Comparação de desempenho entre a formulação direta do Método dos Elementos de Contorno com Funções Radiais e o Método dos Elementos Finitos em problemas de Poisson e Helmholtz

O presente trabalho objetiva avaliar o desempenho do MECID (Método dos Elementos de Contorno com Interpolação Direta) para resolver o termo integral referente à inércia na Equação de Helmholtz e, deste modo, permitir a modelagem do Problema de Autovalor assim como calcular as frequências naturais, comparando-o com os resultados obtidos pelo MEF (Método dos Elementos Finitos), gerado pela Formulação Clássica de Galerkin. Em primeira instância, serão abordados alguns problemas governados pela equação de Poisson, possibilitando iniciar a comparação de desempenho entre os métodos numéricos aqui abordados. Os problemas resolvidos se aplicam em diferentes e importantes áreas da engenharia, como na transmissão de calor, no eletromagnetismo e em problemas elásticos particulares. Em termos numéricos, sabe-se das dificuldades existentes na aproximação precisa de distribuições mais complexas de cargas, fontes ou sorvedouros no interior do domínio para qualquer técnica de contorno. No entanto, este trabalho mostra que, apesar de tais dificuldades, o desempenho do Método dos Elementos de Contorno é superior, tanto no cálculo da variável básica, quanto na sua derivada. Para tanto, são resolvidos problemas bidimensionais referentes a membranas elásticas, esforços em barras devido ao peso próprio e problemas de determinação de frequências naturais em problemas acústicos em domínios fechados, dentre outros apresentados, utilizando malhas com diferentes graus de refinamento, além de elementos lineares com funções de bases radiais para o MECID e funções base de interpolação polinomial de grau (um) para o MEF. São geradas curvas de desempenho através do cálculo do erro médio percentual para cada malha, demonstrando a convergência e a precisão de cada método. Os resultados também são comparados com as soluções analíticas, quando disponíveis, para cada exemplo resolvido neste trabalho.

Desenvolvimento e avaliação da acurácia do sistema de filtração (BacFil 6.0) na detecção de bacilos álcool-ácido resistentes em amostras de lavado broncoalveolar de pacientes com suspeita de tuberculose

A baciloscopia é o principal método diagnóstico da tuberculose (TB) em razão do seu baixo custo, rapidez e facilidade de execução. Porém sua sensibilidade é baixa, principalmente nas formas paucibacilares da doença. Nesse sentido, novas metodologias que resultem no aumento da sensibilidade da baciloscopia tornam-se absolutamente necessárias. Neste estudo, nos propusemos a aprimorar e padronizar o sistema de filtração BacFil e avaliar sua performance e acurácia em amostras paucibacilares (lavado broncoalveolar). Para alcançar esses objetivos desenvolvemos o estudo em duas fases. Na primeira fase, foram realizados ensaios para definir: 1) utilização de membranas brancas para visualização de BAAR corados por Auramina-O; 2) aumento do volume de NALC, utilização de pérolas de vidro no processo de digestão das amostras e mudança no sistema do suporte do pré-filtro; 3) meios de fixação da membrana de filtração na lâmina de microscopia; 4) limite de detecção da técnica; 5) aumento do volume de NaOCl e a influência desse aumento na visualização de BAAR na membrana. Verificou-se que: a membrana de policarbonato branca tem a mesma eficiência da membrana de policarbonato preta na visualização de BAAR fluorescentes; o método modificado utilizando maior concentração de NALC, pérolas de vidro e sistema de pré-filtro baseado em orifícios obteve 98% de passagem das amostras pelo sistema; a melhor forma de fixação da membrana na lâmina foi obtida por intermédio da utilização de fita dupla face; o limite de detecção da técnica de filtração utilizando o sistema BacFil versão 6.0 foi de 2 a 9 BAAR por mililitro de suspensão bacteriana com D.O de 0,250 ± 0,01 a 625nm; o aumento da concentração de NaOCl para 10% ajuda na passagem de um maior volume de amostra pelo sistema, porém ocasiona a diminuição da quantidade BAAR na membrana de filtração após o período necessário para todo o processo. Na segunda fase foi avaliado acurácia da técnica padronizada em 101 amostras de lavado broncoalveolar (LBA) de pacientes com suspeita de TB provenientes do Hospital Universitário Cassiano Antônio de Moraes. Observou-se que a sensibilidade da técnica de filtração (BacFil versão 6.0) foi de 76% e especificidade de 95%. A sensibilidade obtida foi significativamente maior do que a observada na baciloscopia após centrifugação que foi de 59% (p = 0,001). No entanto, constatou-se uma diminuição de especificidade na técnica de filtração (95%) em relação a técnica de 8 centrifugação (99%). Concluímos que as modificações realizadas nos sistema de filtração permitiu sanar os problemas técnicos apresentados nas versões anteriores e aumentar a sensibilidade da baciloscopia de amostras paucibacilares (lavado broncoalveolar) para o diagnóstico da TB pulmonar.

