Sistema de visão e laser para percepção em ambientes subaquáticos

A exploração do meio subaquático utilizando visão computacional é ainda um processo complexo. Geralmente são utilizados sistemas de visão baseados em visão stereo, no entanto, esta abordagem apresenta limitações, é pouco precisa e é exigente em termos computacionais quando o meio de operação é o subaquático. Estas limitações surgem principalmente em dois cenários de aplicação: quando existe escassez de iluminação e em operações junto a infraestruturas subaquáticas. Consequentemente, a solução reside na utilização de fontes de informação sensorial alternativas ou complementares ao sistema de visão computacional. Neste trabalho propõe-se o desenvolvimento de um sistema de percepção subaquático que combina uma câmara e um projetor laser de um feixe em linha, onde o projetor de luz estruturada _e utilizado como fonte de informação. Em qualquer sistema de visão computacional, e ainda mais relevante em sistemas baseados em triangulação, a sua correta calibração toma um papel fulcral para a qualidade das medidas obtidas com o sistema. A calibração do sistema de visão laser foi dividida em duas etapas. A primeira etapa diz respeito à calibração da câmara, onde são definidos os parâmetros intrínsecos e os parâmetros extrínsecos relativos a este sensor. A segunda etapa define a relação entre a câmara e o laser, sendo esta etapa necessária para a obtenção de imagens tridimensionais. Assim, um dos principais desafios desta dissertação passou por resolver o problema da calibração inerente a este sistema. Desse modo, foi desenvolvida uma ferramenta que requer, pelo menos duas fotos do padrão de xadrez, com perspectivas diferentes. O método proposto foi caracterizado e validado em ambientes secos e subaquáticos. Os resultados obtidos mostram que o sistema _e preciso e os valores de profundidade obtidos apresentam um erro significativamente baixo (inferiores a 1 mm), mesmo com uma base-line (distância entre a centro óptico da câmara e o plano de incidência do laser) reduzida.

A simple and inexprensive method to generate a microaerophilic atmosphere for the isolation of Campylobacter sp

Faeces of 138 chickens were inoculated on Blaser agar plates. One set of plates was incubated in jars with CampyPak envelopes. The others were incubated in "Zip-lock" plastic bags (7 x X in.) and a microaerophilic atmosphere was generated exhaling into the "Zip-lock" plastic bag, after holding the breath for 20 sec. Then, the bag was pressed to evacuate its atmosphere, inflated again, and pressed (4 times), and finally sealed. Campylobacter was isolated from 127 (96.2%) of samples incubated in jars with gas generator envelopes and from 129 (98%) of the specimens incubated into the bags. The proposed methodology offers good savings for cost-conscious laboratories.

Studies on prevalence of Strongyloides infection in Holambra and Maceió, Brazil, by the agar plate faecal culture method

Prevalence of Strongyloides stercoralis infection in three areas of Brazil was surveyed by a recently developed faecal culture method (an agar plate culture). The Strongyloides infection was confirmed in 11.3% of 432 subjects examined. The diagnostic efficacy of the agar plate culture was as high as 93.9% compared to only 28.5% and 26.5% by the Harada-Mori filter paper culture and faecal concentration methods, when faecal samples were examined simultaneously by these three methods. Among the 49 positive samples, about 60% were confirmed to be positive only by the agar plate culture. These results indicate that the agar plate culture is a sensitive new tool for the correct diagnosis of chronic Strongyloides infection.

A single method to stain Malassezia furfur and Corynebacterium minutissimum in scales

A single and practical method to slain Malassezia furfur and Corynebacterium minutissimum in lesions' scales is described. The scales are collected by pressing small pieces of scotch tape (about 4 cm lenght and 2 cm width) onto the lesions and following withdrawl the furfuraceous scales will remain on the glue side. These pieces are then immersed for some minutes in lactophenol-cotton blue stain. Following absorption of the stain the scales are washed in current water to remove the excess of blue stain, dried with filter paper, dehydrated via passage in two bottles containing absolute alcohol and then placed in xylene in a centrifugation tube. The xylene dissolves the scotch tape glue and the scales fall free in the tube. After centrifugation and decantation the scales concentrated on the bottom of the tube are collected with a platinum-loop, placed in Canada balsam on a microscopy slide and closed with a cover slip. The preparations are then ready to be submitted to microscopic examination. Other stains may also be used instead of lactophenol-cotton blue. This method is simple, easily performed, and offers good conditions to study these fungi as well as being useful for the diagnosis of the diseases that they cause.

