Time series morphological analysis applied to biomedical signals events detection

Dissertation submitted in the fufillment of the requirements for the Degree of Master in Biomedical Engineering

Reconceptualising public spaces of (IN)equality: sensing and creating layers of visibility

Tese apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em Geografia e Planeamento Territorial - Especialidade: Geografia Humana

Molecular simulation of gas adsorption equilibria in nanoporous materials

This work is divided into two distinct parts. The first part consists of the study of the metal organic framework UiO-66Zr, where the aim was to determine the force field that best describes the adsorption equilibrium properties of two different gases, methane and carbon dioxide. The other part of the work focuses on the study of the single wall carbon nanotube topology for ethane adsorption; the aim was to simplify as much as possible the solid-fluid force field model to increase the computational efficiency of the Monte Carlo simulations. The choice of both adsorbents relies on their potential use in adsorption processes, such as the capture and storage of carbon dioxide, natural gas storage, separation of components of biogas, and olefin/paraffin separations. The adsorption studies on the two porous materials were performed by molecular simulation using the grand canonical Monte Carlo (μ,V,T) method, over the temperature range of 298-343 K and pressure range 0.06-70 bar. The calibration curves of pressure and density as a function of chemical potential and temperature for the three adsorbates under study, were obtained Monte Carlo simulation in the canonical ensemble (N,V,T); polynomial fit and interpolation of the obtained data allowed to determine the pressure and gas density at any chemical potential. The adsorption equilibria of methane and carbon dioxide in UiO-66Zr were simulated and compared with the experimental data obtained by Jasmina H. Cavka et al. The results show that the best force field for both gases is a chargeless united-atom force field based on the TraPPE model. Using this validated force field it was possible to estimate the isosteric heats of adsorption and the Henry constants. In the Grand-Canonical Monte Carlo simulations of carbon nanotubes, we conclude that the fastest type of run is obtained with a force field that approximates the nanotube as a smooth cylinder; this approximation gives execution times that are 1.6 times faster than the typical atomistic runs.

Genetic characterization of rabies virus isolated from bovines and equines between 2007 and 2008, in the States of São Paulo and Minas Gerais

INTRODUCTION: Rabies is an acute disease of the central nervous system and is responsible for the deaths of thousands of humans, wild animals and livestock, particularly cattle, as well as causing major economic losses. This study describes the genetic characterization of rabies virus variants that circulate in Desmodus rotundus populations and are transmitted to herbivores. METHODS: Fifty rabies virus isolates from bovines and equines in the States of São Paulo and Minas Gerais, Brazil, were genetically characterized and compared with sequences retrieved from GenBank. RESULTS: Two clusters (I and II) with mean nucleotide identities of 99.1 and 97.6% were found. The first of these contained nearly all the samples analyzed. Lineages from other Brazilian states grouped in cluster II. CONCLUSIONS: Analysis of the amino acid sequences of the N proteins revealed the existence of genetic markers that may indicate possible variations between geographic regions, although the biologically active regions are conserved within the species over space and time.

A new MDA-SOA based framework for intercloud interoperability

Cloud computing has been one of the most important topics in Information Technology which aims to assure scalable and reliable on-demand services over the Internet. The expansion of the application scope of cloud services would require cooperation between clouds from different providers that have heterogeneous functionalities. This collaboration between different cloud vendors can provide better Quality of Services (QoS) at the lower price. However, current cloud systems have been developed without concerns of seamless cloud interconnection, and actually they do not support intercloud interoperability to enable collaboration between cloud service providers. Hence, the PhD work is motivated to address interoperability issue between cloud providers as a challenging research objective. This thesis proposes a new framework which supports inter-cloud interoperability in a heterogeneous computing resource cloud environment with the goal of dispatching the workload to the most effective clouds available at runtime. Analysing different methodologies that have been applied to resolve various problem scenarios related to interoperability lead us to exploit Model Driven Architecture (MDA) and Service Oriented Architecture (SOA) methods as appropriate approaches for our inter-cloud framework. Moreover, since distributing the operations in a cloud-based environment is a nondeterministic polynomial time (NP-complete) problem, a Genetic Algorithm (GA) based job scheduler proposed as a part of interoperability framework, offering workload migration with the best performance at the least cost. A new Agent Based Simulation (ABS) approach is proposed to model the inter-cloud environment with three types of agents: Cloud Subscriber agent, Cloud Provider agent, and Job agent. The ABS model is proposed to evaluate the proposed framework.

