibody for troponin T (TnT) was synthesized by molecular imprint (MI) on the surface of multiwalled carbon nanotubes (MWCNT). This was done by attaching TnT to the MWCNT surface, and filling the vacant spaces by polymerizing under mild conditions acrylamide (monomer) in N,N′-methylenebisacrylamide (cross-linker) and ammonium persulphate (initiator). After removing the template, the obtained biomaterial was able to rebind TnT and discriminate it among other interfering species. Stereochemical recognition of TnT was confirmed by the non-rebinding ability displayed by non-imprinted (NI) materials, obtained by imprinting without a template. SEM and FTIR analysis confirmed the surface modification of the MWCNT. The ability of this biomaterial to rebind TnT was confirmed by including it as electroactive compound in a PVC/plasticizer mixture coating a wire of silver, gold or titanium. Anionic slopes of 50 mV decade−1 were obtained for the gold wire coated with MI-based membranes dipped in HEPES buffer of pH 7. The limit of detection was 0.16 μg mL−1. Neither the NI-MWCNT nor the MWCNT showed the ability to recognize the template. Good selectivity was observed against creatinine, sucrose, fructose, myoglobin, sodium glutamate, thiamine and urea. The sensor was tested successfully on serum samples. It is expected that this work opens new horizons on the design of new artificial antibodies for complex protein structures.

Fast screening for diagnostic of heart ischemic episodes

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Química Sustentável

Reforço de placas de betão armado com argamassas armadas para acções de explosão

Quando uma explosão, com origem terrorista ou acidental, ocorre perto de estruturas vulneráveis, pode causar grandes estragos e perdas de vida. Existem diversos estudos experimentais e numéricos que analisaram reforços de estruturas de betão com Polímeros Reforçados com Fibras (FRP) contra o efeito de explosivos. Apesar dos bons resultados, estas soluções são pouco económicas. Existe, portanto, a necessidade de continuar a desenvolver novos métodos mais económicos, para aumentar a resistência dos vários elementos que compõem a estrutura de um edifício contra os efeitos de explosões. Nesta dissertação estudou-se a utilização de 3 diferentes tipos de reforço em placas de betão armado. Estas placas, com 2,6x2,17 m e 12 cm de espessura, originalmente foram projectadas como painéis para fachadas de edifícios, foram ensaiadas para acções de explosões normais ao seu plano. Os reforços estudados nesta dissertação podem assim ser utilizados para reforçar lajes e paredes de betão armado de fachadas de edifícios. Os 3 diferentes tipos de reforço, com 2 cm de espessura em toda a área da face que representa o interior do edifício, têm como base uma calda de cimento. A sua diferença está no tipo de armadura utilizada. Na solução A, é utilizada uma malha distendida galvanizada em aço. Nas soluções B e C são utilizadas fibras de aço contínuas. Estudos recentes desenvolveram e caracterizaram esta Calda Reforçada com Fibras Unidirecionais (CRFU) [1] [2]. Este compósito diverge face aos outros, desenvolvidos até então, por ser reforçado com uma manta não-tecida de fibras de aço contínuas e unidireccionais. Nesta dissertação, esta Calda Reforçada com Fibras Contínuas de aço é utilizada como reforço contra os efeitos de uma explosão nas soluções B e C. Na solução B, é utilizado 1% de fibras na direcção do vão, e na solução C, é utilizado 0,5 % de fibras em direcções ortogonais. Para ensaio experimental foram preparadas 4 placas de betão armado: três com os reforços já mencionados e uma sem reforço, como referência. Estas placas foram ensaiadas, simplesmente apoiadas em dois bordos paralelos, com um vão livre de 2,3 m. A placa A não foi ensaiada por rotura do modelo aquando da sua montagem. A placa C foi utilizada num ensaio preliminar com o objectivo de testar o sistema de ensaio. No primeiro ensaio desta placa, foram utilizados 2n kg de TNT a 3 m de distância, não provocando qualquer dano na placa. No segundo ensaio foram utilizados 8 kg de TNT a 2 m de distância, levando a placa à rotura. A placa B e a placa de referência foram ensaiadas com 8 kg de TNT a 3 m de distância. Os resultados mostram que os danos na placa reforçada diminuíram cerca de 40%.