Efeitos da depleção de nitrogênio sobre a biomassa e produção lipídica lipídica de três espécies de microalgas fitoplânticas

O uso de lipídios obtidos a partir da biomassa de microalgas tem sido descrito como uma alternativa promissora para a indústria petro-diesel e envolve etapas como o cultivo de microalgas, separação da biomassa e extração de lipídios. Para viabilizar a produção em larga escala, é necessário selecionar as espécies mais produtivas, diminuir os custos de produção e determinar as condições ideais de cultivo. Os gêneros Chlorella, Desmodesmus e Ankistrodesmus apresentam características favoráveis à produção comercial, tendo sido então selecionada uma espécie de cada no presente trabalho. O objetivo do estudo foi avaliar diferentes condições de cultivo de Ankistrodesmus fusiformis, Chlorella vulgaris e Desmodesmus spinosus visando o aumento da produtividade em biomassa e lipídios totais. As algas foram identificadas e cultivadas em laboratório, em condições controladas de temperatura a 26ºC (±1), aeração por borbulhamento à pressão ambiente e luminosidade fornecida por lâmpadas fluorescentes, com intensidade de 47,25 μmol de fótons m-2.s-1 (3500 lux), fotoperiodo de 12h e pH 7, sob duas concentrações estressantes de nitrato de sódio (0,10 g/L e 0,05g/L). Os cultivos duraram em média 16 dias, sendo as curvas de crescimento construídas com dados de espectrofotometria óptica coletados a cada 48h, e a biomassa obtida ao final do cultivo por centrifugação e liofilização de cada unidade experimental. Para extração dos lipídios totais, foi utilizada a mistura de clorofórmio: metanol (1:2), segundo a metodologia de Bligh & Dyer (1959). Os tratamentos de estresse em D.spinosus resultaram em maior acúmulo lipídico, com aumento de até 149,7%, porém com drástica diminuição do crescimento e biomassa. Em C. vulgaris, nos tratamentos de estresse, verificou-se apenas ligeiro aumento do peso seco e teor de lipídios, não havendo diferença significativa entre os tratamentos e o controle. Da mesma forma, A.fusiformis não mostrou respostas significativas ao estresse pela redução de nitrato de sódio do meio, havendo ligeira diminuição do conteúdo lipídico e aumento do crescimento e biomassa. Com respostas diferentes para cada espécie estudada, evidencia-se a necessidade do conhecimento da fisiologia e autoecologia da cepa a ser cultivada em escala comercial visando à produção de ácidos graxos para fins de biodiesel.

Style and performance of international socially responsible funds in Europe

This paper analyses the performance and investment styles of internationally oriented Socially Responsible Investment (SRI)funds, domiciled in eight European markets, in comparison with characteristics-matched conventional funds. To the best of our knowledge, this is the first multi-country study, focused on international SRI funds (investing in Global and in European equities), to combine the matched-pairs approach with the use of robust conditional multi-factor performance evaluation models, which allow for both time-varying alphas and betas and also control for home biases and spurious regression biases.In general, the results show that differences in the performance of international SRI funds and their conventional peers are not statistically significant. Regarding investment styles, SRI and conventional funds exhibit similar factor exposures in most cases. In addition,conventional benchmarks present a higher explaining power of SRI fund returns than SRI benchmarks. Our results also show significant differences in the investment styles of SRI funds according to whether they use “best-in-class” screening strategies or not. When compared to SRI funds that employ simple negative and/or positive screens, SRI “best-in-class” funds present significantly lower exposures to small caps and momentum strategies and significantly higher exposures to local stocks.