Cellular reprogramming strategies for degenerative disorders involving the retinal pigment epithelium

RESUMO: A reprogramação celular permite que uma célula somática seja reprogramada para outra célula diferente através da expressão forçada de factores de transcrição (FTs) específicos de determinada linhagem celular, e constitui uma área de investigação emergente nos últimos anos. As células somáticas podem ser experimentalmente manipuladas de modo a obter células estaminais pluripotentes induzidas (CEPi), ou convertidas directamente noutro tipo de célula somática. Estas descobertas inovadoras oferecem oportunidades promissoras para o desenvolvimento de novas terapias de substituição celular e modelos de doença, funcionando também como ferramentas valiosas para o estudo dos mecanismos moleculares que estabelecem a identidade celular e regulam os processos de desenvolvimento. Existem várias doenças degenerativas hereditárias e adquiridas da retina que causam deficiência visual devido a uma disfunção no tecido de suporte da retina, o epitélio pigmentar da retina (EPR). Uma destas doenças é a Coroideremia (CHM), uma doença hereditária monogénica ligada ao cromossoma X causada por mutações que implicam a perda de função duma proteína com funções importantes na regulação do tráfico intracelular. A CHM é caracterizada pela degenerescência progressiva do EPR, assim como dos foto-receptores e da coróide. Resultados experimentais sugerem que o EPR desempenha um papel importante na patogénese da CHM, o que parece indicar uma possível vantagem terapêutica na substituição do EPR nos doentes com CHM. Por outro lado, existe uma lacuna em termos de modelos in vitro de EPR para estudar a CHM, o que pode explicar o ainda desconhecimento dos mecanismos moleculares que explicam a patogénese desta doença. Assim, este trabalho focou-se principalmente na exploração das potencialidades das técnicas de reprogramação celular no contexto das doenças de degenerescência da retina, em particular no caso da CHM. Células de murganho de estirpe selvagem, bem como células derivadas de um ratinho modelo de knockout condicional de Chm, foram convertidos com sucesso em CEPi recorrendo a um sistema lentiviral induzido que permite a expressão forçada dos 4 factores clássicos de reprogramação, a saber Oct4, Sox2, Klf4 e c-Myc. Estas células mostraram ter equivalência morfológica, molecular e funcional a células estaminais embrionárias (CES). As CEPi obtidas foram seguidamente submetidas a protocolos de diferenciação com o objectivo final de obter células do EPR. Os resultados promissores obtidos revelam a possibilidade de gerar um valioso modelo de EPR-CHM para estudos in vitro. Em alternativa, a conversão directa de linhagens partindo de fibroblastos para obter células do EPR foi também abordada. Uma vasta gama de ferramentas moleculares foi gerada de modo a implementar uma estratégia mediada por FTs-chave, seleccionados devido ao seu papel fundamental no desenvolvimento embrionário e especificação do EPR. Conjuntos de 10 ou menos FTs foram usados para transduzir fibroblastos, que adquiriram morfologia pigmentada e expressão de alguns marcadores específicos do EPR. Adicionalmente, observou-se a activação de regiões promotoras de genes específicos de EPR, indicando que a identidade transcricional das células foi alterada no sentido pretendido. Em conclusão, avanços significativos foram atingidos no sentido da implementação de tecnologias de reprogramação celular já estabelecidas, bem como na concepção de novas estratégias inovadoras. Metodologias de reprogramação, quer para pluripotência, quer via conversão directa, foram aplicadas com o objectivo final de gerar células do EPR. O trabalho aqui descrito abre novos caminhos para o estabelecimento de terapias de substituição celular e, de uma maneira mais directa, levanta a possibilidade de modelar doenças degenerativas da retina com disfunção do EPR numa placa de petri, em particular no caso da CHM.