Synthesis and characterization of novel 4H-pyran-4-ylidene indole-based heterocyclic systems for several optical applications

The development of organic materials displaying high two-photon absorption (TPA) has attracted much attention in recent years due to a variety of potential applications in photonics and optoelectronics, such as three-dimensional optical data storage, fluorescence imaging, two-photon microscopy, optical limiting, microfabrication, photodynamic therapy, upconverted lasing, etc. The most frequently employed structural motifs for TPA materials are donor–pi bridge–acceptor (D–pi–A) dipoles, donor–pi bridge–donor (D–pi–D) and acceptor–pi bridge-acceptor (A–pi–A) quadrupoles, octupoles, etc. In this work we present the synthesis and photophysical characterization of quadrupolar heterocyclic systems with potential applications in materials and biological sciences as TPA chromophores. Indole is a versatile building block for the synthesis of heterocyclic systems for several optoelectronic applications (chemosensors, nonlinear optical, OLEDs) due to its photophysical properties and donor electron ability and 4H-pyran-4-ylidene fragment is frequently used for the synthesis of red light-emitting materials. On the other hand, 2-(2,6-dimethyl-4H-pyran-4-ylidene)malononitrile (1) and 1,3-diethyl-dihydro-5-(2,6-dimethyl-4H-pyran-4-ylidene)-2-thiobarbituric (2) units are usually used as strong acceptor moieties for the preparation of π-conjugated systems of the push-pull type. These building blocks were prepared by Knoevenagel condensation of the corresponding ketone precursor with malononitrile or 1,3-diethyl-dihydro-2-thiobarbituric acid. The new quadrupolar 4H-pyran-4-ylidene fluorophores (3) derived from indole were prepared through condensation of 5-methyl-1H-indole-3-carbaldehyde with the acceptor precursors 1 and 2, in the presence of a catalytical amount of piperidine. The new compounds were characterized by the usual spectroscopic techniques (UV-vis., FT-IR and multinuclear NMR - 1H, 13C).

Imidazo-benzocrown ether functionalised amino acids: synthesis and fluorimetric chemosensing studies with metal cations

Comunicação em painel - P59

Estudios evolutivos en especies de plantas nativas.

