A partial velocity approach to subcycling structural dynamics

Subcycling, or the use of different timesteps at different nodes, can be an effective way of improving the computational efficiency of explicit transient dynamic structural solutions. The method that has been most widely adopted uses a nodal partition. extending the central difference method, in which small timestep updates are performed interpolating on the displacement at neighbouring large timestep nodes. This approach leads to narrow bands of unstable timesteps or statistical stability. It also can be in error due to lack of momentum conservation on the timestep interface. The author has previously proposed energy conserving algorithms that avoid the first problem of statistical stability. However, these sacrifice accuracy to achieve stability. An approach to conserve momentum on an element interface by adding partial velocities is considered here. Applied to extend the central difference method. this approach is simple. and has accuracy advantages. The method can be programmed by summing impulses of internal forces, evaluated using local element timesteps, in order to predict a velocity change at a node. However, it is still only statistically stable, so an adaptive timestep size is needed to monitor accuracy and to be adjusted if necessary. By replacing the central difference method with the explicit generalized alpha method. it is possible to gain stability by dissipating the high frequency response that leads to stability problems. However. coding the algorithm is less elegant, as the response depends on previous partial accelerations. Extension to implicit integration, is shown to be impractical due to the neglect of remote effects of internal forces acting across a timestep interface. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

A unit cell waveguide model of a reflectarray formed by microstrip patches and slots

An equivalent unit cell waveguide approach (WGA) is described to obtain reflection coefficient phase curves for designing a microstrip patch reflectarray supported by a ground plane with periodic apertures or slots. Based on the presented theory, a computer algorithm for determining the reflection coefficient of a plane wave normally incident on a multi-layer structure of patches and apertures is developed. The validity of the developed algorithm is verified by comparing the obtained results with those published in the literature and the ones generated by Agilent High Frequency Structure Simulator (HFSS). A good agreement in all the presented examples is obtained, proving that the developed theory and computer algorithm can be an effective tool for designing multi-layer microstrip reflectarrays with a periodically perforated ground plane. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Designing a 161-element Ku-band microstrip reflectarray of variable size patches using an equivalent unit cell waveguide approach

An equivalent unit cell waveguide approach (WGA) to designing 4 multilayer microstrip reflectarray of variable size patches is presented. In this approach, a normal incidence of a plane wave on an infinite periodic array of radiating elements is considered to obtain reflection coefficient phase curves for the reflectarray's elements. It is shown that this problem is equivalent to the problem of reflection of the dominant TEM mode in a waveguide with patches interleaved by layers of dielectric. This waveguide problem is solved using a field matching technique and a method of moments (MoM). Based on this solution, a fast computer algorithm is developed to generate reflection coefficient phase curves for a multilayer microstrip patch reflectarray. The validity of the developed algorithm is tested against alternative approaches and Agilent High Frequency Structure Simulator (HFSS). Having confirmed the validity of the WGA approach, a small offset feed two-layer microstrip patch array is designed and developed. This reflectarray is tested experimentally and shows good performance.

Identification and characterization of pptA: a gene involved in the phase-variable expression of phosphorylcholine on pili of Neisseria meningitidis

Pili of pathogenic Neisseria are major virulence factors associated with adhesion, cytotoxicity, twitching motility, autoaggregation, and DNA transformation. Pili are modified posttranslationally by the addition of phosphorylcholine. However, no genes involved in either the biosynthesis or the transfer of phosphorylcholine in Neisseria meningitidis have been identified. In this study, we identified five candidate open reading frames (ORFs) potentially involved in the biosynthesis or transfer of phosphorylcholine to pilin in N. meningitidis. Insertional mutants were constructed for each ORF in N. meningitidis strain C311#3 to determine their effect on phosphorylcholine expression. The effect of the mutant ORFs on the modification by phosphorylcholine was analyzed by Western analysis with phosphorylcholine-specific monoclonal antibody TEPC-15. Analysis of the mutants showed that ORF NMB0415, now defined as pptA (pilin phosphorylcholine transferase A), is involved in the addition of phosphorylcholine to pilin in N. meningitidis. Additionally, the phase variation (high frequency on-off switching of expression) of phosphorylcholine on pilin is due to changes in a homopolymeric guanosine tract in pptA.

