Malaria serology: performance of six Plasmodium falciparum antigen extracts and of three ways of determining serum titers in IgG and IgM-ELISA

The study evaluated six Plasmodium falciparum antigen extracts to be used in the IgG and IgM enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), for malaria diagnosis and epidemiological studies. Results obtained with eighteen positive and nine negative control sera indicated that there were statistically significant differences among these antigen extracts (Multifactor ANOVA, p< 0.0001). Urea, sodium deoxycholate and Zwittergent antigen extracts performed better than did the three others, their features being very similar for the detection of IgG antibodies. Urea, alkaline and sodium deoxycholate antigen extracts proved to be better than the others for the detection of IgM antibodies. A straight line relationship was found between the optical densities (or their respective log 10) and the log 10 of antibody dilutions, with a very constant slope. Thus serum titers could be determined by direct titration and by two different equations, needing only one serum dilution. For IgM antibody detections, log 10 expression gave results that better correlated with direct titration (95% Bonferroni). For IgG antibody detections, the titer differences were not significant. The reproducibility of antibody titers and antigen batches was also evaluated, giving satisfactory results.

Hydrogen evolution on nanostructured Ni-Cu foams

Three-dimensional (3D) nickel-copper (Ni-Cu) nanostructured foams were prepared by galvanostatic electrodeposition, on stainless steel substrates, using the dynamic hydrogen bubble template. These foams were tested as electrodes for the hydrogen evolution reaction (HER) in 8 M KOH solutions. Polarisation curves were obtained for the Ni-Cu foams and for a solid Ni electrode, in the 25-85 degrees C temperature range, and the main kinetic parameters were determined. It was observed that the 3D foams have higher catalytic activity than pure Ni. HER activation energies for the Ni-Cu foams were lower (34-36 kJ mol(-1)) than those calculated for the Ni electrode (62 kJ mol(-1)). The foams also presented high stability for HER, which makes them potentially attractive cathode materials for application in industrial alkaline electrolysers.

Magma flow pattern in dykes of the Azores revealed by ansiotropy of magnetic susceptibility

The localization of magma melting areas at the lithosphere bottom in extensional volcanic domains is poorly understood. Large polygenetic volcanoes of long duration and their associated magma chambers suggest that melting at depth may be focused at specific points within the mantle. To validate the hypothesis that the magma feeding a mafic crust, comes from permanent localized crustal reservoirs, it is necessary to map the fossilized magma flow within the crustal planar intrusions. Using the AMS, we obtain magmatic flow vectors from 34 alkaline basaltic dykes from São Jorge, São Miguel and Santa Maria islands in the Azores Archipelago, a hot-spot related triple junction. The dykes contain titanomagnetite showing a wide spectrum of solid solution ranging from Ti-rich to Ti-poor compositions with vestiges of maghemitization. Most of the dykes exhibit a normal magnetic fabric. The orientation of the magnetic lineation k1 axis is more variable than that of the k3 axis, which is generally well grouped. The dykes of São Jorge and São Miguel show a predominance of subhorizontal magmatic flows. In Santa Maria the deduced flow pattern is less systematic changing from subhorizontal in the southern part of the island to oblique in north. These results suggest that the ascent of magma beneath the islands of Azores is predominantly over localized melting sources and then collected within shallow magma chambers. According to this concept, dykes in the upper levels of the crust propagate laterally away from these magma chambers thus feeding the lava flows observed at the surface.

Historically accurate reconstructions and characterisation of chrome yellow pigments

Dissertation presented at the Faculty of Sciences and Technology of the New University of Lisbon in fulfillment of the requirements for the Master degree in Conservation Science

ELEVATED ALANINE AMINOTRANSFERASE (ALT) IN BLOOD DONORS: AN ASSESSMENT OF THE MAIN ASSOCIATED CONDITIONS AND ITS RELATIONSHIP TO THE DEVELOPMENT OF HEPATITIS C