Se indagará principalmente acerca del rol de los procesos neutrales, como la deriva génica, de procesos selectivos, como la selección natural mediada por polinizadores y de procesos históricos (geológicos y climáticos del pasado) en la diversificación floral tanto a escala microevolutiva como macroevolutiva. La heterogeneidad ambiental que se presenta en amplios rangos geográficos puede promover la diferenciación entre poblaciones debido a las diferencias en condiciones físicas y biológicas. De esta manera, especies ampliamente distribuidas ofrecen la oportunidad de explorar la dinámica de los procesos evolutivos que tienen lugar a nivel interpoblacional (Dobzhansky 1970, Thompson 1999). El estudio comparativo entre especies hermanas permite comprender cómo la selección natural (adaptación) y la inercia filogenética (herencia ancestral) han modelado los rasgos de las especies que observamos en la actualidad (Díaz 2002, Schluter 2000, Futuyma 2005). Uno de los usos más importantes de la información filogenética es el de reconstruir la historia del cambio evolutivo en caracteres adaptativos mediante su mapeo en la filogenia y la reconstrucción del estado de estos caracteres en el ancestro. Así, la asociación entre transición de caracteres y transiciones en grupos funcionales es una evidencia directa de la hipótesis adaptativa de que los rasgos son seleccionados por grupos funcionales de polinizadores. Una aproximación filogenética puede permitir identificar la dirección y el tiempo de evolución. Todos estos aspectos señalan la necesidad de adoptar una perspectiva conceptualmente integrada (morfológica, genética, filogenética, filogeográfica y ecológica) en el estudio de la biología evolutiva de las flores. Estudiar como actúan los procesos micro- y macroevolutivos en las interacciones planta-polinizador, en una dimensión espacial y temporal, arrojará resultados importantes tanto en el campo teórico como en el de la conservación. Por una parte, permitirá poner a prueba hipótesis relevantes sobre la adaptación de caracteres, mientras que explorará los procesos evolutivos que subyacen a las tramas de las interacciones planta-polinizador; por otro lado, comprender el rol de los cambios climáticos pasados en la diversificación biológica es interesante tanto desde una aproximación evolutiva como desde la biología de la conservación (Avise 2000; Moritz et al. 2000; Petit et al. 2003; Hewitt 2004). Géneros a ser estudiados en este proyecto: 1- Anarthrophyllum (Fabaceae,15 spp), 2- Monttea (Plantaginaceae, 3 spp), 3- Caleolaria (Calceolariaceae 3 spp), 4- Centris (Apidae, 1 spp), 5- Jaborosa (Solanaceae, 23 spp). Metodología: Mapeado de las poblaciones. Elenco de polinizadores, frecuencia. Obtención y medición de caracteres fenotípicos florales. Néctar: concentración y vol. Aceites (peso); Morfometría geométrica (Zelditch et al. 2005). Éxito reproductivo (Dafni & Kevan 2003). Caracteres genéticos: extracción, amplificación y secuenciación: en Calceolaria se utilizarán 2 genes de cloroplasto trnH-psbA y trnS-trnG y genes anónimos nucleares de copia única (scnADN), para Jaborosa se utilizarán 3 genes de cloroplasto (trnH-psbA, TrnD-trnT y ndhF-rp32) y el gen nuclear GBSSI waxy. Finalmente para Centris cineraria se usaría el tRNA ILE y NADH Deshidrogenada subunidad 2. Análisis filogenéticos de parsimonia (Goloboff et al. 2000, Kitching et al. 1998, Nixon 2002, Farris et al. 1996, Sorenson 1999); Filogeografía: reconstrucción de redes por parsimonia (Clement et al. 2000; Posada et al. 2000), análisis de clados anidados (NCPA). Se usarán las claves de inferencia (Templeton 2004). Para todos estos análisis se utilizarán los siguientes programas: DnaSP, Network, Arlequin, MrBayes, Paup, ModelTest, Beast, TNT, WinClada TCS y GeoDis. Estadística multivariada: Los diferentes rasgos florales mencionados se analizarán utilizando distancias de Gower (datos cualitativos) y euclídeas (datos cuantitativos) mediante la técnica multivariada ACoP.

Disfunção renal moderada não está associada a Troponina T elevada em síndromes coronarianas agudas

FUNDAMENTO: A interpretação dos resultados de troponina em pacientes com síndromes coronarianas agudas (SCA) e doença renal é dificultada pelo fato de que a disfunção renal aumenta os níveis de troponina, independente da necrose miocárdica. Embora tenha sido demonstrado que a doença renal em estágio terminal está associada com níveis elevados de troponina T cardíaca (TnT), ainda não é conhecido se esse biomarcador é alterado por níveis menos graves de disfunção renal. OBJETIVO: Avaliar se disfunção renal moderada está associada com elevação dos níveis de TnT em pacientes com SCA. MÉTODOS: Um total de 145 indivíduos com SCA e clearance de creatinina > 30 ml/min foram estudados. O clearance de creatinina foi estimado através da fórmula de Cockcroft-Gault e a TnT foi medida na admissão hospitalar. Disfunção renal moderada foi definida como clearance de creatinina de 30-59 ml/min e TnT positiva como níveis > 0,01 ug/l. RESULTADOS: Nenhuma correlação foi observada entre o clearance de creatinina e TnT (r = - 0,06, P=0,45). Os níveis de TnT foram similares entre indivíduos no primeiro (mediana=0,05 ug/l), segundo (mediana=0 ug/l), terceiro (mediana=0,07 ug/l) e quarto quartis (mediana=0 ug/l) de clearance de creatinina - P=0,63. De forma similar, não houve diferença nos valores de troponina entre indivíduos com disfunção renal moderada (mediana=0,02 ug/l) e indivíduos com função renal normal/quase normal (mediana=0,03 ug/l) - P=0.63. A prevalência de TnT positiva foi similar entre indivíduos com disfunção renal moderada e função renal normal/quase normal (55% vs 52%, P=0,65). CONCLUSÃO: Disfunção renal moderada não está associada com elevação dos níveis de TnT em pacientes com SCA. (Arq Bras Cardiol 2010; 95(5): 600-605)