---------------ABSTRACT: Cellular reprogramming is an emerging research field in which a somatic cell is reprogrammed into a different cell type by forcing the expression of lineage-specific transcription factors (TFs). Cellular identities can be manipulated using experimental techniques with the attainment of pluripotency properties and the generation of induced Pluripotent Stem (iPS) cells, or the direct conversion of one somatic cell into another somatic cell type. These pioneering discoveries offer new unprecedented opportunities for the establishment of novel cell-based therapies and disease models, as well as serving as valuable tools for the study of molecular mechanisms governing cell fate establishment and developmental processes. Several retinal degenerative disorders, inherited and acquired, lead to visual impairment due to an underlying dysfunction of the support cells of the retina, the retinal pigment epithelium (RPE). Choroideremia (CHM), an X-linked monogenic disease caused by a loss of function mutation in a key regulator of intracellular trafficking, is characterized by a progressive degeneration of the RPE and other components of the retina, such as the photoreceptors and the choroid. Evidence suggest that RPE plays an important role in CHM pathogenesis, thus implying that regenerative approaches aiming at rescuing RPE function may be of great benefit for CHM patients. Additionally, lack of appropriate in vitro models has contributed to the still poorly-characterized molecular events in the base of CHM degenerative process. Therefore, the main focus of this work was to explore the potential applications of cellular reprogramming technology in the context of RPE-related retinal degenerations. The generation of mouse iPS cells was established and optimized using an inducible lentiviral system to force the expression of the classic set of TFs, namely Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc. Wild-type cells, as well as cells derived from a conditional knockout (KO) mouse model of Chm, were successfully converted into a pluripotent state, that displayed morphology, molecular and functional equivalence to Embryonic Stem (ES) cells. Generated iPS cells were then subjected to differentiation protocols towards the attainment of a RPE cell fate, with promising results highlighting the possibility of generating a valuable Chm-RPE in vitro model. In alternative, direct lineage conversion of fibroblasts into RPE-like cells was also tackled. A TF-mediated approach was implemented after the generation of a panoply of molecular tools needed for such studies. After transduction with pools of 10 or less TFs, selected for their key role on RPE developmental process and specification, fibroblasts acquired a pigmented morphology and expression of some RPE-specific markers. Additionally, promoter regions of RPE-specific genes were activated indicating that the transcriptional identity of the cells was being altered into the pursued cell fate. In conclusion, highly significant progress was made towards the implementation of already established cellular reprogramming technologies, as well as the designing of new innovative ones. Reprogramming into pluripotency and lineage conversion methodologies were applied to ultimately generate RPE cells. These studies open new avenues for the establishment of cell replacement therapies and, more straightforwardly,raise the possibility of modelling retinal degenerations with underlying RPE defects in apetri dish, particularly CHM.