Performance of european socially responsible funds during market crises: evidence from France

This paper investigates the performance, investment styles andmanagerial abilities of French socially responsible investment (SRI) funds investing in Europe during crisis and non-crisis periods. Our results show that SRI funds significantly underperformcharacteristics-matched conventional funds during non-crisis periods, but match the performance of their peers duringmarket downturns. The underperformance of SRI funds during good economic states is driven by funds that use negative screens, since funds that use only positive screens performsimilarly to conventional funds across differentmarket conditions. SRI and conventional funds showsignificant differences in risk exposures during non-crisis periods but exhibit much more similar investment styles during crises. Furthermore,we find little evidence of significant differences inmanagerial abilities during bad economic states. Yet, during non-crisis periods, SRI and conventional fund managers exhibit significantly different style-timing abilities and these differences are also related to screening strategies.

Fluorescence Microscopy Imaging Denoising with Log-Euclidean Priors and Photobleaching Compensation

Fluorescent protein microscopy imaging is nowadays one of the most important tools in biomedical research. However, the resulting images present a low signal to noise ratio and a time intensity decay due to the photobleaching effect. This phenomenon is a consequence of the decreasing on the radiation emission efficiency of the tagging protein. This occurs because the fluorophore permanently loses its ability to fluoresce, due to photochemical reactions induced by the incident light. The Poisson multiplicative noise that corrupts these images, in addition with its quality degradation due to photobleaching, make long time biological observation processes very difficult. In this paper a denoising algorithm for Poisson data, where the photobleaching effect is explicitly taken into account, is described. The algorithm is designed in a Bayesian framework where the data fidelity term models the Poisson noise generation process as well as the exponential intensity decay caused by the photobleaching. The prior term is conceived with Gibbs priors and log-Euclidean potential functions, suitable to cope with the positivity constrained nature of the parameters to be estimated. Monte Carlo tests with synthetic data are presented to characterize the performance of the algorithm. One example with real data is included to illustrate its application.

Lyme Disease: antibodies against Borrelia burgdorferi in farm workers in Argentina

Lyme Disease is a tick-borne (specially by Ixodes ticks) immune-mediated inflammatory disorder caused by a newly recognize spirochete, Borrelia burgdorferi. Indirect fluorescent antibody (IF) staining methods and enzyme-linked immunosorbent assay are frequently relied upon to confirm Lyme borreliosis infections. Although serologic testing for antibodies has limitations, it is still the only practical means of confirming B. burgdorferi infections. Because we have no previous report of Lyme disease in human inhabitants in Argentina, a study was designed as a seroepidemiologic investigation of the immune response to B. burgdorferi in farm workers of Argentina with arthritis symptoms. Three out of 28 sera were positive (#1,5 and 9). Serum # 1 was positive for Immunoglobulin G at dilution 1:320, serum # 5 and # 9 both to dilution 1:160; while for Immunoglobulin M all (#1, 5 and 9) were positive at low dilution (1:40) using IF. The results showed that antibodies against B. burgdorferi are present in an Argentinian population. Thus caution should be exercised in the clinical interpretation of arthritis until the presence of B. burgdorferi be confirmed by culture in specific media.

Human cryptosporidiosis: detection of specific antibodies in the serum by an indirect immunofluorescence

Cryptosporidium sp., a coccidian parasite usually found in the faeces of cattle, has been recently implicated as an agent of human intestinal disease, mainly in immunocompromised patients. In the study realized, by an indirect immunofluorescence technique, specific immunoglobulins (IgG and IgM) have been demonstrated in human serum against Cryptosporidium oocysts. Purified oocysts were used as antigens in the indirect immunofluorecence assay. After analyzing this test in sera from selected groups of patients, the frequency of both specific IgG and IgM of immunocompetent children who were excreting oocysts in their faeces was 62% and in children with negative excretion of oocysts was 20% and 40%, respectively. In adults infected with the human immunodeficiency virus (HIV) and who were excreting Cryptosporidium in their stools, the frequency was 57% for IgG but only 2% for IgM. Twenty three percent of immunocompromised adults with not determined excretion of oocysts in their stools had anti-Cryptosporidium IgG in their sera. Children infected with human immunodeficiency virus had no IgM and only 14% had IgG detectable in their sera. The indirect immunoflorescence assay, when used with other parasitological techniques appears to be useful for retrospective population studies and for diagnosis of acute infection. The humoral immune response of HIV positive patients to this protozoan agent needs clarification.