Valor prognóstico da troponina I de alta sensibilidade versus troponina T nas síndromes coronarianas agudas

FUNDAMENTO: Apesar da superior precisão diagnóstica das troponinas cardíacas de alta sensibilidade, seu valor prognóstico ainda não foi validado contra troponinas cardíacas convencionais. OBJETIVO: Testar o valor prognóstico da troponina I de alta sensibilidade (TnI-as) em comparação com a troponina T convencional (TnT-c) no cenário de síndromes coronarianas agudas sem supradesnivelamento do segmento ST (SCA). MÉTODOS: No momento da admissão, uma amostra de plasma foi coletada de 103 pacientes consecutivos com angina instável ou infarto agudo do miocárdio sem supradesnivelamento do segmento ST. Nessa amostra, a troponina foi medida tanto pelo método TnI-as quanto pelo método TnT-c. O valor prognóstico das duas troponinas foi comparado em relação à ocorrência de evento cardiovascular maior, definido como o composto de morte, infarto agudo do miocárdio não fatal ou angina instável refratária durante a internação. RESULTADOS: Durante uma hospitalização mediana de 8 dias (intervalo interquartil = 5-11), a incidência de eventos cardiovasculares foi 10% (5 mortes, 3 infartos não fatais e 2 anginas refratárias não fatais). Troponina I de alta sensibilidade predisse significativamente eventos cardiovasculares, com C-estatísticas de 0,73 (95% CI = 0,59-0,87), à semelhança da TnT-c (0,70; 95% CI = 0,55-0,84) - P = 0,75. A definição de troponina positiva que proporcionou melhor acurácia prognóstica foi TnI-as > 0,055 mg / L e TnT-c > 0,010 mg / L, com sensibilidade de 90% e especificidade de 52% para ambos os ensaios. CONCLUSÃO: Troponina I de alta sensibilidade prediz eventos cardiovasculares de forma semelhante à troponina T convencional no cenário de SCA. (Arq Bras Cardiol. 2012; [online].ahead print, PP.0-0)

Functional architecture of olfactory ionotropic glutamate receptors.

Ionotropic glutamate receptors (iGluRs) are ligand-gated ion channels that mediate chemical communication between neurons at synapses. A variant iGluR subfamily, the Ionotropic Receptors (IRs), was recently proposed to detect environmental volatile chemicals in olfactory cilia. Here, we elucidate how these peripheral chemosensors have evolved mechanistically from their iGluR ancestors. Using a Drosophila model, we demonstrate that IRs act in combinations of up to three subunits, comprising individual odor-specific receptors and one or two broadly expressed coreceptors. Heteromeric IR complex formation is necessary and sufficient for trafficking to cilia and mediating odor-evoked electrophysiological responses in vivo and in vitro. IRs display heterogeneous ion conduction specificities related to their variable pore sequences, and divergent ligand-binding domains function in odor recognition and cilia localization. Our results provide insights into the conserved and distinct architecture of these olfactory and synaptic ion channels and offer perspectives into the use of IRs as genetically encoded chemical sensors. VIDEO ABSTRACT:

Escherchia coli ribose binding protein based bioreporters revisited.

Bioreporter bacteria, i.e., strains engineered to respond to chemical exposure by production of reporter proteins, have attracted wide interest because of their potential to offer cheap and simple alternative analytics for specified compounds or conditions. Bioreporter construction has mostly exploited the natural variation of sensory proteins, but it has been proposed that computational design of new substrate binding properties could lead to completely novel detection specificities at very low affinities. Here we reconstruct a bioreporter system based on the native Escherichia coli ribose binding protein RbsB and one of its computationally designed variants, reported to be capable of binding 2,4,6-trinitrotoluene (TNT). Our results show in vivo reporter induction at 50 nM ribose, and a 125 nM affinity constant for in vitro ribose binding to RbsB. In contrast, the purified published TNT-binding variant did not bind TNT nor did TNT cause induction of the E. coli reporter system.

Diagnostic contribution of cardiac magnetic resonance in patients with acute coronary syndrome and culprit-free angiograms.

