On non-linear and non-ideal interactions in two vibrating problems

In practical situations, the dynamics of the forcing function on a vibrating system cannot be considered as given a priori, and it must be taken as a consequence of the dynamics of the whole system. In other words, the forcing source has limited power, as that provided by a DC motor for an example, and thus its own dynamics is influenced by that of the vibrating system being forced. This increases the number of degrees of freedom of the problem, and it is called a non-ideal problem. In this work, we considerer two non-ideal problems analyzed by using numerical simulations. The existence of the Sommerfeld effect was verified, that is, the effect of getting stuck at resonance (energy imparted to the DC motor being used to excite large amplitude motions of the supporting structure). We considered two kinds of non-ideal problem: one related to the transverse vibrations of a shaft carrying two disks and another to a piezoceramic bar transducer powered by a vacuum tube generated by a non-ideal source Copyright © 2007 by ASME.

A structure excited by a DC motor of limited power supply and controlled by a pendulum like device

In this paper, a mathematical model is derived via Lagrange's Equation for a shear building structure that acts as a foundation of a non-ideal direct current electric motor, controlled by a mass loose inside a circular carving. Non-ideal sources of vibrations of structures are those whose characteristics are coupled to the motion of the structure, not being a function of time only as in the ideal case. Thus, in this case, an additional equation of motion is written, related to the motor rotation, coupled to the equation describing the horizontal motion of the shear building. This kind of problem can lead to the so-called Sommerfeld effect: steady state frequencies of the motor will usually increase as more power (voltage) is given to it in a step-by-step fashion. When a resonance condition with the structure is reached, the better part of this energy is consumed to generate large amplitude vibrations of the foundation without sensible change of the motor frequency as before. If additional increase steps in voltage are made, one may reach a situation where the rotor will jump to higher rotation regimes, no steady states being stable in between. As a device of passive control of both large amplitude vibrations and the Sommerfeld effect, a scheme is proposed using a point mass free to bounce back and forth inside a circular carving in the suspended mass of the structure. Numerical simulations of the model are also presented Copyright © 2007 by ASME.

Detecção do DNA de Mycobacterium leprae em secreção nasal

Estudos têm demonstrado alta sensibilidade da técnica da reação em cadeia de polimerase (PCR) na identificação do DNA do Mycobacterium leprae. Este estudo objetivou avaliar a sensibilidade da PCR na detecção do DNA do M. leprae em "swab" nasal de pacientes hansenianos e comparar os resultados com a baciloscopia e formas multibacilares (MBs) e paucibacilares (PBs). Foram coletadas amostras de secreção nasal de 24 pacientes hansenianos, conservadas em solução de lise um e dois. Os resultados da PCR foram altamente significativos (p<0.0000) e revelaram maior sensibilidade do que a baciloscopia, nas diversas formas clínicas. Contudo, são necessários ainda outros estudos, testando novos marcadores e conservantes, com o intuito de elevar a sensibilidade dessa técnica, em amostras de secreção nasal.

Detecção de Mycobacterium lepra por PCR em "SWAB" nasal e "SWAB" da linfa do lóbulo da orelha de pacientes hansenianos

Recentemente vários estudos têm usado a técnica Reação em Cadeia de Polimerase (PCR) para detecção do DNA do Mycobacterium leprae, em diversas amostras biológicas, demonstrando alta sensibilidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade da PCR na detecção de M. leprae em “swab” nasal e “swab” da linfa do lóbulo da orelha de pacientes hansenianos e comparar os resultados da PCR com a baciloscopia e histopatologia e formas multibacilares (MBs) e paucibacilares (PBs) da hanseníase. Foram coletadas amostras de secreção nasal e linfa do lóbulo da orelha de 24 pacientes hansenianos. Para amplificação do DNA foram testados três pares de primers: S13 e S62, R1 e R2, LP1 e LP2 que amplificam fragmentos de DNA de 531 pb, 372pb e 129pb, respectivamente. Os iniciadores LP1 e LP2 expressaram maior sensibilidade, independente das amostras clínicas. Os resultados da PCR foram altamente significativos para as amostras de secreção nasal (p<0.0000) e significativos para os espécimes de linfa do lóbulo da orelha (p=0.0000). Comparando os resultados da PCR, usando os primers LP1 e LP2 e conservante lise 1, com a baciloscopia e histopatologia, os estudos apontaram que a PCR, em amostras de secreção nasal, obteve maior sensibilidade para as formas MBs (41,67%), seguida da baciloscopia (25%) e histopatologia (8,33%). Nas formas PBs, a sensibilidade foi considerada a mesma entre a PCR e Histopatologia (8,33%). A baciloscopia não apresentou sensibilidade (0%). Nas amostras da linfa do lóbulo da orelha, a baciloscopia demonstrou maior sensibilidade para as formas MBs (25%), seguido da PCR (20,83%) e histopatologia (16,7%). Nas formas PBs, a PCR e Histopatologia apresentaram a mesma sensibilidade (4,17%). Não houve sensibilidade na baciloscopia (0%). A PCR, apesar de não demonstrar uma sensibilidade de 100% é uma ferramenta com perspectivas futuras para auxiliar no monitoramento do tratamento e cura dos pacientes hansenianos.

