Simulating scratch behavior of polymers with mesoscopic molecular dynamics

Part replacement and repair is needed in structures with moving parts because of scratchability and wear. In spite of some accumulation of experimental evidence, scratch resistance is still not well understood. We have applied molecular dynamics to study scratch resistance of amorphous polymeric materials through computer simulations. As a first approach, a coarse grain model was created for high density polyethylene at the mesoscale. We have also extended the traditional approach and used real units rather than reduced units (to our knowledge, for the first time), which enable an improved quantification of simulation results. The obtained results include analysis of penetration depth, residual depth and recovery percentage related to indenter force and size. Our results show there is a clear effect from these parameters on the tribological properties. We also discuss a "crooked smile" effect on the scratched surface and the reasons for its appearance.

Produção de massa de tomate com maior conteúdo de pró-vitamina A: avaliação microbiológica, físico-química e sensorial

A deficiência de vitamina A é um grande problema de saúde pública e um dos grupos mais vulneráveis a essa deficiência são as crianças em idade pré-escolar. Existem medidas de intervenção que podem ser adotadas como forma de preveni-la ou reduzi-la, sendo uma delas o enriquecimento de alimentos. O objetivo deste trabalho foi produzir massa de tomate com fontes naturais de carotenoides pró-vitamínicos A, oriundos de três diferentes concentrações de suco de cenoura, e caracterizar as formulações em relação à análise microbiológica (bactérias lácticas, bolores e leveduras, clostrídios butíricos e termófilos "flat-sour"), análise físico-química (pH, sólidos solúveis e carotenoides) e análise sensorial (teste de aceitação com escala hedônica e intenção de compra). Os resultados mostraram que todas as formulações foram aprovadas no teste microbiológico, durante 90 dias de armazenamento. Quanto às análises físico-químicas, verificou-se aumento significativo do pH, nas três formulações, enquanto o teor de sólidos solúveis manteve-se inalterado, durante os três meses, em cada um dos produtos. Apesar da degradação significativa ao longo do tempo, foi possível aumentar o conteúdo de carotenoides nas massas de tomate com suco de cenoura, nas formulações. Além disso, as formulações foram consideradas, sensorialmente, como boas, pelos provadores. Considerando-se o teor de carotenoides encontrados e a impressão sensorial, as formulações podem ser uma estratégia de prevenção ou de redução da carência de vitamina A.

Produção de massa seca e teores de nutrientes do feijoeiro comum submetido à deriva de glyphosate em duas classes de solo

O glyphosate é o principal herbicida em utilização no mundo, sendo recomendado para o controle de plantas daninhas em diversas culturas. Em pulverizações com ventos de 2 m s-1, a deriva de glyphosate pode atingir até 160 m além do local considerado alvo colocando em risco as culturas vizinhas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a matéria seca e os teores de nutrientes do feijoeiro comum (Phaseolus vulgarisL.) cv. Pérola submetido à deriva de glyphosate. O experimento foi conduzido em casa de vegetação na Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF, Campos dos Goytacazes - RJ, utilizando o feijoeiro comum. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 2 com quatro repetições, sendo o primeiro fator constituído pelas subdoses de 0; 14,4; 43,2 e 86,4g ha-1 de equivalente ácido (e.a.) de glyphosate na forma de sal de amônio aplicado aos 25 dias após a semeadura (estádio V4) e o segundo fator constituído por dois tipos de solos: Neossolo Quartzarênico Órtico típico e Argissolo Vermelho Amarelo distrófico Tb. A deriva de glyphosate reduziu a massa seca de ramos e da parte aérea aos 20 dias após a aplicação (DAA), os teores de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), magnésio (Mg) e enxofre (S) aos 10 DAA e de N, P, Ca e Mg aos 20 DAA do feijoeiro cv. Pérola.

Abreugrafia sistemática em massa: inviabilidade econômica e eventuais perigos da exposição a radiações

É descrita a descoberta, por Manoel de Abreu, da roentgenfotografia e sua aplicação maciça na população brasileira onde muitas vezes, por exigência legal, crianças, jovens, mulheres grávidas eram submetidos a exames repetidos e, freqüentemente, desnecessários. Com as explosões atômicas de Hiroshima e Nagasaki e o conhecimento de que mesmo doses mínimas de radiações podem condicionar sérios riscos somáticos e genéticos, a abreugrafia sistemática passou a constituir séria preocupação para os sanitaristas, uma vez que as vantagens, que são poucas, oferecidas por este método diagnóstico são contrabalançadas pelo seu alto custo e pelo risco que oferece às populações. Com, base na literatura e em particular em declaração especifica da Organização Mundial de Saúde, é proposta a abolição da abreugrafia sistemática, com a eliminação, na legislação brasileira, dos dispositivos que a tornam obrigatória em numerosas eventualidades.

