Quantificação da Neuromelanina

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Identificação dos serviços dos ecossistemas e quantificação do armazenamento e sequestro do carbono na Arrábida utilizando SIG

Os serviços dos ecossistemas são os benefícios que os seres humanos retiram dos ecossistemas, sendo que o seu estudo permite analisar e quantificar a importância que estes têm para o bem-estar humano, auxiliando também à gestão sustentável desses serviços. Zonas protegidas como o Parque Natural da Arrábida contêm ecossistemas naturais ou seminaturais que estão associados a diferentes serviços de ecossistemas, estas zonas constatam-se ser de extrema relevância no que diz respeito à produção e manutenção dos serviços. O presente trabalho tem como objetivo o estudo dos serviços dos ecossistemas do PNA, pretendendo-se identificar, quantificar, e avaliar economicamente o serviço do ecossistema armazenamento e sequestro do carbono utilizando o programa ArcGIS para criar o Sistema de Informação Geográfica (SIG) e também usando as ferramentas de modelação do InVEST. Realizou-se uma revisão de literatura esclarecendo o conceito de serviços dos ecossistemas, clarificando o armazenamento e sequestro de carbono como serviço e a ferramenta de modelação. A modelação do carbono armazenado foi realizada a partir de mapas de ocupação do solo e uma pesquisa bibliográfica dos quatro reservatórios de carbono: Biomassa acima e abaixo do solo, carbono orgânico no solo e matéria orgânica na manta morta. Os mapas de ocupação do solo foram construídos a partir do processamento e interpretação de fotografias aéreas de 3 anos 1967, 1978 e 2010. As conclusões que se retiram, do presente trabalho, é que das classes de ocupação do solo definidas, a que mais contribui para o armazenamento e sequestro do carbono é a classe dos matos, representando a maior percentagem de área ocupada, seguida das classes Florestas e Matas. Houve um aumento do armazenamento do carbono ao longo do tempo. Verifica-se que a área de estudo poderá contribuir numa ordem de grandeza dos milhões de euros, considerando o CELE, o que se constata ser uma informação relevante, uma vez que esse valor poderá ser investido em medidas de melhoria da conservação da serra com o objetivo de criar ainda mais benefícios ao nível ecológico, económico e social da zona.

Implementação e validação de um método de pesquisa e quantificação de Vitamina E por HPLC

As vitaminas são substâncias orgânicas presentes em muitos alimentos, em pequenas quantidades e indispensáveis ao funcionamento do organismo. A ausência sistemática destas resulta, quase sempre, em crescimento e desenvolvimento deficientes e em casos extremos pode conduzir a doenças graves, como por exemplo, a demência (vitaminas do complexo B), o raquitismo (vitamina D), o escorbuto (vitamina C). Em 1968 a American Food and Nutrition Board reconheceu oficialmente a vitamina E como um nutriente essencial para os seres humanos, pois possui uma importante função no organismo, como antioxidante, ao inibir a oxidação de lípidos insaturados e ao prevenir o dano oxidativo celular pela inativação de radicais livres e espécies reativas de oxigênio. O interesse nesta vitamina é cada vez maior, devido às funções que desempenha no organismo como agente antioxidante, envolvido no retardamento do envelhecimento e na proteção de doenças crônicas não transmissíveis, como Parkinson, Alzheimer, cancro e doenças cardiovasculares. O presente trabalho tem como objetivo a implementação e validação de um método de pesquisa e quantificação da vitamina E na manteiga por cromatografia líquida de alta eficiência, no laboratório de Química da empresa SGS, expandindo desta forma, as capacidades da empresa nesta área. Para tal foram avaliados parâmetros como linearidade, limites de deteção e quantificação, repetibilidade, precisão intermédia e exatidão. Os resultados mostram que o método é linear para uma gama de trabalho entre 5,00 e 50,00 mg/L com um limite de deteção e quantificação de 1,27 mg/L e 3,84 mg/L, respetivamente. O método apresentou repetibilidade e precisão intermédia aceitáveis, com coeficientes de variação inferiores a 5%, limite de repetibilidade de 1,37 mg/kg e variabilidade de resultados associados ao método de 0,19 mg/L. A exatidão do método foi aferida recorrendo a ensaios de recuperação, tendo-se obtido percentagens de recuperação médias superiores a 80%.