BACKGROUND: In spite of robust knowledge about underlying ischemic myocardial damage, acute coronary syndromes (ACS) with culprit-free angiograms raise diagnostic concerns. The present study aimed to evaluate the additional value of cardiac magnetic resonance (CMR) over commonly available non-CMR standard tests, for the differentiation of myocardial injury in patients with ACS and non-obstructed coronary arteries. MATERIAL/METHODS: Patients with ACS, elevated hs-TnT, and a culprit-free angiogram were prospectively enrolled into the study between January 2009 and July 2013. After initial evaluation with standard tests (ECG, echocardiography, hs-TnT) and provisional exclusion of acute myocardial infarction (AMI) in coronary angiogram, patients were referred for CMR with the suspicion of myocarditis or Takotsubo cardiomyopathy (TTC). According to the result of CMR, patients were reclassified as having myocarditis, AMI, TTC, or non-injured myocardium as assessed by late gadolinium enhancement. RESULTS: Out of 5110 patients admitted with ACS, 75 had normal coronary angiograms and entered the study; 69 of them (92%) were suspected for myocarditis and 6 (8%) for TTC. After CMR, 49 patients were finally diagnosed with myocarditis (65%), 3 with TTC (4%), 7 with AMI (9%), and 16 (21%) with non-injured myocardium. The provisional diagnosis was changed or excluded in 23 patients (31%), with a 9% rate of unrecognized AMI. CONCLUSIONS: The study results suggest that the evaluation of patients with ACS and culprit-free angiogram should be complemented by a CMR examination, if available, because the initial work-up with non-CMR tests leads to a significant proportion of misdiagnosed AMI.

Avaliação de diferentes materiais no ensacamento de pêssegos

O trabalho foi realizado em um pomar comercial de pêssego da cultivar Aurora 2, de três anos de idade, conduzida em sistema de vaso moderno e espaçamento de 6 x 4 m. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, utilizando-se de 15 tratamentos, 8 repetições e 16 frutos por tratamento. Os tratamentos foram os seguintes: T1 - Sacolas de TNT branco de 45 gramaturas por m² (45G/m², fechado; T2 - Sacolas de TNT branco de 45 gramaturas por m² (45G/m²) aberto; T3 - Sacolas de TNT branco de 20 gramaturas por m² (20G/m²) fechado; T4 - Sacolas de TNT branco de 20 gramaturas por m² (20G/m²) aberto; T5 - Sacolas de polipropileno microperfurado transparente (furos de 1mm) fechado; T6 - Sacolas de polipropileno microperfurado transparente (furos de 1mm) aberto; T7 - Sacolas de polipropileno microperfurado transparente (furos de 2mm) fechado; T8 - Sacolas de polipropileno microperfurado transparente (furos de 2mm) aberto; T9 - Sacolas de polietileno microperfurado leitoso (furos de 1mm) fechado; T10 Sacolas de polietileno microperfurado leitoso (furos de 1mm) aberto; T11 Sacolas de polietileno microperfurado leitoso (furos de 2mm) fechado; T12 - Sacolas de polietileno microperfurado leitoso (furos de 2mm) aberto; T13 - Sacolas de papel impermeável fechado; T14 - Sacolas de papel impermeável aberto; T15 - Testemunha (sem ensacamento). As sacolas de TNT (Tecido-não-Tecido) e as de papel impermeável tinham as dimensões de 11,5 x 15,0 cm, e as de polipropileno microperfurado, de 13,0 x 20,0 cm. Os resultados obtidos permitiram concluir que as embalagens de polipropileno transparentes podem ser empregadas para o ensacamento de frutos de pessegueiro, uma vez que as mesmas possibilitam a visualização da coloração dos frutos no momento da colheita, não comprometem o desenvolvimento da coloração dos mesmos e apresentam facilidade no manuseio.