Estudo comparativo de procedimentos experimentais e computacionais para cálculo da lipofilia molecular

Introdução – A lipofilia é uma das propriedades físico-químicas que mais influencia a capacidade de uma molécula se movimentar através de compartimentos biológicos. O coeficiente de partição octanol/água (log P) permite, assim, obter uma estimativa da absorção dos fármacos no organismo. A existência de métodos indirectos para um cálculo rápido do log P pode revelar-se de grande importância na análise de listas de compostos com potencial acção farmacológica, reduzindo-as àqueles que se prevêem ter um melhor comportamento biológico. Objectivos – O propósito deste estudo é dar a conhecer um método cromatográfico de RP-HPLC desenvolvido para a determinação indirecta da lipofilia molecular e avaliar a performance de vários programas de cálculo computacional desse mesmo parâmetro. Metodologias – Seleccionaram-se 25 compostos químicos, avaliou-se o log P de cada um deles por RP-HPLC e confrontaram-se os resultados obtidos com os de sete programas computacionais. Resultados – O método RP-HPLC testado demonstrou ser vantajoso em comparação com o convencional shake flask. O programa de cálculo indirecto que proporcionou resultados mais próximos dos experimentais foi o ALOGPS© 2.1. Conclusões – A escolha ideal para a determinação da lipofilia de compostos cujo log P estimado esteja entre 0 e 6 é, sobretudo no que diz respeito à rapidez e simplicidade do processo, o método experimental indirecto RP-HPLC. Quanto aos métodos computacionais concluiu-se que nenhum dos programas, incluindo o ALOGPS© 2.1, demonstrou ser eficaz na avaliação de isómeros pelo que, para estes compostos, será sempre necessário recorrer ao método shake flask ou RP-HPLC.

Índice de massa corporal (massa corporal.estatura-2) como indicador do estado nutricional de adultos: revisão da literatura

São discutidas as virtudes, limitações e possíveis aplicações do índice de massa corporal (IMC), também chamado de índice de Quételet, que é calculado pela divisão da massa corporal em quilogramas pelo quadrado da estatura em metros, como indicador do estado nutricional de adultos. Baseado numa revisão ampla da literatura, os limites de corte para a definição de sobrepeso (IMC ³ 25) e desnutrição energética crônica (IMC < 18,5) são apresentados e discutidos. Conclui-se que apesar de não representar a composição corporal de indivíduos, a facilidade de sua mensuração e a grande disponibilidade de dados de massa corporal e estatura parecem ser motivos suficientes para a utilização do IMC em estudos epidemiológicos, em associação (ou não) a outras medidas antropométricas, até que metodologias de campo que expressem a composição corporal sejam desenvolvidas para tais estudos.

Polímeros conjugados baseados em calix[4]arenos: síntese e aplicações em electrónica molecular

Neste trabalho são descritas as sínteses de novos copolímeros do tipo p-fenileno-etinileno (PPE’s) contendo unidades de calix[4]areno com potencial aplicação em electrónica molecular. A preparação destes copolímeros envolveu a síntese e caracterização de duas unidades monoméricas distintas. O 1,4-bis-25-(oximetil) - 26,26,28-tripropoxi-2,5-di-iodo-benzeno-p-terc-butilcalix[4]areno e diferentes 1,4-di-etinil-2,5-bis(alcoxi)benzenos. Os materiais sintesidados foram analisados e caracterizados por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de protão e de carbono (1H e 13C RMN), análise elementar (AE) e cromatografia de permeação em gel (GPC). Com o objectivo de estudar as suas propriedades espectroscópicas recorreu-se a técnicas de absorção de estado fundamental e luminescência de estado estacionário. O estudo das propriedades quirópticas do CALIX-p-PPE-C5q demonstrou que a homoquiralidade presente nas cadeias laterais de um dos componentes do copolímero é transferida para a cadeia principal do polímero conjugado, originando um polímero quiral. A realização de estudos electroquímicos por voltametria cíclica permitiu identificar nos diferentes polímeros processos oxidativos a potenciais semelhantes; o processo redutivo apenas foi observado no CALIX-p-PPE-C6. Os polímeros sintetizados foram posteriormente testados em duas aplicações de electrónica molecular. Num dos casos, a sua capacidade de funcionar com sensores químicos na detecção de explosivos nitroaromáticos foi avaliada usando técnicas de fotoluminescência enquanto a sua utilização como filmes emissivos em diodos emissores de luz foi avaliada por estudos de electroluminescência.