Caracterização molecular, formação de biofilme e susceptibilidade a antimicrobianos de isolados de E. coli de aderência difusa Afa/Dr e não Afa/Dr

A Escherichia coli de aderência difusa (DAEC), um patotipo diarreiogênico de E. coli, corresponde a um grupo heterogêneo sem marcador de virulência comum a todos os isolados e de papel controverso na diarreia infantil. O objetivo deste estudo foi caracterizar genotipica e fenotipicamente amostras de DAEC, portadoras e não portadoras de adesinas Afa/Dr, isoladas de crianças com e sem diarreia. Em 70 amostras de DAEC, PCR foi realizado para pesquisa de genes descritos em DAEC, EAEC ou UPEC, que codificam: (i) oito adesinas fimbriais e afimbriais (fimH, papC, sfa, aggA, aafA, agg3A, aidA/aah, afaC); (ii) cinco toxinas (pet, astA, set1A, sat, hlyA); (iii) três proteínas captadoras/receptora de ferro (irp2, iucA, chuA/shuA); (iv) invasina (daaD) e; antígeno 43 (agn43). Ensaio de formação de biofilme foi realizado a partir da bactéria cultivada em caldo Luria-Bertani e inoculada em placas de poliestireno com DMEM suplementado com 0,4% glicose. A leitura da densidade ótica (DO490) foi realizada após coloração com safranina. Soroaglutinação para 23 antígenos O (Probac do Brasil) foi realizada em 50% das DAEC. Método de difusão de disco foi realizado para testar a suscetibilidade a 13 antimicrobianos. A presença de pelo menos um gene que codifica adesinas, toxinas, proteínas captadoras/receptora de ferro, invasina ou antígeno 43 foram encontrados em 58,6%, 51,4%, 80%, 48,6% e 57,1%, respectivamente, com os genes fimH, irp2, agn43, iucA, chuA/shuA, presentes em mais de 50% das amostras. Gene afaC+ (PCR) e/ou sonda afaBC+ (hibridização de colônias) classificou 50% das DAEC como Afa/Dr, sendo pet, sat, irp2, iucA, chuA/shuA e agn43 significantes nessas amostras (p<0,05). Do total das DAEC, 44,3% foram formadoras de biofilme, igualmente distribuídas entre as Afa/Dr e não Afa/Dr, e nenhum gene foi associado com esse fenótipo. Sorologia de 35 amostras evidenciou os seguintes sorogrupos: 1 O29, 2 O125, 2 O127 e 7 O86. Todas as O86 foram de DAEC Afa/Dr. Maiores frequências de resistência antimicrobiana foram encontradas para ampicilina (55,7%), sulfametoxazol/trimetoprim (35,7%) e tetraciclina (28,6%) e o perfil resistente/intermediário para amoxicilina/ácido clavulânico, ampicilina, sulfametoxazol/trimetoprim foi significante nas DAEC Afa/Dr, assim como a multi-droga resistência (p<0,05). Em conclusão, observou-se: (i) alta frequência de fimH e pet e presença de agn43, até então não descrito em DAEC, em frequências similares àquelas encontradas em EAEC, UPEC e EAEC/UPEC, respectivamente; (ii) que as amostras de DAEC Afa/Dr e não Afa/Dr constituíram grupos com perfis genéticos diferenciados entre si; (iii) poucos sorogrupos foram encontrados entre as DAEC; (iv) frequências de resistência menores quando comparado com as poucas descrições em DAEC, sugerindo uma menor pressão seletiva da população do presente estudo e; (v) amostras de DAEC Afa/Dr podem representar um importante reservatório de genes de resistência a antimicrobianos, além de diversos fatores de virulência.

Prospecção de toxicidade de fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa

Apesar dos benefícios econômicos dos agrotóxicos para a agricultura, os efeitos negativos à saúde humana e ao meio ambiente são questionados. Dentre os agroquímicos que são usados na agricultura, destacam-se os fungicidas, que são utilizados em grande quantidade nas lavouras para controle de doenças. Com intuito de verificar os danos ocasionados por esses compostos, diversos métodos de avaliação têm sido utilizados na análise de toxicidade e mutagenicidade dos agrotóxicos. As análises macroscópicas (germinação e crescimento radicular) e microscópicas (índice mitótico, aberrações cromossômicas e nucleares) são importantes na determinação da toxicidade de compostos lançados ao meio ambiente, porque permite averiguar danos na germinação, no desenvolvimento da plântula e no ciclo celular. No entanto, para melhor compreensão dos mecanismos moleculares da mutação e de seus efeitos sobre a população exposta à contaminação ambiental, os marcadores moleculares oferecem perspectivas, por medir o efeito direto da exposição sobre o DNA. O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial tóxico dos fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa. Os resultados indicam redução nos parâmetros de germinação, crescimento radicular e índice mitótico nas maiores concentrações para os princípios ativos difenoconazol, tebuconazol, procimidona e iprodiona, quando comparados ao controle negativo, mostrando que os princípios apresentaram efeito genotóxico, citotóxico, fitotóxico para as raízes de Allium cepa pela alta frequência de aberrações cromossômicas, nucleares e redução do índice mitótico. Os resultados moleculares indicaram mudança no perfil de amplificação dos primers SSR (Sequência Simples Repetitiva) e o ISSR (Inter Sequência Simples Repetitiva), após a exposição do Allium cepa aos princípios ativos, incluindo alterações na perda, ganho e mudança na intensidade de banda. A perda e o ganho de bandas aconteceram à medida que aumentou a concentração dos princípios ativos. O método de agrupamento e as distâncias e dissimilaridades mostraram relação de dose-dependência, pois conseguiu separar as maiores concentrações do controle negativo para os princípios ativos no ISSR e SSR, com exceção dos princípios procimidona e iprodiona no SSR. Esses dados indicam que possui relação entre as análises utilizadas, sendo indicadores confiáveis para detectar alterações por substâncias químicas. Os marcadores moleculares ISSR e SSR são ferramentas eficientes em avaliar alterações ocasionadas no DNA por fungicidas podendo ser utilizada em estudos de toxicidade.