Blue-enhanced thin-film photodiode for dual-screen x-ray imaging

This article reports on a-Si:H-based low-leakage blue-enhanced photodiodes for dual-screen x-ray imaging detectors. Doped nanocrystalline silicon was incorporated in both the n- and p-type regions to reduce absorption losses for light incoming from the top and bottom screens. The photodiode exhibits a dark current density of 900 pA/cm(2) and an external quantum efficiency up to 90% at a reverse bias of 5 V. In the case of illumination through the tailored p-layer, the quantum efficiency of 60% at a 400 nm wavelength is almost double that for the conventional a-Si:H n-i-p photodiode.

Detection of anti-Giardia lamblia serum antibody among children of day care centers

OBJETIVES: To detect anti-Giardia lamblia serum antibodies in healthy children attending public day care centers and to assess serological tests as tools for estimating the prevalence of G. lamblia in endemic areas. METHODS: Three separate stool specimens and filter paper blood samples were collected from 147 children ranging from 0 to 6 years old. Each stool sample was processed using spontaneous sedimentation and zinc sulfate flotation methods. Blood samples were tested by indirect immunofluorescence (IIF) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for Giardia IgG. RESULTS AND CONCLUSIONS: Of 147 individuals tested, 93 (63.3%) showed Giardia cysts in their feces. Using IIF and ELISA, serum antibodies were detected in 93 (63.3%) and 100 (68%) samples , respectively. Sensitivity of IIF and ELISA was 82% and 72%, respectively. However, ELISA revealed to be less specific (39%) than IIF (70%). IIF also showed a higher concordance with microscopic examination than ELISA.

Identificação de compostos que modulam a patogénese da doença de Machado-Joseph em C.elegans: autofagia como alvo terapêutico: identification of small compounds that modulate pathogenesis of Machado-Joseph disease in a C.elegans model: targeting autophagy

A doença de Machado-Joseph (DMJ) ou ataxia espinocerebelosa do tipo 3 (SCA3), conhecida por ser a mais comum das ataxias hereditárias dominantes em todo o mundo, é uma doença neurodegenerativa autossómica dominante que leva a uma grande incapacidade motora, embora sem alterar o intelecto, culminando com a morte do doente. Atualmente não existe nenhum tratamento eficaz para esta doença. A DMJ é resultado de uma alteração genética causada pela expansão de uma sequência poliglutamínica (poliQ), na região C-terminal do gene que codifica a proteína ataxina-3 (ATXN3). Os mecanismos celulares das doenças de poliglutaminas que provocam toxicidade, bem como a função da ATXN3, não são ainda totalmente conhecidos. Neste trabalho, usamos, pela sua simplicidade e potencial genético, um pequeno animal invertebrado, o nemátode C. elegans, com o objetivo de identificar fármacos eficazes para o combate contra a patogénese da DMJ, analisando simultaneamente o seu efeito na agregação da ATXN3 mutante nas células neuronais in vivo e o seu impacto no comportamento motor dos animais. Este pequeno invertebrado proporciona grandes vantagens no estudo dos efeitos tóxicos de proteínas poliQ nos neurónios, uma vez que a transparência das suas 959 células (das quais 302 são neurónios) facilita a deteção de proteínas fluorescentes in vivo. Para além disso, esta espécie tem um ciclo de vida curto, é económica e de fácil manutenção. Neste trabalho testámos no nosso modelo transgénico da DMJ com 130Qs em C.elegans dois compostos potencialmente moduladores da agregação da ATXN3 mutante e da resultante disfunção neurológica, atuando pela via da autofagia. De modo a validar a possível importância terapêutica da ativação da autofagia os compostos candidatos escolhidos foram o Litío e o análogo da Rapamicina CCI-779, testados independentemente e em combinação. A neuroproteção conferida pelo Litío e pelo CCI-779 independentemente sugere que o uso destes fármacos possa ser considerado uma boa estratégia como terapia para a DMJ, a testar em organismos evolutivamente mais próximos do humano. A manipulação da autofagia, segundo vários autores, parece ser benéfica e pode ser a chave para o desenvolvimento de novos tratamentos para várias doenças relacionadas com a agregação proteica e o envelhecimento.