Quantificação de neuromelanina em doenças neurodegenerativas

A doença de Parkinson (DP) é uma das patologias neurodegenerativas com maior incidência na população mundial com mais de 60 anos de idade. A sua progressão é acompanhada de uma redução acentuada da qualidade de vida dos pacientes, tornando-se vital procurar novos métodos que permitam entender os mecanismos fisiopatológicos da doença e auxiliem o seu diagnóstico em ambiente clínico. Estudos anteriores têm demonstrado que a neuromelanina, um pigmento localizado na região da substantia nigra pars compacta (SN), está presente nos neurónios produtores de dopamina e nos neurónios noradrenérgicos do locus coeruleus, sendo a sua perda uma das principais características patológicas da DP. Sabendo que a neuromelanina possui propriedades paramagnéticas é possível identificá-la em imagens de ressonância magnética ponderadas em T1. O objectivo deste trabalho passa pela procura de soluções para melhorar os processos de filtragem e segmentação utilizados num programa desenvolvido previamente para a segmentação desta região e assim conduzir à introdução da ferramenta em ambiente clínico. São também objectivos do trabalho o estudo da evolução temporal da área estimada da SN em grupos de doentes com DP e em voluntários saudáveis, investigar potenciais efeitos da medicação da DP na área de neuromelanina e ainda identificar eventuais alterações na concentração deste pigmento em pacientes com Tremor Essencial (TE) auxiliando o diagnóstico diferencial com a DP. Os resultados obtidos permitiram identificar um novo processo de filtragem bastante superior ao anteriormente utilizado e optimizar o processo de segmentação. Foi ainda possível diferenciar o grupo de controlo dos doentes com DP com base nas áreas medidas para a SN. Os pacientes de TE não revelaram alterações na área da neuromelanina face ao grupo de controlo contrastando com os doentes com DP. Concluiu-se que o protocolo de aquisição condiciona a qualidade das imagens e deve ser melhorado no futuro. A diferenciação entre doentes com DP e indivíduos saudáveis permite que a ferramenta seja relevante a nível do diagnóstico destas patologias. Foi ainda possível demonstrar que este método permite distinguir entre TE e DP, um resultado que poder ter grande relevância em futuras aplicações.

Desenvolvimento de métodos de espetroscopia NIR. Quantificação de grupos hidróxilo em polímeros

O objetivo deste estudo é o desenvolvimento e validação de métodos espectroscópicos (espectroscopia NIR) que possam vir a substituir os métodos químicos convencionais, para quantificação de grupos hidróxilo em resinas alquídicas. As resinas alquídicas estudadas neste trabalho são normalmente utilizadas em sistemas de revestimento de dois componentes, em que os seus grupos hidróxilo reagem com pré-polímeros de isocianato para formar revestimentos de alta dureza. Por este motivo e por questões processuais ligadas à estequiometria da reação existente na aplicação referida, é extremamente importante a quantificação destes grupos. O método mais comum de quantificação de grupos hidróxilo é conhecido como método de titulação. Este é um método demorado, pois cada medição implica um procedimento experimental de cerca de duas horas, para além de ser muito dispendioso, a nível económico. Foram estudadas as influências da temperatura, heterogeneidade e nível de enchimento da célula na recolha do espectro. As conclusões dos estudos mencionados levaram à fixação de um tempo ideal de permanência da célula dentro da câmara do espectrofotómetro antes da medição do espectro. Para além disto, conclui-se que para lotes standard, a heterogeneidade não é uma variável significativa. O nível da célula deve ser mantido constante. Os métodos desenvolvidos, baseados na norma de qualidade ISO 15063:2011, foram construídos a partir de algoritmos de Partial Least Squares Regression (PLS), utilizando um equipamento NIRVIS, Büchi©. Foram obtidos bons coeficientes de regressão linear para a Resina A (R2>0,9). Quanto aos restantes resultados, estes indicam a possibilidade de aplicação em resinas do mesmo tipo. Este método proporciona resultados 8 vezes mais rápidos e com custos em material que representam 1% do método standard.