Avaliação comportamental de crianças com Síndrome do Respirador Bucal

A Síndrome do Respirador Bucal (SRB) ocasiona características físicas e comportamentais que interferem na qualidade de vida da criança. O Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) pode estar relacionado à respiração bucal no indivíduo, bem como a presença de Distúrbios Respiratórios do Sono (DRS). Por outro lado, estudos indicam que a adenotonsilectomia reduz a ocorrência de comportamentos sugestivos de TDAH em portadores de SRB, bem como produz melhora significativa nos DRS. Pretendeu-se caracterizar a condição sociodemográfica e de risco e analisar padrões comportamentais indicadores de TDAH e os hábitos de sono de crianças com diagnóstico de Síndrome do Respirador Bucal, observados antes e após a realização de cirurgia de adenoidectomia, tonsilectomia ou adenotonsilectomia. Participaram 44 crianças, de ambos os gêneros, entre dois e 12 anos de idade, atendidas pelo Serviço de Otorrinolaringologia de um hospital universitário, assim como seus cuidadores e professores. A coleta de dados foi realizada mediante aplicação de: (1) Roteiros de entrevistas denominados Informações sobre a família e a criança e História desenvolvimental e médica, aplicados com os cuidadores; (2) Lista de Verificação Comportamental para Crianças – versão para pais (CBCL) e dos critérios para diagnóstico de TDAH do DSM-IV; (2) Lista de Verificação Comportamental para Crianças – versão para professores (TRF); (3) Inventário dos hábitos de sono para crianças pré-escolares e Questionário sobre o comportamento do sono, para escolares; (4) Avaliação comportamental pós-cirúrgica, utilizando-se o CBCL e os Inventários do sono, após dois meses da cirurgia; e (5) Entrevista devolutiva. Os respiradores bucais em sua maioria: (a) eram crianças em período escolar; (b) entre sete e nove anos de idade; (c) do gênero feminino; (d) seu principal cuidador tinha o Ensino Médio Completo; (e) renda familiar mensal entre um e dois salários mínimos; (f) constituição familiar original; e, (g) encontravam-se em risco psicossocial moderado. Observou-se que a maioria das crianças deste estudo teve uma gestação dentro de padrões considerados como normais e seu nascimento se deu de forma adequada; no entanto, uma parcela de respiradores bucais desta amostra ficou cianótica durante ou imediatamente após o parto e apresentou problemas respiratórios nos primeiros meses de vida. A respeito do temperamento do bebê no primeiro ano de vida, grande parte teve dificuldade para dormir, em ser mantido ocupado e foi superativo. A maioria dos marcos desenvolvimentais ocorreu em um período considerado dentro dos padrões típicos do desenvolvimento infantil. Os problemas de saúde mais frequentes foram problemas de apetite e problemas de sono. Tanto as crianças pré-escolares quanto as escolares apresentaram melhoras nos comportamentos característicos do TDAH após a cirurgia, de acordo com dados do CBCL (p=0,723). A maioria dos itens do Inventário dos hábitos de sono para crianças pré-escolares teve redução na frequência dos hábitos inadequados e aumento dos adequados. No Questionário sobre o comportamento do sono, uma minoria apresentou problemas de sono na avaliação pós-cirúrgica e a maior parte dos problemas de sono sofreu redução de frequência. As maiores reduções ocorreram em movimenta-se muito enquanto dorme e ronca enquanto dorme (p=0,000). Sugere-se a avaliação multidisciplinar preventiva da respiração bucal e a incorporação de um grupo controle em estudos futuros, composto por indivíduos respiradores nasais.