The determination of aminotranferases levels is very useful in the diagnosis of hepatopathies. In recent years, an elevated serum ALT level in blood donors has been associated with an increased risk of post-transfusion hepatitis (PTH). The purpose of the study was to research the factors associated with elevated ALT levels in a cohort of voluntary blood donors and to evaluate the relationship between increased ALT levels and the development of hepatitis C (HCV) infection. 166 volunteer blood donors with elevated ALT at the time of their first donation were studied. All of the donors were questioned about previous hepatopathies, exposure to hepatitis, exposure to chemicals, use of medication or drugs, sexual behaviour, contact with blood or secretions and their intake of alcohol. Every three months, the serum levels of AST, ALT, alkaline phosphatase, gamma glutamyl transpeptidase, cholesterol, triglyceride and glycemia are assessed over a two year follow-up. The serum thyroid hormone levels as well as the presence of auto-antibodies were also measured. Abdominal ultrasound was performed in all patients with persistently elevated ALT or AST levels. A needle biopsy of liver was performed in 9 donors without definite diagnostic after medical investigation. The presence of anti-HCV antibodies in 116 donors were assayed again the first clinical evaluation. At the end of follow-up period (2 years later) 71 donors were tested again for the presence of anti-HCV antibodies. None of donors resulted positive for hepatitis B or hepatitis C markers during the follow-up. Of the 116 donors, 101 (87%) had persistently elevated ALT serum levels during the follow-up. Obesity and alcoholism were the principal conditions related to elevated ALT serum levels in 91/101 (90.1%) donors. Hypertriglyceridemia, hypercholesterolemia, hypothyroidism and diabetes mellitus also were associated with increased ALT levels. Only 1/101 (0.9%) had mild chronic active non A-G viral hepatitis and 3/101 (2.9%) had liver biopsy with non-specific reactive hepatitis. The determination of ALT levels was not useful to detect donors infected with HCV at donation in Brazil, including the initial seronegative anti-HCV phase.

Evolução hidrogeoquímica das águas sulfúreas de Entre-os-Rios: avaliação preliminar

O principal objectivo desta dissertação foi avaliar a evolução hidrogeoquímica das águas minerais de Entre‐os‐Rios, para uma melhor compreensão do modelo hidrogeológico conceptual deste sistema hidromineral. Desta forma, foram coligidos diversos dados hidroquímicos, quer das nascentes clássicas (Torre, Curveira, Ardias, Arcos Esquerda e Arcos Direita), quer do furo Barbeitos. Foram compiladas e analisadas oitenta análises hidroquímicas no período 1938‐2012, incluindo características organolépticas (cheiro, cor e turbidez), diversas propriedades físico-químicas (temperatura, pH, condutividade eléctrica, sulfuração, etc), os principais catiões e aniões (bicarbonato, fluoreto, sódio, lítio, etc) e os elementos vestigiários (chumbo, tungsténio, boro, etc). Além disso, foram integrados os dados históricos disponíveis de finais do século XIX e inícios do século XX. Foram igualmente reunidos e discutidos alguns dados isotópicos (oxigénio‐18, deutério e trítio). O recurso hidromineral de Entre‐os‐Rios está condicionado pela litologia e pelas condições tectónicas. As análises químicas revelaram que as águas minerais de Entre‐os‐Rios apresentam uma estabilidade química nos últimos 100 anos. Estas águas são orto‐ a hipertermais, fracamente mineralizadas, de reacção alcalina, sulfídricas, bicarbonatadas sódicas, carbonatadas e muito fluoretadas. Estas características são claramente distintas das águas normais da região. As águas de Entre‐os‐Rios são muito semelhantes às águas minerais de S. Vicente e, em diversos parâmetros, bastante diferentes das águas minerais das Caldas da Saúde. Os dados isotópicos permitiram concluir que as águas de Entre‐os‐Rios têm uma origem meteórica, com um tempo de residência longo no sistema aquífero, e que são, muito provavelmente, submodernas, com uma recarga anterior a 1952. Na região de Entre‐os‐Rios coexistem três sistemas aquíferos, um sistema granítico superficial, livre e um sistema livre a semi‐confinado, ambos com circulação de águas normais, e um sistema aquífero granítico, profundo, confinado, com circulação de água mineral.