Caso de estudo: UI-equipar. Procedimento de amostragem de aparas para quantificação de 2,4,6-Tricloroanisol

O sector da cortiça apresenta uma grande importância em Portugal, o líder mundial na sua exportação. Liderança encabeçada pelo Grupo Amorim, o líder mundial na transformação da cortiça. A cortiça, um material de excelência, apresenta múltiplas aplicações, das quais a mais rentável é a rolha natural, seguida da rolha técnica. É nesta última que a UI-Equipar se foca e na qual a presente dissertação foi realizada. Este material encontra-se sobre um grande escrutínio em termos de qualidade. Apresentando-se a contaminação por 2,4,6-tricloroanisol como um dos factores mais alarmantes. A presente dissertação visa a melhoria na caracterização da cortiça de trituração para quantificação de 2,4,6-tricloroanisol, ou TCA, no controlo deste composto no início do processo produtivo. Para tal, elaborou-se uma hipótese de trabalho na qual se avaliou a aplicação da trituração da cortiça no controlo em estudo. Realizaram-se uma serie de análises sobre as aparas Refugo, Broca e Especial em que se averiguou o efeito da área de exposição, da representatividade da amostragem, do volume de análise e da presença das partes mais sujas da cortiça, as Terras. As evidências apontam para que, apesar da grande heterogeneidade quanto à presença de 2,4,6-tricloroanisol, apenas para a apara Refugo e para a apara Broca a percentagem de detecção de contaminações por TCA aumenta em consequência do aumento da área de exposição do material em análise e através de uma melhor representatividade da cortiça (comparativamente ao procedimento actualmente em prática). Mostra-se ainda que para a apara Refugo e para a apara Broca os resultados obtidos da análise de cortiça triturada são estatisticamente diferentes dos resultados das análises em apara e que da implementação de meio litro ou dois litros; e da presença ou ausência de terras não se obtêm diferenças estatisticamente significativas. Recomenda-se que a amostragem complementada com a trituração, com uma maceração em meio litro, seja aplicada às aparas Refugo e Broca, mantendo-se inalterada o controlo sobre a apara Especial.

Desenvolvimento de métodos de espetroscopia NIR. Quantificação de grupos hidróxilo em polímeros

O objetivo deste estudo é o desenvolvimento e validação de métodos espectroscópicos (espectroscopia NIR) que possam vir a substituir os métodos químicos convencionais, para quantificação de grupos hidróxilo em resinas alquídicas. As resinas alquídicas estudadas neste trabalho são normalmente utilizadas em sistemas de revestimento de dois componentes, em que os seus grupos hidróxilo reagem com pré-polímeros de isocianato para formar revestimentos de alta dureza. Por este motivo e por questões processuais ligadas à estequiometria da reação existente na aplicação referida, é extremamente importante a quantificação destes grupos. O método mais comum de quantificação de grupos hidróxilo é conhecido como método de titulação. Este é um método demorado, pois cada medição implica um procedimento experimental de cerca de duas horas, para além de ser muito dispendioso, a nível económico. Foram estudadas as influências da temperatura, heterogeneidade e nível de enchimento da célula na recolha do espectro. As conclusões dos estudos mencionados levaram à fixação de um tempo ideal de permanência da célula dentro da câmara do espectrofotómetro antes da medição do espectro. Para além disto, conclui-se que para lotes standard, a heterogeneidade não é uma variável significativa. O nível da célula deve ser mantido constante. Os métodos desenvolvidos, baseados na norma de qualidade ISO 15063:2011, foram construídos a partir de algoritmos de Partial Least Squares Regression (PLS), utilizando um equipamento NIRVIS, Büchi©. Foram obtidos bons coeficientes de regressão linear para a Resina A (R2>0,9). Quanto aos restantes resultados, estes indicam a possibilidade de aplicação em resinas do mesmo tipo. Este método proporciona resultados 8 vezes mais rápidos e com custos em material que representam 1% do método standard.