Ensacamento de frutos de abiu visando à proteção contra o ataque da mosca-das-frutas

O abiu (Pouteria caimito) é fruto bastante conhecido nos trópicos e consumido in natura. Dentre os principais problemas que afetam a qualidade dos frutos, estão os danos causados por ataque da larva de mosca-das-frutas. O objetivo do trabalho foi determinar o diâmetro do fruto de abiu para efetivar a prática do ensacamento, visando à proteção contra o ataque da mosca. Para isto, foram estabelecidas seis classes de diâmetros: a) frutos com diâmetro menor que 1 cm; b) frutos com diâmetro de 1 a 2 cm; c) frutos com diâmetro de 2 a 3 cm; d) frutos com diâmetro de 3 a 4 cm; e) frutos com diâmetro de 4 a 5 cm; f) frutos com diâmetro maior que 5 cm, e o tratamento-testemunha, que constou de frutos sem proteção. Os sacos para a cobertura dos frutos foram confeccionados em TNT, na cor branca. Após a colheita, os frutos foram medidos e pesados, e depois partidos nos sentidos longitudinal e transversal e avaliados por meio da observação visual, quanto à presença ou ausência de larva da mosca-das-frutas. A eficiência dos tratamentos foi avaliada pela porcentagem de frutos caídos ao chão, e de frutos colhidos com ausência e presença da larva. Foram observados 96,7; 88,3 e 40,0% de queda nos frutos ensacados com diâmetro menor que 1 cm; 1-2 cm, e 2-3 cm, respectivamente. O ensacamento de frutos de abiu com diâmetro entre 1 e 2 cm não é viável devido à alta porcentagem de frutos caídos (96,7%). A maior porcentagem de frutos colhidos sem larva da mosca-das-frutas (83,3%) é verificada quando os frutos foram ensacados com diâmetro entre três e cinco centímetros.

Controle de pragas e doenças, maturação e qualidade de maçãs 'imperial gala' submetidas ao ensacamento

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes embalagens no ensacamento de maçãs para o controle de pragas e doenças, e sua influência na maturação e qualidade dos frutos, em pomar sob sistema orgânico. O experimento foi conduzido em pomar com plantas de dez anos de idade da cultivar Imperial Gala, sobre porta-enxerto 'Marubakaido', com filtro EM-9, localizado no município de São Joaquim-SC, nas safras 2007/2008 e 2008/2009. Os frutos foram ensacados, após o raleio, com embalagens plásticas transparentes microperfuradas ou de tecido não texturizado (TNT). Frutos não ensacados constituíram o tratamento-controle. Na colheita, os frutos foram avaliados quanto aos danos provocados por mosca-das-frutas (Anastrepha fraterculus), mariposa-oriental (Grapholita molesta), lagarta-enroladeira (Bonagota salubricola) e pulgão-lanígero (Eriosoma lanigerum), incidência das doenças sarna-da-macieira (Venturia inaequalis) e podridão-amarga (Colletotrichum gloeosporioides), e atributos físico-químicos de maturação e qualidade e teor de cálcio (Ca) nos frutos. O ensacamento, independentemente do tipo de material utilizado, reduziu os danos de insetos-praga, porém não foi eficiente no controle de doenças nos frutos. O ensacamento não comprometeu o desenvolvimento de coloração vermelha na casca e o teor de Ca nos frutos. De modo geral, o ensacamento antecipou o processo de maturação, caracterizado pela redução na firmeza de polpa e na textura da casca e da polpa, e pelo aumento no índice de iodoamido.

Controle de moscas-das-frutas (diptera: tephritidae) em cultivo orgânico de ameixa pelo ensacamento dos frutos com diferentes materiais

Considerando a importância das moscas-das-frutas para a fruticultura e a importância da fruticultura de caroço para o Estado de São Paulo, foi instalado experimento em cultivo comercial no município de Jundiaí-SP, com o objetivo de avaliar a eficiência do ensacamento de ameixas em cultivo orgânico. Os tratamentos utilizados foram: testemunha (sem proteção), sacolas de papel branco impermeável, sacolas de tecido não tecido (TNT) branco, de diferentes dimensões, e sacolas de polipropileno microperfuradas transparentes. O ensacamento dos frutos foi efetuado em 30-09-2011, quando eles apresentavam cerca de um a dois centímetros de diâmetro, em pomar que não recebeu nenhum tratamento fitossanitário para controle de moscas. A colheita dos frutos foi realizada em 30-12-2011, e os frutos avaliados em relação à coloração e à perda pelo ataque de moscas, na colheita e na pós-colheita. Todos os tratamentos avaliados controlaram a mosca-das-frutas, destacando-se o TNT, com apenas 4% de infestação dos frutos, podendo-se concluir ser este material eficiente para redução de perdas, podendo viabilizar o cultivo orgânico da ameixa.