The transport of carboxylic acids and important role of the Jen1p transporter during the development of yeast colonies

On solid substrates, yeast colonies pass through distinct developmental phases characterized by the changes in pH of their surroundings from acidic to nearly alkaline and vice versa. At the beginning of the alkali phase colonies start to produce ammonia, which functions as a quorum-sensing molecule inducing the reprogramming of cell metabolism. Such reprogramming includes, among others, the activation of several plasma membrane transporters and is connected with colony differentiation. In the present study, we show that colony cells can use two transport mechanisms to import lactic acid: a ‘saturable’ component of the transport, which requires the presence of a functional Jen1p transporter, and a ‘non-saturable’ component (diffusion) that is independent of Jen1p. During colony development, the efficiency of both transport components changes similarly in central and outer colonial cells. Although the lactate uptake capacity of central cells gradually decreases during colony development, the lactate uptake capacity of outer cells peaks during the alkali phase and is also kept relatively high in the second acidic phase. This lactate uptake profile correlates with the localization of the Jen1p transporter to the plasma membrane of colony cells. Both lactic acid uptake mechanisms are diminished in sok2 colonies where JEN1 expression is decreased. The Sok2p transcription factor may therefore be involved in the regulation of non-saturable lactic acid uptake in yeast colonies.

Clinical and laboratory findings of disseminated Mycobacterium avium complex infection (DMAC) in a pair matched case-control study

A pair matched case/control study was conducted from January 1991 to 30 June 1992 in order to define clinical and laboratory findings associated with DMAC infection in AIDS patients. Since DMAC infection is usually associated with advanced immunodeficiency, and therefore also with other opportunistic illnesses, in addition to the number of CD4+ lymphocytes, cases and controls were matched using the following criteria: date of AIDS diagnosis and antiretroviral therapy, number and severity of associated opportunistic infections and, whenever possible, type of Pneumocystis carinii prophylaxis, age and gender, in this order of relevance. Cases (defined as patients presenting at least one positive culture for MAC at a normally sterile site) and controls presented CD4+ lymphocyte counts below 50 cel/mm3. A significantly higher prevalence of general, digestive and respiratory signs, increased LDH levels, low hemoglobin levels and CD4+ cell counts were recorded for cases when compared to controls. Increases in gGT and alkaline phosphatase levels seen in cases were also recorded for controls. In conclusion, the strategy we used for selecting controls allowed us to detect laboratory findings associated to DMAC infection not found in other advanced immunossupressed AIDS patients without DMAC.

A survey of congenital Chagas’ disease, carried out at three Health Institutions in São Paulo City, Brazil

The congenital transmission of Chagas’ disease was evaluated in 57 pregnant women with Chagas’ disease and their 58 offspring. The patients were selected from three Health Institutions in São Paulo City. The maternal clinical forms of Chagas’ disease were: indeterminate (47.4%), cardiac (43.8%) and digestive (8.8%); 55 were born in endemic areas and two in São Paulo City. The transmission of Chagas’ disease at fetal level was confirmed in three (5.17%) of the 58 cases studied and one probably case of congenital Chagas’ disease. Two infected infants were born to chagasic women with HIV infection and were diagnosed by parasitolological assays (microhematocrit, quantitative buffy coat-QBC or artificial xenodiagnosis). In both cases the placenta revealed T. cruzi and HIV p24 antigens detected by immunohistochemistry. In one case, a 14-week old abortus, the diagnosis of congenital T. cruzi infection was confirmed by immunohistochemistry. The other probable infection, a 30-week old stillborn, the parasites were found in the placenta and umbilical cord. The Western blot method using trypomastigote excreted/secreted antigens of T. cruzi (TESA) was positive for IgG antibodies in 54/55 newborns and for IgM in 1/55 newborns. One of the two newborns with circulating parasites had no detectable IgG or IgM antibodies. The assessment of IgG antibodies in the sera of pregnant women and their newborns was performed by ELISA using two different T. cruzi antigens: an alkaline extract of epimastigotes (EAE) and trypomastigote excreted/secreted antigens (TESA). The analysis showed a linear correlation between maternal and newborn IgG antibody titers at birth.