A Cidade do Trabalho: usos do património industrial (S. João da Madeira)

S. João da Madeira é uma localidade que desde cedo construiu os seus discursos em torno da identidade local sob o epíteto de Cidade do Trabalho. Mais recentemente, desde a última década do século XX, a cidade começou a olhar para a sua dimensão industrial do ponto de vista do seu cunho patrimonial, dentro do quadro emergente das políticas culturais e de identidade, no qual as identidades particulares – como à escala local – se querem afirmar no plano global. Partindo de uma primeira análise dos processos contemporâneos de patrimonialização do industrial no contexto de S. João da Madeira, concretizados pela via dos museus e do turismo, num trabalho de projeto que se apresenta como fase de investigação preliminar de um futuro trabalho de doutoramento, questiona-se como a antropologia poderá pensar o conceito de cultura popular fora dos contextos normalmente a estes atribuídos e como, consequentemente, poderá problematizar as fronteiras daquilo que poderá ser considerado ou não Património Cultural Imaterial (PCI), categoria com a qual a disciplina está historicamente comprometida.

Musées et casinos dans une ville "patrimoine mondial": authenticité et hyperréalité, deux formes culturelles de l'espace urbain de Macao

Texto submetido para publicação em 2011.

Travestis brasileiras em Portugal : percursos, identidades e ambiguidades

Os séculos XX e XXI corresponderam ao agudizar de processos globalizantes potenciados pelas novas tecnologias, quer no âmbito comunicacional, quer industrial, sublinhando dinâmicas de desruralização e de construção de tecidos urbanos densos onde o anonimato se tornou possível na vivência de experiências, outrora reconduzidas ao silêncio do sujeito socialmente isolado. A diferença, enquanto experiência vivida, tornou-se comunitariamente possível, surgindo grupos que delimitam geograficamente determinadas áreas urbanas a que correspondem afinidades eróticas ou de práticas sexuais, inicialmente de gays e lésbicas. Quebra-se na prática a uni-direccionalidade entre sexo e género, entre sexo e sexualidade, questionando-se esquemas de relações assimétricas e modelos de pensamento enraizados (heterossexualidade, patriarcado, machismo, etc.). Rubin (1975 in Lewin 2006, in Vance, 1984) propõe a existência de dois sistemas diferenciados de sexo e género que tornam plausível, sob o ponto de vista analítico, a não correspondência entre sexo, género e sexualidade. O paradigma máximo desta autonomia sistémica alcança-se na construção de uma identidade travesti. Esta identidade mutante, mutável e instável parece acompanhar um mundo de fluxos intensos e interdependências múltiplas. É na sociedade global que as travestis encontram espaço para a vivência comunitária da sua experiência, constituindo-se como um grupo com práticas transnacionais, marcado pela mobilidade de género e geográfica, primeiramente dentro das fronteiras brasileiras e depois para a Europa. Cidade, prostituição e migração surgem como factores chave da disseminação geográfica e identitária desta comunidade. Este projecto tomado sob uma perspectiva global mantêm ou reinventa relações com a estrutura, que aparentemente as apaga enquanto actores sociais e da qual, aparentemente, se auto-excluem.

Dispondo de si : autonomia, género e envelhecimento nos quotidianos de saúde

Esta tese de doutoramento tem como objectivo geral compreender as experiências de autonomia individual na actual geração de adultos mais velhos, enquadrados pelas construções identitárias de género e assumindo como plataforma de observação as vivências quotidianas de saúde. Para tanto, justifica-se a centralidade do valor da autonomia individual na contemporaneidade, para depois se problematizar o conceito a partir de uma perspectiva feminista, com base na conceptualização proposta por este corpo teórico. O feminismo propõe a adopção do conceito de autonomia relacional, que ao reconhecer a natureza social do self e das identidades, é capaz de proporcionar uma leitura crítica e contextualizada da autonomia de cada sujeito, por integrar não só as especificidades, estímulos, oportunidades e contingências de um tempo e de um espaço social, como também o poder resolutivo, transformador e de resistência da agência individual. A vivência da velhice constitui, cada vez mais, um exercício de individualidade. No envelhecer, a vivência da saúde ganha especiais contornos. Não só porque o cuidar de si se tornou um aspecto biográfico de progressiva acentuação, como também por ser este um tempo da vida em que os dilemas, inquietações e exigências com o corpo se acentuam. A individualização dos trajectos biográficos que nas sociedades contemporâneas surge com cada vez maior expressão sugere a importância do estudo das diferentes ecologias sociais, com base na precisão e no detalhe. A tese adoptou uma estratégia metodológica de estudos de casos, concretizada num estudo de caso múltiplo, de tipo qualitativo. Os sentidos conferidos às experiências da autonomia individual pela actual geração de adultos mais velhos, nos seus quotidianos de saúde, mobilizam e matizam diferentes modelos culturais, iluminando a ideia de uma transição sociocultural que abandona parcialmente certos aspectos, mas que mantém tantos outros. No envelhecer, a vivência da autonomia individual é mediatizada por diferentes performatividades femininas e masculinas, tendo sido três os espaços principais de expressão social da autonomia, resultantes do seu cruzamento com o género, enquanto dimensão de análise principal. Tem-se que estas diferenças entre espaços factoriais vêm demonstrar o hibridismo dos posicionamentos resultante da crescente individualidade das trajectórias de vida. Face à saúde, a capacidade de adaptação e de auto-gestão mais positivos relacionam-se, face às mulheres, com a expressão singular de uma maior individualidade e, face aos homens, com o valor social conferido a diferentes masculinidades.