Uniformidade de massa no fraccionamento de comprimidos de varfarina

Apesar da importância reconhecida da dispensa de medicamentos em unidose a nível hospitalar, em determinadas situações as apresentações comerciais disponíveis não oferecem alternativa à terapêutica desejada. Deste modo, surge por parte dos Serviços Farmacêuticos Hospitalares a necessidade de proceder à manipulação de alguns medicamentos. Uma dessas situações prende-se com a necessidade de fraccionamento de algumas formas orais sólidas. Todavia, embora o fraccionamento de comprimidos seja uma prática frequente, não só para obter doses não comercializadas como também para permitir titular o regime posológico ou facilitar a deglutição, este nem sempre é recomendável. Um dos problemas associados ao fraccionamento de comprimidos prende-se com as perdas com possam ocorrer durante o processo, levando a que a dosagem efectivamente dispensada não seja coincidente com a efectivamente esperada. Segundo a Farmacopeia Portuguesa (FP VIII), em comprimidos com massa até 80 mg, após pesagem de 20 unidades e determinação do seu peso médio, não mais de 2 unidades podem afastar-se 10% do peso médio e nenhuma unidade se pode afastar mais de 20%. Assim sendo, tal condição assume particular importância quando se procede ao fraccionamento de medicamentos contendo fármacos com margem terapêutica estreita. Um desses casos associa-se à varfarina. Usada como anticoagulante oral, a varfarina é comercializada em comprimidos com uma dosagem de 5 mg. A sua dose inicial em adultos é habitualmente de 10 mg diários durante dois dias, sendo a dose de manutenção dependente do tempo de protrombina. Deste modo, a dose de manutenção pode alcançar dosagens não comercializadas, tais como 1,25 mg e 2,5 mg. No Centro Hospitalar de São João, EPE, o fraccionamento de comprimidos de varfarina 5 mg tem constituído uma prática frequente, com cerca de 132 unidades fraccionadas a 2,5 mg e 20 unidades fraccionadas a 1,25 mg, durante o ano de 2010. Todavia, a falta de estudos publicados que comprovem a segurança da uniformidade de massa após o fraccionamento deste medicamento colocam ainda algumas questões. Este trabalho pretende assim avaliar a uniformidade das fracções obtidas após fraccionamento dos comprimidos de varfarina, com o intuito de conhecer se estes se encontram dentro dos parâmetros estabelecidos pela FP VIII.

Diagnóstico molecular de cancros hereditários por sequenciação de nova geração: cancro da mama e cancro colorretal

O cancro da mama e o cancro colorretal constituem duas das principais causas de morte a nível mundial. Entre 5 a 10% destes casos estão associados a variantes germinais/hereditárias em genes de suscetibilidade para cancro. O objetivo deste trabalho consistiu em validar a utilização da sequenciação de nova geração (NGS) para identificar variantes previamente detetadas pelo método de Sanger em diversos genes de suscetibilidade para cancro da mama e colorretal. Foram sequenciadas por NGS 64 amostras de DNA de utentes com suspeita clínica de predisposição hereditária para cancro da mama ou colorretal, utilizando o painel de sequenciação TruSight Cancer e a plataforma MiSeq (Illumina). Estas amostras tinham sido previamente sequenciadas pelo método de Sanger para os genes BRCA1, BRCA2, TP53, APC, MUTYH, MLH1, MSH2 e STK11. A análise bioinformática dos resultados foi realizada com os softwares MiSeq Reporter, VariantStudio, Isaac Enrichment (Illumina) e Integrative Genomics Viewer (Broad Institute). A NGS demonstrou elevada sensibilidade e especificidade analíticas para a deteção de variantes de sequência em 8 genes de suscetibilidade para cancro colorretal e da mama, uma vez que permitiu identificar a totalidade das 412 variantes (93 únicas, incluindo 27 variantes patogénicas) previamente detetadas pelo método de Sanger. A utilização de painéis de sequenciação de genes de predisposição para cancro por NGS vem possibilitar um diagnóstico molecular mais abrangente, rápido e custo-eficiente, relativamente às metodologias convencionais.

Base molecular da hemocromatose hereditária não-clássica em Portugal

A Hemocromatose Hereditária (HH) é uma doença autossómica recessiva caracterizada pela absorção excessiva de ferro a nível intestinal e sua acumulação em órgãos vitais, podendo originar cardiomiopatia, cirrose e carcinoma hepatocelular. O correspondente diagnóstico molecular é obtido pela associação com genótipos específicos no gene HFE (homozigotia para p.Cys282Tyr ou heterozigotia composta p.Cys282Tyr/p.His63Asp). Contudo, nos países do sul da Europa, cerca de um terço dos doentes com diagnóstico clínico de HH não apresenta os referidos genótipos. Para identificar a base molecular da HH não-clássica em Portugal usaram-se metodologias de pesquisa geral de variantes genéticas (SSCP e dHPLC), Next-Generation Sequencing (NGS) e sequenciação de Sanger, cobrindo seis genes relacionados com o metabolismo do ferro em 303 doentes. Identificaram-se 69 variantes diferentes e de vários tipos, por ex. missense, nonsense, de splicing, que perturbam a transcrição do gene ou a regulação da tradução do mRNA. Seguidamente, realizaram-se estudos in silico e in vitro para esclarecer o significado etiológico de algumas das novas variantes. Concluiu-se que a base molecular desta patologia é bastante heterogénea e que a NGS é uma ferramenta adequada para efetuar a análise simultânea dos vários genes num grande número de amostras. Contudo, o estabelecimento da relevância clínica de algumas variantes requer a realização de estudos funcionais.