Parasitological and immunological diagnoses of strongyloidiasis in immunocompromised and non-immunocompromised children at Uberlândia, state of Minas Gerais, Brazil

Parasitological and immunological diagnoses were part of a study conducted among 151 children, 83 immunocompromised (IC) and 68 non-immunocompromised (non-IC) aged from zero to 12, seen at the University Hospital, Universidade Federal de Uberlândia, State of Minas Gerais, Brazil, from February, 1996, to June, 1998. Three fecal samples from each child were analyzed for the parasitological diagnosis by Baermann-Moraes and Lutz methods. The immunological diagnosis to detect IgG and IgM antibodies was carried out by the indirect immunofluorescence antibody test (IFAT) with cryo-microtome sections of Strongyloides stercoralis and Strongyloides ratti larvae as antigens and by the ELISA test with an alkaline extract of S. ratti as the antigens. Of the 151 children 5 (3.31%) were infected with larvae of S. stercoralis (2 cases IC, 2.41%, and 3 cases non-IC, 4.41%). The IFAT-IgG detected 7 (8.43%) serum samples positive among IC, and 2 (2.94%) cases among non-IC. The ELISA-IgG test detected 10 (12.05%) serum samples positive among IC, and 1 (1.47%) case among non-IC. The IFAT-IgM detected 6 (7.22%) positive cases among IC, and 3 (4.41%) cases among non-IC. ELISA-IgM test detected 10 (12.05%) positive cases among IC, and 3 (4.41%) cases among non-IC. It was concluded that the immunological tests can help in the diagnosis of strongyloidiasis in immunocompromised children.

Imunossensores Eletroquímicos para o Diagnóstico Precoce e Descentralizado do Cancro da Mama

O cancro é uma das principais causas de morte em todo o mundo. Entre as mulheres, o cancro da mama é o mais frequente. A deteção precoce do cancro é de extrema importância na medida em que pode aumentar as possibilidades de cura dos pacientes e contribuir para a diminuição da taxa de mortalidade desta doença. Um método que tem contribuído para a deteção precoce do cancro é a análise de biomarcadores. Biomarcadores associados ao cancro da mama, como o Recetor 2 do Fator de Crescimento Epidérmico Humano (HER2) e o Antigénio Carbohidratado 15-3 (CA 15-3), podem ser detetados através de dispositivos como os biossensores. Neste trabalho foram desenvolvidos dois imunossensores eletroquímicos para a análise de HER2 e CA 15-3. Para ambos os sensores foram utilizados, como transdutores, elétrodos serigrafados de carbono. A superfície destes transdutores foi nanoestruturada com nanopartículas de ouro. Foram realizados imunoensaios não-competitivos (do tipo sandwich) em ambos os imunossensores, cuja estratégia consistiu na (i) imobilização do respetivo anticorpo de captura na superfície nanoestruturada dos elétrodos, (ii) bloqueio da superfície com caseína, (iii) incubação com uma mistura do analito (HER2 ou CA 15-3) e o respetivo anticorpo de deteção biotinilado, (iv) adição de estreptavidina conjugada com fosfatase alcalina (S-AP; a AP foi utilizada como marcador enzimático), (v) adição de uma mistura do substrato enzimático (3-indoxil fosfato) e nitrato de prata, e (vi) deteção do sinal analítico através da redissolução anódica, por voltametria de varrimento linear, da prata depositada enzimaticamente. Com as condições experimentais otimizadas, foi estabelecida a curva de calibração para a análise de HER2 em soro, entre 15 e 100 ng/mL, obtendo-se um limite de deteção de 4,4 ng/mL. Para o CA 15-3 a curva de calibração (em solução aquosa) foi estabelecida entre 15 e 250 U/mL, obtendo-se um limite de deteção de 37,5 U/mL. Tendo em conta o valor limite (cutoff value) estabelecido para o HER2 (15 ng/mL) pode-se comprovar a possível utilidade do imunossensor desenvolvido para o diagnóstico precoce e descentralizado do cancro da mama. No caso do CA 15-3 serão necessários estudos adicionais para se poder avaliar a utilidade do imunossensor para o diagnóstico do cancro da mama.