Atividade antiinflamatória e neuroprotetora da Edaravona no córtex sensóriomotor primário de ratos adultos submetidos à isquemia focal experimental

O acidente vascular encefálico (AVENC) é uma desordem neural iniciada a partir da redução ou interrupção do fluxo sanguíneo, tornando inadequada a demanda energética para a região, promovendo assim um dano tecidual. O AVENC é classificado em hemorrágico ou isquêmico. O AVENC isquêmico tem maior prevalência e pode ocorrer por trombose ou embolismo. A patologia isquêmica tem múltiplos eventos interrelacionados como excitotoxicidade, despolarização periinfarto, estresse oxidativo e nitrosativo, inflamação e apoptose. Um elemento de fundamental importância na patologia isquêmica é a célula microglial, cuja atividade está intimamente ligada à progressão do ambiente lesivo. Uma alternativa terapêutica no tratamento do AVENC é um pirazolona denominada Edaravona. O presente trabalho avaliou a o efeito neuroprotetor da Edaravona na dose de 3mg/kg no córtex sensóriomotor primário após lesão isquêmica focal. A indução isquêmica foi induzida através da administração de 40pM do peptídeo vasoconstritor endotelina 1 diretamente sobre o córtex sensóriomotor primário. Foram avaliados animais tratados com Edaravona (N=10) e animais tratados com Água Destilada (N=10) nos tempos de sobrevida 1 e 7 dias após o evento isquêmico. O tratamento com edaravona evidenciou através da análise histopatológica com violeta de cresila uma redução de 49% e 66% na área de infarto nos animais nos tempo de sobrevida 1 e 7 dias respectivamente. Os estudos imunohistoquímicos para micróglia/macrófagos ativos (ED1⁺) demostraram uma redução na presença de células ED1⁺ em 35% e 41% para os tempos de sobrevida 1 e 7 dias respectivamente. A redução na presença de neutrófilos (MBS-1⁺) foi significativa apenas nos animais com tempo de sobrevida de 24h onde se observou a redução em 56% na presença dessas células. A análise estatística foi feita por análise de variância com correção a posteriori de Tukey com p <0,05.

Resistência de união e microinfiltração em restaurações de resina

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Multiobjective Genetic Algorithm applied to dengue control

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Sucessão estratigráfica e tratos de sistemas do Membro Romualdo, porção leste da Bacia do Araripe, nordeste do Brasil

Located in northeastern Brazil, the evolution of Araripe Basin has been associated with the fragmentation of Gondwana and opening of the South Atlantic. The Santana Formation belongs to the post-rift sequence of the basin and is characterized by the presence of laminated limestones in the lower portion (Mb. Crato), evaporite (Ipubi) and siliciclastics (Mb. Romualdo). For better understanding of the Romualdo's stratigraphy, depositional environments and tract of systems, a stratigraphic analysis was made with representative columnar sections of the unit. Sedimentary facies have been described in detail, as well as paleocurrents measured at different stratigraphic levels. It was found that the contact of Mb. Romualdo with the carbonate-evaporite section (Mbs. Crato and Ipubi) is a unconformity, evidenced by residual lags and thin layers of conglomerates above the contact. Above the conglomeratic levels predominate fine sandstones / medium interlayered with calciferous green shales. The percentage of shales increases towards the top, featuring retrogradational stacking culminating in layers of coquinas, excellent stratigraphic mark in the basin. Thin layers of coquins of gastropods comprising equinoids, located on the shale section, present in three sections marine deposits are associated with surfaces ravine. The upper section is characterized by recurrent facies of green shales, sandstones intercalated with sandstones progressively become more frequent towards the top of the unit, featuring the regressive part of the cycle. The sandstones present cross-stratification, often with mud clasts and clay layers in the foresets, and beddings of flaser type and wavy in heterolitic facies, suggesting the action of tidal currents. Paleocurrents measured in the sandstones show gaps with opposite flow directions outlining bipolar standards, which reinforce the interpretation of shallow marine environment influenced by tides during the sedimentation...