Quantificação de metais pesados e de musks sintéticos em produtos alimentares

O presente trabalho surgiu com dois objectivos principais: avaliar o grau de contaminação, por metais pesados, em produtos hortícolas de duas zonas diferenciadas e avaliar as diferenças de concentrações de musks em diferentes amostras biológicas. Numa primeira fase, perante os resultados obtidos para os metais pesados nas duas zonas diferenciadas (Vila Nova de Mil Fontes e Carrasqueira) foi possível avaliar o risco de exposição das duas populações. Os produtos hortícolas utilizados no estudo do grau de contaminação foram: alfaces, couves, batatas e tomates. Numa tentativa de identificar uma possível fonte de contaminação foi analisado igualmente a água utilizada para rega e o solo que rodeava a cultura. O método usado na determinação foi a espectrometria de massa acoplada a plasma induzido (ICP-MS). Foram analisados os seguintes elementos: Manganês, Arsénio, Cádmio, Cobalto, Cobre, Chumbo, Estrôncio, Níquel, Crómio, Selénio e Zinco. Houve grandes variações das concentrações dos elementos entre as duas zonas em que os hortícolas, água e solo foram colhidos. Em todas as amostras, os elementos maioritários foram o zinco, o manganês e o estrôncio. Nas culturas, o chumbo era o elementos que apresentava concentrações mais baixas. Para a água utilizada nas regas, a zona da Carrasqueira apresenta concentrações muito baixas comparando com a zona de Vila Nova de Mil Fontes. Todos os valores encontrados nas culturas, na água e no solo se encontram abaixo dos valores máximos legislados. A análise de risco, revela situações de alerta, para um individuo da Carraqueira e quatro individuos de Vila Nova de Mil Fontes, uma vez que para o arsénio a dose diária tolerável segundo a EFSA é de 0,30 μg/kg/dia e os valores encontrados foram 0,30; 0,33; 0,61; 0,42 e 0,34 μg/kg/dia, respectivamente. A determinação de musks em amostras biológicas, como ostras e mexilhões, salmão (músculo, fígado e gónadas) e enguias de vidro, por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC/MS) recorrendo ao metódo de QuEChERS revelou que o galaxolide e o tonalide foram os analitos maioritários em todas as amostras. De entre as amostras de ostras e mexilhões, as colhidas na ria de aveiro apresentam concentrações muito superiores para o galaxolide e o tonalide, 13,4 e 2,1 ng/g respectivamente, que as outras analisadas. Nas análises de salmão foram tidas em conta duas zonas diferenciadas, Nivelle e Bidassoa. Perante os resultados, a zona de bidassoa apresentou menor contaminação de musks nas amostras recolhidas. Por último as análises às enguias de vidro dopadas permitiu traçar a cinética de acumulação de galaxolide e tonalide por parte do organismo e por outro lado identificar o galaxolidone, metabolito resultante do galaxolide.

Identificação e quantificação de adutos covalentes formados entre a valina Nterminal da hemoglobina e o fármaco nevirapina em doentes de HIV: Desenvolvimento e validação de um método analítico por espectrometria de massa de alta resolução

A nevirapina é o fármaco antirretroviral mais utilizado nos países em desenvolvimento para combater o vírus da imunodeficiência humana (HIV). Apesar dos seus efeitos benéficos, a nevirapina tem sido associada a casos de hipersensibilidade cutânea e hepatoxicidade graves ou mesmo fatais. Estudos recentes sugerem o envolvimento da bioactivação do seu metabolito de Fase I, 12-OHNevirapina, a espécies electrofílicas capazes de formar adutos covalentes com proteínas. A identificação dos adutos formados, por esta via de bioactivação, com a valina N-terminal da hemoglobina (Hb) isolada de doentes sob terapêutica com a nevirapina foi já efectuada. A técnica analítica utilizada envolveu a utilização do método de derivatização N-alquilo Edman que, por reacção com fenilisotiocianato (PITC), permite destacar o aduto formado com o resíduo N-terminal da Hb, sob a forma de uma hidantoina, que foi posteriormente analisado e quantificado por cromatografia líquida acoplado à espectrometria de massa de tandem por ionização de electrospray. O presente trabalho teve como objectivo inicial optimizar o procedimento experimental envolvido no procedimento de N-alquilo Edman, tendo-se inicialmente comparado a sensibilidades obtidas mediante a utilização de dois agentes derivatizante: o PITC e o isotiocianato de fluoresceína (FTIC). Este processo inicial permitiu estabelecer que a utilização do PTIC como agente de derivatização conduzia a melhores resultados, tendo-se prosseguido com o desenvolvimento e a validação do método analítico para a quantificação deste aduto por cromatografia líquida acoplado a espectrometria de massa de alta resolução (LC-HRMS). O método analítico desenvolvido apresentou recuperações entre 36 e 57 %, supressão de sinal de 19 % e um limite de quantificação (LOQ) de 1,4 ppb (média da exactidão = 98 %; CV = 5 %). A metodologia validada foi depois aplicada na quantificação de adutos de nevirapina em duas amostras de Hb isolada de doentes de HIV e os níveis de adutos obtidos foram de 95 e 92 pmol/g de Hb.