Otimização Energética na Produção de Biodiesel

Enquadrado num contexto cada vez mais marcado pela necessidade imperiosa de adoção e desenvolvimento de práticas ambientais e energeticamente sustentáveis, este trabalho visa contribuir para a caracterização e otimização do consumo de energia na produção de biodiesel. O biodiesel pode ser encarado como uma boa resposta aos graves problemas que os combustíveis fósseis estão a provocar nas sociedades modernas, pois é uma fonte de energia biodegradável, não-tóxica e sintetizada a partir de várias matérias-primas. Porém, o elevado custo de produção, como consequência do elevado preço das matérias-primas, constitui o maior problema para a sua implementação e comercialização a grande escala. A produção de biodiesel é, em sua quase totalidade, conduzida por via de reação de transesterificação, usando óleo vegetal e álcool como matérias-primas. O objetivo geral deste trabalho é otimizar energeticamente um processo de produção de biodiesel, via catálise homogênea alcalina (BCHA). Para alcançar esse objetivo, um fluxograma típico de produção foi construído e analisado, tanto do ponto de vista energético como econômico. Posteriormente oportunidades de otimização do processo foram identificadas, no sentido de reduzir o consumo de utilidades, impacto ambiental e aumentar a rentabilidade econômica. A construção do processo, a caracterização da alimentação, os critérios de operacionalidade, a obtenção de resultados e demais fatores foram efetuados com auxílio de um software de simulação Aspen Plus versão 20.0 criado pela Aspen Technology products. Os resultados do trabalho revelaram que o processo BCHA produz uma corrente com 99,9 % em biodiesel, obedecendo às normas internacionais em vigor. Na parte energética, o processo BCHA base necessitou de 21.405,1 kW em utilidades quentes e 14.886,3 kW em utilidades frias. A integração energética do processo BCHA, segundo a metodologia pinch, permitiu uma redução das necessidades quentes para 10.752,3 kW (redução de 50 %) e frias para 4.233,5 kW (redução de 72 %). A temperatura no ponto de estrangulamento (PE) foi de 157,7 ºC nas correntes quentes e 147,7 ºC nas correntes frias. Em termos econômicos, o custo total é reduzido em 35% com a integração energética proposta. Essa diminuição, deve-se sobretudo à redução do custo operacional, onde as necessidades de vapor de muita alta pressão (VMAP), vapor de alta pressão (VAP) e água de resfriamento (AR) apresentaram quebras de 2 %, 92 % e 71 %, respectivamente. Como conclusão final, salienta-se que a integração do processo BCHA estudado é energética e economicamente viável.

Fatal disseminated paracoccidioidomycosis in a two-year-old child

A two year-old female child was admitted at the Pediatric Intensive Care Unit in a septic shock associated with a lymphoproliferative syndrome, with history of fever, adynamia and weight loss during the last two months. On admission, the main clinical and laboratory manifestations were: pallor, jaundice, disseminated enlarged lymph nodes, hepatosplenomegaly, crusted warts on face, anemia, eosinophilia, thrombocytopenia, increased direct and indirect bilirubin, alkaline phosphatase, and gammaglutamyl transpeptidase. A parenteral administration of fluids, dobutamine and mechanical ventilation was started, without improvement of the clinical conditions. A direct examination of exsudate collected from cervical lymph node revealed numerous oval-to-around cells with multiple budding, like a "pilot wheel" cell, suggesting Paracoccidioides brasiliensis. Even though treatment with intravenous sulfamethoxazole-trimethoprine was soon started, the child died 36 hours after hospital admission. Disseminated paracoccidioidomycosis was confirmed in the autopsy. This is the youngest case of paracoccidioidomycosis in children reported in the literature.

Dapsone hypersensitivity syndrome in an adolescent during treatment during of leprosy

A 12 y old girl was admitted 24 days after start a WHO multidrug therapy scheme for multibacillary leprosy (dapsone, clofazimine and rifampicin) with intense jaundice, generalized lymphadenopathy, hepatoesplenomegaly, oral erosions, conjunctivitis, morbiliform rash and edema of face, ankles and hands. The main laboratory data on admission included: hemoglobin, 8.4 g/dL; WBC, 15,710 cells/mm³; platelet count, 100,000 cells/mm³; INR = 1.49; increased serum levels of aspartate and alanine aminotransferases, gamma-glutamyl transpeptidase, alkaline phosphatase, direct and indirect bilirubin. Following, the clinical conditions had deteriorated, developing exfoliative dermatitis, shock, generalized edema, acute renal and hepatic failure, pancytopenia, intestinal bleeding, pneumonia, urinary tract infection and bacteremia, needing adrenergic drugs, replacement of fluids and blood product components, and antibiotics. Ten days after admission she started to improve, and was discharged to home at day 39th, after start new supervised treatment for leprosy with clofazimine and rifampicin, without adverse effects. This presentation fulfils the criteria for the diagnosis of dapsone hypersensitivity syndrome (fever, generalized lymphadenopathy, exfoliative rash, anemia and liver involvement with mixed hepatocellular and cholestatic features). Physicians, mainly in geographical areas with high prevalence rates of leprosy, should be aware to this severe, and probably not so rare, hypersensitivity reaction to dapsone.