Attivazione del sistema Wnt in linee cellulari di medulloblastoma umano: valutazione della risposta biologica e della risposta alle radiazioni ionizzanti

Medulloblastoma (MB) is a paediatric malignant brain tumour, sensitive to ionizing radiations (IR). However radiotherapy has detrimental effects on long-term survivors and the tumour is incurable in a third of patients, due to intrinsic radioresistance. Alterations of the Wnt pathway distinguish a molecular subgroup of MBs and nuclear beta-catenin, indicative of activated Wnt, is associated with good outcome in MB. Therefore there are increasing evidences about Wnt involvement in radio-response: IR induce activation of Wnt signalling with nuclear translocation of beta-catenin in MB cell lines. We studied effects of Wnt pathway activation in a MB cell line with p53 wild-type: UW228-1. Cells were stably transfected with a beta-catenin constitutively active and assessed for growth curves, mortality rate, invasiveness and differentiation. Firstly, activation of Wnt pathway by itself induced a slower cell growth and a higher mortality. After IR treatment, nuclear beta-catenin further inhibited cell growth, increasing mortality. Cell invasiveness was strongly inhibited by Wnt activation. Furthermore, Wnt cell population was characterized by club shaped cells with long cytoplasmic extensions containing neurofilaments, suggesting a neural differentiation of this cell line. These findings suggest that nuclear beta-catenin may leads to a less aggressive phenotype and increases radio-sensitivity in MB, accounting for its favourable prognostic value. In the future, Wnt/beta-catenin signalling will be considered as a molecular therapeutic target to develop new drugs for the treatment of MB.

Use of VEGFR-2 targeted microbubbles (BR55, Bracco imaging) for the early ultrasound evaluation of response to antiangiogenic treatment in a xenograft model of hepatocarcinoma

Aim: To evaluate the early response to treatment to an antiangiogenetic drug (sorafenib) in a heterotopic murine model of hepatocellular carcinoma (HCC) using ultrasonographic molecular imaging. Material and Methods: the xenographt model was established injecting a suspension of HuH7 cells subcutaneously in 19 nude mice. When tumors reached a mean diameter of 5-10 mm, they were divided in two groups (treatment and vehicle). The treatment group received sorafenib (62 mg/kg) by daily oral gavage for 14 days. Molecular imaging was performed using contrast enhanced ultrasound (CEUS), by injecting into the mouse venous circulation a suspension of VEGFR-2 targeted microbubbles (BR55, kind gift of Bracco Swiss, Geneve, Switzerland). Video clips were acquired for 6 minutes, then microbubbles (MBs) were destroyed by a high mechanical index (MI) impulse, and another minute was recorded to evaluate residual circulating MBs. The US protocol was repeated at day 0,+2,+4,+7, and +14 from the beginning of treatment administration. Video clips were analyzed using a dedicated software (Sonotumor, Bracco Swiss) to quantify the signal of the contrast agent. Time/intensity curves were obtained and the difference of the mean MBs signal before and after high MI impulse (Differential Targeted Enhancement-dTE) was calculated. dTE represents a numeric value in arbitrary units proportional to the amount of bound MBs. At day +14 mice were euthanized and the tumors analyzed for VEGFR-2, pERK, and CD31 tissue levels using western blot analysis. Results: dTE values decreased from day 0 to day +14 both in treatment and vehicle groups, and they were statistically higher in vehicle group than in treatment group at day +2, at day +7, and at day +14. With respect to the degree of tumor volume increase, measured as growth percentage delta (GPD), treatment group was divided in two sub-groups, non-responders (GPD>350%), and responders (GPD<200%). In the same way vehicle group was divided in slow growth group (GPD<400%), and fast growth group (GPD>900%). dTE values at day 0 (immediately before treatment start) were higher in non-responders than in responders group, with statistical difference at day 2. While dTE values were higher in the fast growth group than in the slow growth group only at day 0. A significant positive correlation was found between VEGFR-2 tissue levels and dTE values, confirming that level of BR55 tissue enhancement reflects the amount of tissue VEGF receptor. Conclusions: the present findings show that, at least in murine experimental models, CEUS with BR55 is feasable and appears to be a useful tool in the prediction of tumor growth and response to sorafenib treatment in xenograft HCC.