Modelos para a quantificação da deformação em vigas de betão armado

Na presente dissertação estudaram-se diferentes métodos de cálculo usados para a determinação da deformação (curvatura, rotação, extensão e flecha) em vigas de betão armado. Estudou-se o método de cálculo dito “exato”, método de integração numérica, e comparou-se os resultados obtidos por este método com aqueles ditos simplificados, dos quais se dá particular destaque ao método da secção determinante. Apresenta-se também uma análise comparativa de resultados experimentais obtidos em laboratório com os resultados teóricos, obtidos pela aplicação do método de integração numérica. Estudou-se igualmente a influência que certos parâmetros, como é o caso da fendilhação, fluência, retração e resistência à compressão do betão, têm na deformação de vigas de betão armado. O estudo da deformação foi efetuado considerando três tipos de secção: retangular, em T e em I. Por último o autor implementou um programa de cálculo em VBA Excel com o objetivo de quantificar os parâmetros da deformação em vigas de betão armado com secções: retangular, em T e em I, pela aplicação do método de integração numérica, de acordo com a norma EN 1992-1-1.

Avaliação e quantificação da intensidade da agitação marítima em Portugal Continental

A orla costeira Portuguesa apresenta uma considerável faixa exposta ao mar. A observação da erosão costeira, que se têm intensificado ao longo dos últimos anos, leva a uma preocupação crescente com a faixa litoral na costa Portuguesa. A presente dissertação pretende contribuir para o conhecimento necessário para a avaliação do risco de erosão na costa continental portuguesa, através da análise classificação da intensidade da agitação marítima em duas zonas distintas: a orla costeira de Espinho, na costa oeste e a orla costeira da Ria Formosa, na costa sul. Assim, desenvolveram-se e testaram-se índices (ou métodos) de avaliação da “intensidade energética” ou “intensidade da agitação marítima”, em situação de temporal, que se aplicaram aos litorais de Espinho e da Ria Formosa, comparando-se os resultados entre si, com o intuito de selecionar as classes de intensidade energética que possam ser mais adequadas à generalidade da costa continental Portuguesa. Os índices utilizados foram, além da intensidade energética aplicada em Heitor (2013), a intensidade da potência de onda, a intensidade marítima determinada pela quantidade de movimento da onda e a intensidade marítima determinada pela tensão de radiação. Da aplicação dos diferentes índices aos dados do litoral de Espinho conclui-se que os resultados dos quatro métodos estão muito bem correlacionados, sendo as diferenças muito subtis. Não é assim possível concluir, para já, sobre a vantagem ou maior adequação de um método sobre qualquer um dos outros. No entanto, da aplicação dos diferentes métodos aos dados do litoral da Ria Formosa conclui-se que os resultados dos quatro métodos diferem entre si, verificando-se que o método do fluxo de energia (ou da potência de onda) não é o método mais adequado, com fraca correlação com os outros métodos energéticos, estando os restantes três métodos bem correlacionados.

Quantificação de macro e micro nutrientes em algumas etnovariedades de cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal)