Avaliação e Otimização do Consumo de Água no Processo e do Sistema de Tratamento de Efluentes

O elevado consumo de água associado à escassez deste recurso contribuiu para que alternativas de reutilização/reciclagem de água fossem estudadas que permitam diminuir o seu consumo e minimizar a dependência das indústrias. Monitorizar e avaliar os consumos de água, a nível industrial, é imprescindível para assegurar uma gestão sustentável dos recursos hídricos, sendo este o objetivo da presente dissertação. As alternativas encontradas na unidade industrial em estudo foram a substituição do equipamento sanitário e o aproveitamento do efluente tratado para operações de lavagem e/ou arrefecimento por contacto direto. A maioria do equipamento sanitário não é eficiente, tendo-se proposto a substituição desse sistema por um de menor consumo que permitirá uma poupança de 30 % no consumo de água, que corresponderá a 12 149,37 €/ano, sendo o retorno do investimento estimado em 3 meses. O efluente industrial na entrada da ETAR e nas diferentes etapas - tratamento primário de coagulação/floculação; tratamento secundário ou biológico em SBR; tratamento terciário de coagulação/floculação - foi caracterizado através da medição da temperatura, pH, oxigénio dissolvido e pela determinação da cor, turvação, sólidos suspensos totais (SST), azoto total, carência química de oxigénio (CQO), Carência Bioquímica de Oxigénio ao fim de 5 dias (CBO5) e razão CBO5/CQO. Esta caracterização permitiu avaliar o efluente industrial bruto que se caracteriza por um pH alcalino (8,3 ± 1,7); condutividade baixa (451 ± 200,2 μS/cm); elevada turvação (11 255 ± 8812,8 FTU); cor aparente (63 670 ± 42293,4 PtCo) e cor verdadeira (33 621 ± 19547,9 PtCo) elevadas; teores elevados de CQO (24 753 ± 11806,7 mg/L O2) SST (5 164 ± 3845,5 mg/L) e azoto total (718 mg/L) e um índice de biodegradabilidade baixo (razão CBO5/CQO de 1,4). Este estudo permitiu verificar que a eficiência global do tratamento do efluente foi 82 % na remoção da turvação, 83 % na remoção da cor aparente, 96 % na remoção da cor verdadeira, 85 % na remoção da CQO e 30 % na remoção dos SST. Quanto às eficiências de remoção associadas ao tratamento primário no que diz respeito à turvação, cor aparente, CQO e SST, apresentam valores inferiores aos referidos na literatura para o mesmo tipo de tratamento em efluentes similares. As eficiências de remoção obtidas no tratamento secundário são inferiores às do tratamento primário: turvação, cor aparente, CQO e SST, pelo que procurou-se otimizar a primeira etapa do processo de tratamento Neste estudo de otimização estudou-se a influência de cinco coagulantes – Sulfato de Alumínio, PAX XL – 10, PAX 18, cloreto de ferro e a conjugação de PAX 18 com sulfato de ferro - e seis floculantes – Superfloc A 150, Superfloc A 130, PA 1020, Ambifloc 560, Ambifloc C58 e Rifloc 54 - no tratamento físico-químico do efluente. O PAX 18 e o Ambifloc 560 UUJ foram os que apresentaram as mais elevadas eficiências de remoção (99,85 % na cor, 99,87 % na turvação, 90,12 % na CQO e 99,87 % nos SST). O custo associado a este tratamento é de 1,03 €/m3. Pela comparação com os critérios de qualidade no guia técnico ERSAR, apenas o parâmetro da CQO excede o valor, contudo o valor obtido permite diminuir os custos associados a um tratamento posterior para remoção da CQO remanescente no efluente residual tratado.