Projecto e implementação de um sistema de alimentação para um transformador de alta tensão

Neste trabalho pretende-se estudar, dimensionar e implementar experimentalmente de um sistema de alimentação para transformadores de alta tensão a alta frequência. Este sistema será constituído por dois elementos principais, um rectificador monofásico em ponte totalmente controlado e por um inversor de tensão. Inicialmente realizou-se um estudo sobre as diferentes topologias possíveis para o rectificador considerando diferentes tipos de carga. Realizou-se, também, um estudo sobre o circuito de geração dos impulsos de disparo dos tiristores, executado com base num circuito integrado TCA 785, dimensionou-se os elementos constituintes do circuito de disparo, e de um sistema de controlo da tensão de saída do rectificador. Posteriormente estudou-se o funcionamento do inversor de tensão, definindo-se os modos de operação e dimensionou-se um circuito ressonante tendo em conta os parâmetros construtivos do transformador que se pretende utilizar. Finalmente procedeu-se à implementação prática dos sistemas previamente dimensionados e simulados e à apresentação dos respectivos resultados.

Rastreio neonatal da homocistinúria clássica revela uma elevada frequência da deficiência em MAT I/III na Península Ibérica

A homocistinúria devida à deficiência da enzima cistationina -sintetase ou “homocistinúria clássica” é uma doença metabólica rara (1/344 000 RN), de transmissão autossómica recessiva e caracterizada por elevada heterogeneidade clínica, que frequentemente contribui para o diagnóstico tardio. Existe tratamento efetivo, se instituído antes de se instalarem sintomas irreversíveis, pelo que tem sido incluída num número considerável de programas de rastreio neonatal. O rastreio baseia-se na determinação dos níveis plasmáticos de metionina, por espectrometria de massa em tandem (ms/ms), mas conduz à identificação de muitos casos falsos-positivos, portadores de uma condição com significado clínico não completamente esclarecido, a deficiência em metionina adenosiltransferase (MAT I/III). Ambas as condições são rastreadas na Galiza e em Portugal desde 2000 e 2004, respetivamente. Desde então, foram identificados três doentes com homocistinúria clássica e 44 doentes com deficiência em MAT I/III. Uma forma dominante, e aparentemente benigna, desta última condição, associada à mutação p.R264H, parece ser muito frequente na Península Ibérica. A implementação de um teste de segunda linha, consistindo na determinação da homocisteína total, permitiria reduzir consideravelmente o número de RN identificados com deficiência em MAT I/III e melhorar a especificidade e valor positivo preditivo do rastreio da homocistinúria clássica.

Efeitos imediatos da oscilação extra-torácica de alta frequência "THE VESTr", em pacientes críticos submetidos a ventilação mecânica

A retenção de secreções é um problema comum em pacientes sedados e ventilados invasivamente, estas são ponto de partida para o aparecimento de infecções, pneumonia nosocomial e agravamento geral do estado clínico do paciente. Apesar de estudos comprovarem a eficácia da fisioterapia respiratória convencional nestes doentes, outros demonstraram que é cara, operador dependente, de eficácia variada e por vezes causar desconforto e dor. Vários estudos que comprovaram a segurança e eficácia da Alta Frequência Oscilatória Extra Torácica serviram de base para a realização do estudo onde se avaliou os efeitos fisiológicos imediatos da aplicação da técnica e diferenças a médio e longo prazo na comparação entre dois grupos. O VestR força o ar para dentro e para fora dos pulmões aumentando a interacção fluxo/secreções reduzindo a sua viscosidade, ao libertar e mobilizar as secreções, estas são mais facilmente aspiradas, reduzindo o risco de infecção pulmonar. Dez pacientes que cumpriram critérios de inclusão entraram no estudo. Durante dois dias foi aplicado num dos grupos o VestR durante dez minutos, três vezes por dia. Foram registados os parâmetros ventilatórios, cardíacos e de oxigenação para avaliar efeitos fisiológicos imediatos. Para comparação de grupos foram efectuados registos durante as 48h dos parâmetros referidos anteriormente. No período de follow up foram registados os dias de internamento hospitalar na unidade de cuidados intensivos e os dias de ventilação mecânica invasiva. Pelo reduzido tamanho amostral foi usada a estatística descritiva para a análise dos dados. Não foram encontradas diferenças significativas entre os dois grupos, apesar de haver uma tendência de melhoria dos parâmetros fisiológicos imediatos durante a aplicação da técnica. Concluímos que, com a limitação do tamanho amostral, os efeitos positivos imediatos da aplicação da HFCWO neste grupo podem-se revelar um bom indício para a realização de estudos futuros, com tamanhos amostrais superiores e melhor controlados, que comprovem que é uma técnica mais vantajosa e eficaz para o tratamento dos doentes críticos.