Convex Total Variation Denoising of Poisson Fluorescence Confocal Images With Anisotropic Filtering

Fluorescence confocal microscopy (FCM) is now one of the most important tools in biomedicine research. In fact, it makes it possible to accurately study the dynamic processes occurring inside the cell and its nucleus by following the motion of fluorescent molecules over time. Due to the small amount of acquired radiation and the huge optical and electronics amplification, the FCM images are usually corrupted by a severe type of Poisson noise. This noise may be even more damaging when very low intensity incident radiation is used to avoid phototoxicity. In this paper, a Bayesian algorithm is proposed to remove the Poisson intensity dependent noise corrupting the FCM image sequences. The observations are organized in a 3-D tensor where each plane is one of the images acquired along the time of a cell nucleus using the fluorescence loss in photobleaching (FLIP) technique. The method removes simultaneously the noise by considering different spatial and temporal correlations. This is accomplished by using an anisotropic 3-D filter that may be separately tuned in space and in time dimensions. Tests using synthetic and real data are described and presented to illustrate the application of the algorithm. A comparison with several state-of-the-art algorithms is also presented.

Multilayer Architectures Based on a-SiC:H Material: Tunable Wavelength Filters in Optical Processing Devices

The characteristics of tunable wavelength filters based on a-SiC:H multilayered stacked pin cells are studied both theoretically and experimentally. The optical transducers were produced by PECVD and tested for a proper fine tuning of the cyan and yellow fluorescent proteins emission. The active device consists of a p-i'(a-SiC:H)-n/p-i(a-Si:H)-n heterostructures sandwiched between two transparent contacts. Experimental data on spectral response analysis, current-voltage characteristics and color and transmission rate discrimination are reported. Cyan and yellow fluorescent input channels were transmitted together, each one with a specific transmission rate and different intensities. The multiplexed optical signal was analyzed by reading out, under positive and negative applied voltages, the generated photocurrents. Results show that the optimized optical transducer has the capability of combining the transient fluorescent signals onto a single output signal without losing any specificity (color and intensity). It acts as a voltage controlled optical filter: when the applied voltages are chosen appropriately the transducer can select separately the cyan and yellow channel emissions (wavelength and frequency) and also to quantify their relative intensities. A theoretical analysis supported by a numerical simulation is presented.

A novel flow cytometric protocol for assessment of yeast cell adhesion

Microbial adhesion is a field of recognized relevance and, as such, an impressive array of tools has been developed to understand its molecular mechanisms and ultimately for its quantification. Some of the major limitations found within these methodologies concern the incubation time, the small number of cells analyzed, and the operator's subjectivity. To overcome these aspects, we have developed a quantitative method to measure yeast cells' adhesion through flow cytometry. In this methodology, a suspension of yeast cells is mixed with green fluorescent polystyrene microspheres (uncoated or coated with host proteins). Within 2 h, an adhesion profile is obtained based on two parameters: percentage and cells-microsphere population's distribution pattern. This flow cytometry protocol represents a useful tool to quantify yeast adhesion to different substrata in a large scale, providing manifold data in a speedy and informative manner.

Use of a-SiC:H Semiconductor-Based Transducer for Glucose Sensing through FRET Analysis

Glucose sensing is an issue with great interest in medical and biological applications. One possible approach to glucose detection takes advantage of measuring changes in fluorescence resonance energy transfer (FRET) between a fluorescent donor and an acceptor within a protein which undergoes glucose-induced changes in conformation. This demands the detection of fluorescent signals in the visible spectrum. In this paper we analyzed the emission spectrum obtained from fluorescent labels attached to a protein which changes its conformation in the presence of glucose using a commercial spectrofluorometer. Different glucose nanosensors were used to measure the output spectra with fluorescent signals located at the cyan and yellow bands of the spectrum. A new device is presented based on multilayered a-SiC:H heterostructures to detect identical transient visible signals. The transducer consists of a p-i'(a-SiC:H)-n/p-i(a-Si:H)-n heterostructure optimized for the detection of the fluorescence resonance energy transfer between fluorophores with excitation in the violet (400 nm) and emissions in the cyan (470 nm) and yellow (588 nm) range of the spectrum. Results show that the device photocurrent signal measured under reverse bias and using appropriate steady state optical bias, allows the separate detection of the cyan and yellow fluorescence signals presented.