Diagnóstico de sobrepeso em adolescentes: estudo do desempenho de diferentes critérios para o Índice de Massa Corporal

OBJETIVO: Pela simplificação da triagem para obesidade na adolescência, avaliou-se o desempenho de diferentes pontos de corte para o Índice de Massa Corporal (IMC) em uma coorte populacional nascida em 1982, em Pelotas, no sul do Brasil. MÉTODOS: Foram estudados 493 adolescentes, com idades de 15 a 16 anos, residentes na zona urbana de Pelotas, RS. A obesidade foi definida pelo percentil 85 de IMC mais o percentil 90 das dobras cutâneas tricipital e subescapular, conforme a Organização Mundial da Saúde (OMS). Diversos pontos de corte para sobrepeso tiveram sua sensibilidade e especificidade avaliadas. RESULTADOS: Nos meninos, o IMC > ou = 25 kg/m² apresentou sensibilidade superior a 90% e 5% de falso-positivos. O critério proposto para adolescentes brasileiros apresentou sensibilidade de 100%, mas os falso-positivos chegaram a 23%. Nas meninas, os pontos de corte coincidiram, apresentando sensibilidade superior a 90%, com até 13% de falso-positivos. Pontos de corte mais altos foram testados, porém pouco melhoraram a especificidade, que foi acompanhada de redução na sensibilidade. CONCLUSÕES: O IMC > ou = 25 kg/m² mostrou o melhor desempenho na detecção de obesidade, parecendo adequado para triagem de adolescentes de ambos os sexos com 15 anos ou mais. Tem a vantagem de ser único, de fácil determinação e compatível com o ponto de corte recomendado pela OMS para adultos. Dispensa o uso de valores de IMC específicos para idade, sexo e medida de dobras cutâneas, sendo, portanto, recomendável para uso em serviços de saúde.

Estudo do uso de hidrotalcites de Mg-Al como catalisadores heterogéneos para produção de biodiesel

A transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais com um álcool de baixo peso molecular é o principal processo utilizado na produção de biodiesel. Actualmente os processos industriais utilizam catalisadores homogéneos para acelerar a reacção. No entanto a utilização de catalisadores heterogéneos, no processo de transesterificação, tem sido sugerido por vários investigadores pois, são amigos do ambiente e podem ser regenerados e reutilizados portanto possibilitam a utilização de processos contínuos. Neste contexto, a utilização de hidrotalcites Mg-Al, como catalisadores heterogéneos para produção de biodiesel foi investigada neste trabalho experimental. As hidrotalcites com diferentes razões molares Mg/Al (Mg/Al=1, 2, 3 e 4) foram preparadas pelo método de co-precipitação. As diversas matrizes catalíticas obtidas, calcinadas a diferentes temperaturas, foram caracterizadas por difracção de raios X (DRX), análise térmica (TG-DSC), espectroscopia de infravermelhos (MIR), microscopia electrónica de varrimento (SEM) e isotérmicas de adsorção com azoto (BET). Estes catalisadores foram testados na metanólise de óleos vegetais para produzir biodiesel. As hidrotalcites Mg/Al=2, HT2A e HT2B (preparada com metade da quantidade de NaOH) calcinadas a 507 ºC e 700 ºC, respectivamente, foram as que apresentaram melhores resultados ao catalisar a reacção com um rendimento em éster superior a 97%, utilizando 2.5% da massa de catalisador, em relação à massa do óleo, razão molar metanol/óleo igual a 12, temperatura reaccional de 65 ºC durante 4h. Foi também investigada a reutilização do catalisador e o efeito da temperatura de calcinação. Constatou-se que o catalisador hidrotalcite HT2B apresentou melhor comportamento catalítico pois permitiu catalisar a reacção de transesterificação até três ciclos reaccionais, convertendo em ésteres 97%, 92% e 34% no primeiro, segundo e terceiro ciclos reaccionais, respectivamente. A análise de, algumas propriedades do biodiesel obtido como, o índice de acidez, a viscosidade e o índice de iodo mostraram que os resultados obtidos estão dentro dos valores limite recomendados pela norma EN 14214. Em anexo apresenta-se uma comunicação à First International Conference on Materials for Energy, Karlsruhe, 2010.