Entomological aspects of Chagas' disease transmission in the domestic habitat, Argentina

OBJECTIVE: To study the risk of Trypanosoma cruzi domestic transmission using an entomological index and to explore its relationship with household's characteristics and cultural aspects. METHODS: There were studied 158 households in an endemic area in Argentina. Each household was classified according to an entomological risk indicator (number of risky bites/human). A questionnaire was administered to evaluate risk factors among householders. RESULTS: Infested households showed a wide range of risk values (0 to 5 risky bites/human) with skewed distribution, a high frequency of lower values and few very high risk households. Of all collected Triatoma infestans, 44% had had human blood meals whereas 27% had had dogs or chickens blood meals. Having dogs and birds sharing room with humans increased the risk values. Tidy clean households had contributed significantly to lower risk values as a result of low vector density. The infested households showed a 24.3% correlation between time after insecticide application and the number of vectors. But there was no correlation between the time after insecticide application and T. infestans' infectivity. The statistical analysis showed a high correlation between current values of the entomological risk indicator and Trypanosoma cruzi seroprevalence in children. CONCLUSIONS: The risk of T. cruzi domestic transmission assessed using an entomological index show a correlation with children seroprevalence for Chagas' disease and householders' habits.

Estudo de movimentos de vertente no concelho da Povoação (ilha de São Miguel, Açores): inventariação, caracterização e análise da susceptibilidade

Tese de Doutoramento, Geologia (Riscos Geológicos), 4 de Abril de 2014, Universidade dos Açores.

As duas margens do rio: contrastes urbanos e regulação da violência na escola

o objeto deste artigo é analisar as respostas da escola ao fenômeno da violência em meio escolar e qual a influência das características dos contextos urbanos nesse processo. A identificação de escolas situadas em contextos urbanos fortemente degradados e com elevada conflitualidade e desigualdade social, mas que apresentavam níveis reduzidos de violência no seu interior e, inversamente, escolas com uma frequência elevada de ocorrências que se situavam em contextos urbanos mais estruturados e maioritariamente de classe média, levou- nos a questionar as concepções largamente aceitas e difundidas sobre o aparente contágio de conflitualidade em escolas situadas em meios sociais desfavorecidos. As evidências encontradas na análise dessa relação entre as escolas e o contexto social local permitiram- nos refutar o determinismo das características do meio social sobre as escolas, bem como a consequente incapacidade dessas na regulação e prevenção da violência. o centramento da pesquisa na dimensão organizacional, em concreto nas estratégias definidas e desenvolvidas pelas escolas no combate ao problema da violência, permitiu-nos compreender e demonstrar que as orientações, as práticas e os processos organizacionais têm um papel decisivo na pacificação dos quotidianos escolares.

Assessment of genotoxicity in oral epithelial cells of health professionals occupationally exposed to ionizing radiations

Dissertação de Mestrado em Ambiente, Saúde e Segurança.

Transformador para fonte de alta-tensão contínua

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

Distributed active traction control system applied to the RoboCup middle size league

This work addresses the problem of traction control in mobile wheeled robots in the particular case of the RoboCup Middle Size League (MSL). The slip control problem is formulated using simple friction models for ISePorto Team robots with a differential wheel configuration. Traction was also characterized experimentally in the MSL scenario for relevant game events. This work proposes a hierarchical traction control architecture which relies in local slip detection and control at each wheel, with relevant information being relayed to a higher level responsible for global robot motion control. A dedicated one axis control embedded hardware subsystem allowing complex local control, high frequency current sensing and odometric information procession was developed. This local axis control board is integrated in a distributed system using CAN bus communications. The slipping observer was implemented in the axis control hardware nodes integrated in the ISePorto robots and was used to control and detect loss of for traction. %and to detect the ball in the kicking device. An external vision system was used to perform a qualitative analysis of the slip detection and observer performance results are presented.