Valutazione preclinica di nuovi potenziali bersagli terapeutici per la cura del medulloblastoma.

Il medulloblastoma (MB) è il tumore più comune del sistema nervoso centrale. Attualmente si riesce a curare solo il 50-60% dei pazienti che tuttavia presentano gravi effetti collaterali dovuti alle cure molto aggressive. Una recente classificazione molecolare ha ridistribuito le varianti più comuni di MB in quattro distinti gruppi. In particolare, il gruppo SHH e D sono caratterizzati da un’ alta espressione di MYCN ed associati a prognosi sfavorevole. MYCN è coinvolto nella regolazione della proliferazione cellulare, differenziazione, apoptosi, angiogenesi e metastasi. L’obiettivo di questo lavoro è la valutazione dell’attività antitumorale di oligonucleotidi diretti contro MYCN, sia in vitro su diverse linee cellulari di MB che in vivo in modelli murini xenograft ortotopici di MB. I risultati hanno dimostrato un’ottima inibizione della crescita in linee cellulari di MB, accompagnata da una riduzione della trascrizione genica e dei livelli proteici di MYCN. Inoltre, sono stati confermati tramite RT-PCR alcuni dei geni trovati significativamente variati nell’esperimento di microarray , dopo il trattamento. Molto interessanti sono stati geni quali BIRC5, che risulta down regolato mentre il gene p21 risulta up regolato in tutte le linee cellulari di MB utilizzate. Inoltre, sono stati generati modelli murini di MB utilizzando cellule precedentemente trasfettate per esprimere il gene della luciferasi e valutarne così la crescita tumorale tramite imaging bioluminescente in vivo (BLI), al fine di poter testare l’attività antitumorale data dagli oligonucleotidi. I risultati hanno dimostrato una buona risposta al trattamento come rilevato dalla tecnica di BLI. I dati preliminari prodotti, dimostrano che MYCN potrebbe esser un buon target per la terapia del MB nei casi in cui è overespresso. In particolare, una sua inibizione potrebbe presentare effetti indesiderati moderati in quanto è poco espresso dopo la nascita.

Klonale Analysen im embryonalen Gehirn von Drosophila mit besonderem Fokus auf die Entwicklung der Pilzkörper