As peculiaridades da democratização da região do Cáucaso do Sul no contexto da Política Europeia de Vizinhança

O período após o colapso da União Soviética foi o tempo da procura de novas identidades na nova realidade e de escolha de novos parceiros e aliados, o tempo da construção de novos estados e de formulação das regras e normas nacionais. Após o desmoronamento da ideologia soviética - um facto reconhecido oficialmente durante o período da Perestroika –, as pessoas sentiram uma necessidade de preencher o vácuo ideológico e desenvolver uma nova identidade. Foi proclamada a rejeição da estrutura política administrativa herdada da União Soviética e do sistema de economia planificada, e desenvolvida a tendência para a construção do estado democrático fundado numa economia de mercado. As expectativas relativas às transformações no período pós-soviético estavam relacionadas com o Ocidente (EUA e UE), e a construção do estado soberano foi fundada em modelos ocidentais de estado de direito, ‘boa governança’ e a economia de mercado. A UE desempenhou um papel importante na democratização dos estados da região do Sul do Cáucaso através de vários projetos e programas bilaterais e multilaterais no âmbito da Política Europeia de Vizinhança e da Parceria Oriental. Embora as reformas democráticas tenham sido realizadas com vista ao estabelecimento de uma Constituição democrática, à implementação de eleições democráticas e ao desenvolvimento da sociedade civil, fortaleceram, também, ainda mais, a natureza autoritária do poder, impediram a criação de um estado de direito, reforçaram violação dos direitos e das liberdades humanas. (NODIYA, 2003: 30; BAKHMAN, 2003: 17; BADALOV, 2003: 20). Deste modo, o processo da promoção da democracia através das reformas nos três estados do Sul do Cáucaso conduziu à criação de estados de “conteúdo autocrático misto, mas de forma democrática” (CHETERYAN, 2003: 41). Embora seja possível identificar as semelhanças entre os três estados da região do Sul do Cáucaso nas reformas do processo de desenvolvimento, os métodos e meios de implementação de reformas nas realidades dos estados regionais pela administração nacional foram bastante diferentes, por razões associadas às especificidades de cada um (DELCOUR e WOLCZUK, 2013: 3). Cada país é caracterizado pelas suas peculiaridades ao nível da situação geopolítica e diversidade do potencial económico – fatores que definem a trajetória política e económica do estado no período pós-soviético e, em certa medida, influenciam o modo como se desenvolvem as relações com a UE e, portanto, o processo de adoção das reformas e a sua introdução a nível nacional.

Annular flow of viscoelastic fluids: Analytical and numerical solutions

This work provides analytical and numerical solutions for the linear, quadratic and exponential Phan–Thien–Tanner (PTT) viscoelastic models, for axial and helical annular fully-developed flows under no slip and slip boundary conditions, the latter given by the linear and nonlinear Navier slip laws. The rheology of the three PTT model functions is discussed together with the influence of the slip velocity upon the flow velocity and stress fields. For the linear PTT model, full analytical solutions for the inverse problem (unknown velocity) are devised for the linear Navier slip law and two different slip exponents. For the linear PTT model with other values of the slip exponent and for the quadratic PTT model, the polynomial equation for the radial location (β) of the null shear stress must be solved numerically. For both models, the solution of the direct problem is given by an iterative procedure involving three nonlinear equations, one for β, other for the pressure gradient and another for the torque per unit length. For the exponential PTT model we devise a numerical procedure that can easily compute the numerical solution of the pure axial flow problem

Da 'portugalidade' à lusofonia

Tese de Doutoramento em Ciências da Comunicação (Especialidade em Teoria da Cultura)

A sixth-order finite volume method for the 1D biharmonic operator: application to intramedullary nail simulation

A new very high-order finite volume method to solve problems with harmonic and biharmonic operators for one- dimensional geometries is proposed. The main ingredient is polynomial reconstruction based on local interpolations of mean values providing accurate approximations of the solution up to the sixth-order accuracy. First developed with the harmonic operator, an extension for the biharmonic operator is obtained, which allows designing a very high-order finite volume scheme where the solution is obtained by solving a matrix-free problem. An application in elasticity coupling the two operators is presented. We consider a beam subject to a combination of tensile and bending loads, where the main goal is the stress critical point determination for an intramedullary nail.

Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa e o significado da lusofonia: análise comparativa

Tese de Doutoramento em Ciências da Comunicação (área de especialização em Sociologia da Comunicação e da Informação).