Considerando a ampla variabilidade genética de cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal), quantificaram-se os macro e micro-nutrientes, objetivando a ampliação da tabela de composição química de alimentos típicos da região amazônica. Os frutos provenientes da Estação Experimental de Hortaliças Alejo von der Pahlen (EEH) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), localizados no km 14 da Rodovia AM 010 em Manaus, AM, foram processados no Laboratório de Alimentos e Nutrição do INPA. Avaliaram-se oito etnovariedades de cubiu identificados como: 2 I, 3 I, 6, 7, 12, 14, 17, 29 I e III em estádio de maturação comercial. Os teores de elementos minerais foram quantificados pela técnica de Ativação por Nêutrons Instrumental e a fibra alimentar pelo método enzímico-gravimétrico. Os resultados demonstram ser o cubiu um fruto com baixo conteúdo energético (média de 33 kcal), com conteúdo de fibra alimentar total na ordem de 1,6%. Em relação aos macros elementos minerais, a etnovariedade 6, apresentou a maior concentração em potássio (513,5±3,1mg), cálcio (18,9±0,6mg) e a etnovariedade 2 I em Fe (564,4±58,1µg) e Cr (99,3±8,3µg). A menor concentração foi constatada na etnovariedade 12 para os elementos K (229,0±4,5mg), Na (53,7±5,5µg) e Zn (89,3±4,7µg). Apesar das variações em relação as diferentes etno variedades e conseqüentemente concentrações em elementos minerais, o cubiu, pode estar contribuindo para atingir as recomendações desses nutrientes.

Quantificação de cianeto total nas etapas de processamento das farinhas de mandioca dos grupos seca e d'água

O objetivo deste trabalho foi quantificar a concentração de cianeto total durante as etapas de produção da farinha de mandioca dos grupos seca e d'água. Em relação à farinha seca, a concentração de cianeto total na raiz de mandioca diminuiu de 160±11,8 mg HCN/kg para 149±12,3 mg HCN/kg após a trituração, 68±2,5 mg HCN/kg após a prensagem e chegando a 5±0,2 mg HCN/kg no produto final, após o processo de torração. Na produção da farinha d'água, a raiz de mandioca apresentava teor de cianeto total de 321±21,6 mg HCN/kg e durante o processo de fermentação da raiz, o teor de cianeto total nas primeiras 24 horas de fermentação era de 297±2,7 mg HCN/kg chegando a 64±2,3 mg HCN/kg após 96 horas em repouso no tanque. Após trituração e prensagem da massa fermentada, os valores diminuíram para 50±0,6 e 36±0,4 mg HCN/kg, respectivamente, obtendo-se no produto final a concentração de 9±0,1 mg HCN/kg, sendo evidenciado a eficiência do processo de destoxificação em ambos os processamentos.

Influência da técnica da elaboração de provetes laboratoriais na quantificação da deformabilidade e resistência mecânica dos solos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Quantificação de insuficiência protética mitral por diferentes métodos de avaliação pela ecocardiografia transesofágica

OBJETIVO: Avaliar os diferentes métodos de quantificação de insuficiência mitral (IM) ao ecocardiograma transesofágico (ETE) em pacientes com suspeita clínica de disfunção de prótese mitral. MÉTODOS: Foram estudados 15 pacientes, divididos em dois grupos, conforme a presença ou não de IM expressiva (grau importante) ao cateterismo cardíaco (Cate). A IM foi quantificada ao ETE pelos seguintes métodos, habitualmente empregados para IM de valvas nativas: avaliação subjetiva do jato regurgitante ao mapeamento de fluxo a cores, avaliação objetiva com base na área absoluta do jato regurgitante e na sua área relativa (área do jato/área do átrio esquerdo (AE)), e avaliação baseada na presença de fluxo sistólico reverso em veia pulmonar. RESULTADOS: A IM foi predominantemente de origem transprotética (14 pacientes) e de distribuição excêntrica (11 pacientes). Observou-se concordância estatisticamente significante (p<0,05) entre IM expressiva ao Cate (8 pacientes) e ao ETE pela avaliação subjetiva e presença de fluxo sistólico reverso em veia pulmonar. As avaliações pelas áreas absoluta (área de jato >7cm²) e relativa (área de jato >35% da área do AE) não mostraram concordância significante com o Cate, com nítida subestimação ao ETE pela área relativa. Houve, porém, concordância significante, quando considerado como IM expressiva, jato cuja área relativa foi >30% da área do AE. CONCLUSÃO: O ETE identificou adequadamente as IM protéticas angiograficamente expressivas, particularmente pelos métodos subjetivo e de fluxo sistólico reverso em veia pulmonar. É necessário cautela na utilização de critérios baseados na área do jato regurgitante, em virtude da subestimação da área na presença de jato excêntrico, freqüente em disfunção de prótese mitral.