Eine wichtige Voraussetzung für das Verständnis der Spezifizierungsmechanismen unterschiedlicher Zelltypen im embryonalen Gehirn ist die detaillierte Kenntnis des neuroektodermalen Ursprungs seiner neuralen Stammzellen (Neuroblasten, NB), sowie der Morphologie und zellulären Komposition der daraus hervorgehenden Zellstammbäume (ZSBe). In der vorliegenden Arbeit wurde die Entstehung und Topologie von 21 embryonalen ZSBen im anteriorsten Gehirnteil, dem Protocerebrum, charakterisiert, mit besonderem Fokus auf solche ZSBe, die den Pilzkörper konstituieren. Pilzkörper sind prominente, paarige Neuropilzentren, die eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung olfaktorischer Informationen, beim Lernen und bei der Gedächtnisbildung spielen. In dieser Arbeit konnte erstmalig die Embryonalentwicklung der Pilzkörper ab dem Zeitpunkt der Entstehung ihrer NBen im procephalen Neuroektoderm (pNE), bis hin zum funktionellen Gehirnzentrum in der frühen Larve auf Ebene individueller ZSBe bzw. einzelner Neurone beschrieben werden. Mittels der klonalen Di-Markierungstechnik konnte ich zeigen, dass die vier NBen der Pilzkörper (PKNBen) jeder Gehirnhemisphäre innerhalb des NE aus dem ventralen Bereich der mitotischen Domäne B (δB) hervorgehen. Ein in diesem Bereich liegendes proneurales Feld beherbergt etwa 10-12 Zellen, die alle das Potential haben sich zu PKNBen zu entwickeln. Des Weiteren zeigen diese Untersuchungen, dass die PKNBen (und weitere NBen der δB) aus benachbarten NE-Zellen hervorgehen. Dieser Befund impliziert, dass der Mechanismus der lateralen Inhibition in diesem Bereich des NE keine Rolle spielt. Weiterhin stellte sich heraus, dass jeder PKNB eine ihm eigene Position im sich entwickelnden Pilzkörperkortex besetzt und eine spezifische Kombination der Transkriptionsfaktoren Dachshund, Eyeless und Retinal homeobox exprimiert. Dadurch konnte jeder der vier PKNBen in den betreffenden frühembryonalen NB-Karten einem der ca. 105 NBen pro Gehirnhemisphäre zugeordnet werden. Die PKNBen bringen individuelle ZSBe hervor, die Pilzkörper-intrinsische γ-Neurone beinhalten, aber auch jeweils charakteristische Sets an Interneuronen, die nicht am Aufbau des Pilzkörpers beteiligt sind. Diese verschiedenen Neuronentypen entstehen in einer zeitlichen Abfolge, die für jeden PKNBen spezifisch ist. Ihre embryonalen ZSBe sind aber nicht nur durch individuelle Sets an frühgeborenen ni-Neuronen charakterisiert, sondern auch durch spezifische Unterschiede in der Anzahl ihrer γ-Neurone, welche jedoch, wie ich zeigen konnte, nicht durch Apoptose reguliert wird. Weiterhin konnte ich zeigen, dass γ-Neurone, in einer PKNB Klon-abhängigen Weise, spezifische Unterschiede in der räumlich-zeitlichen Innervation des Pedunkels, der Calyx und der Loben aufweisen. Im Weiteren wurde die Expression verschiedener molekularer Marker in diesen ZSBen charakterisiert, u.a. die Expression verschiedener Gal4-Fliegenstämme, und solcher Transkriptionsfaktoren, die eine wichtige Rolle bei der temporären Spezifizierung im VNS spielen. So werden hb, Kr, pdm1 auch in Nachkommenzellen der PKNBen exprimiert und haben möglicherweise eine Funktion bei ihrer temporären Spezifizierung. Diese Arbeit gibt auch erstmalig Einblick in die vollständige spätembryonale/frühlarvale Morphologie anderer protocerebraler Gehirnzellstammbäume aus δB und δ1. Die Beschreibungen dieser ZSBe beinhalten Angaben zu deren Zellzahl, Zelltypen, der Lage der ZSBe im Gehirn, axonalen/dendritischen Projektionsmustern sowie dem Entstehungsort des NBen.

Estimating the number of motor units using random sums with independently thinned terms

The problem of estimating the numbers of motor units N in a muscle is embedded in a general stochastic model using the notion of thinning from point process theory. In the paper a new moment type estimator for the numbers of motor units in a muscle is denned, which is derived using random sums with independently thinned terms. Asymptotic normality of the estimator is shown and its practical value is demonstrated with bootstrap and approximative confidence intervals for a data set from a 31-year-old healthy right-handed, female volunteer. Moreover simulation results are presented and Monte-Carlo based quantiles, means, and variances are calculated for N in{300,600,1000}.

Simulation der peristaltischen Förderung von Stückgütern als Schüttgut

Im Beitrag wird ein neuartiges Förderprinzip zur federnden Aufnahme und zum Transport von massenhaft anfallenden Paketstrukturen vorgestellt. Das Förderprinzip beruht auf einem flächigen Tragmittel in Form eines veränderbaren, elastischen Verbundes von kleinskaligen Fördermodulen. Das konzipierte Transportprinzip mit peristaltischen Eigenschaften soll entstehende Staus der Pakete schnell auflösen und eine dedizierte Steuerung von Teilmengen zulassen, um den erforderlichen Durchsatz innerhalb eines Materialflusssystems zu erreichen. Diese Lösung ermöglicht eine sinnvolle Verknüpfung von Wirkprinzipien der Schüttgut- und Stückgutförderung zur Aufnahme und Fortbewegung von Pakete als Schüttgut. Die Grundfunktionalität des Förderkonzepts wird durch die numerische Simulation auf Basis der Diskrete Elemente Methode sowie der Mehrkörpersimulation überprüft.