Application of the EcoBlock method to eco-design - electric hand dryers versus paper towels

Sustainable Construction, Materials and Practice, p. 426-432

Detection and identification of dengue virus isolates from Brazil by a simplified reverse transcription - polymerase chain reaction (RT-PCR) method

We show here a simplified RT-PCR for identification of dengue virus types 1 and 2. Five dengue virus strains, isolated from Brazilian patients, and yellow fever vaccine 17DD as a negative control, were used in this study. C6/36 cells were infected and supernatants were collected after 7 days. The RT-PCR, done in a single reaction vessel, was carried out following a 1/10 dilution of virus in distilled water or in a detergent mixture containing Nonidet P40. The 50 µl assay reaction mixture included 50 pmol of specific primers amplifying a 482 base pair sequence for dengue type 1 and 210 base pair sequence for dengue type 2. In other assays, we used dengue virus consensus primers having maximum sequence similarity to the four serotypes, amplifying a 511 base pair sequence. The reaction mixture also contained 0.1 mM of the four deoxynucleoside triphosphates, 7.5 U of reverse transcriptase, 1U of thermostable Taq DNA polymerase. The mixture was incubated for 5 minutes at 37ºC for reverse transcription followed by 30 cycles of two-step PCR amplification (92ºC for 60 seconds, 53ºC for 60 seconds) with slow temperature increment. The PCR products were subjected to 1.7% agarose gel electrophoresis and visualized by UV light after staining with ethidium bromide solution. Low virus titer around 10 3, 6 TCID50/ml was detected by RT-PCR for dengue type 1. Specific DNA amplification was observed with all the Brazilian dengue strains by using dengue virus consensus primers. As compared to other RT-PCRs, this assay is less laborious, done in a shorter time, and has reduced risk of contamination

Técnicas de deteção de dano estrutural com base na monitorização

Ao longo dos últimos anos, acompanhada da evolução tecnológica, da dificuldade da inspeção visual e da consciencialização dos efeitos de uma má inspeção, verificou-se uma maior sensibilidade para a importância da monitorização estrutural, principalmente nas grandes infra-estruturas de engenharia civil. Os sistemas de monitorização estrutural permitem o acompanhamento contínuo do comportamento de uma determinada estrutura de tal forma que com os dados obtidos, é possível avaliar alterações no comportamento da mesma. Com isso, tem-se desenvolvido e implementado estratégias de identificação de danos estruturais com o intuito de aumentar a fiabilidade estrutural e evitar precocemente que alterações na condição da estrutura possam evoluir para situações mais severas. Neste contexto, a primeira parte desta dissertação consiste numa introdução à monitorização estrutural e à deteção de dano estrutural. Relativamente à monitorização, são expostos os seus objetivos e os princípios da sua aplicação. Conjuntamente são apresentados e descritos os principais sensores e são explicadas as funcionalidades de um sistema de aquisição de dados. O segundo tema aborda a importância da deteção de dano introduzindo os métodos estudados neste trabalho. Destaca-se o método das linhas de influência, o método da curvatura dos modos de vibração e o método da transformada de wavelet. Na segunda parte desta dissertação são apresentados dois casos de estudo. O primeiro estudo apresenta uma componente numérica e uma componente experimental. Estuda-se um modelo de viga que se encontra submetida a vários cenários de dano e valida-se a capacidade do método das linhas de influência em detetar e localizar essas anomalias. O segundo estudo consiste na modelação numérica de uma ponte real, na posterior simulação de cenários de dano e na análise comparativa da eficácia de cada um dos três métodos de deteção de dano na identificação e localização dos danos simulados. Por último, são apresentadas as principais conclusões deste trabalho e são sugeridos alguns tópicos a explorar na elaboração de trabalhos futuros.

Evaluation of Etest and macrodilution broth method for antifungal susceptibility testing of Candida sp strains isolated from oral cavities of AIDS patients

A comparison of the Etest and the reference broth macrodilution susceptibility test for fluconazole, ketoconazole, itraconazole and amphotericin B was performed with 59 of Candida species isolated from the oral cavities of AIDS patients. The Etest method was performed according to the manufacturer's instructions, and the reference method was performed according to National Committee for Clinical Laboratory Standards document M27-A guidelines. Our data showed that there was a good correlation between the MICs obtained by the Etest and broth dilution methods. When only the MIC results at ± 2 dilutions for both methods were considered, the agreement rates were 90.4% for itraconazole, ketoconazole and amphotericin B and 84.6% for fluconazole of the C. albicans tested. In contrast, to the reference method, the Etest method classified as susceptible three fluconazole-resistant isolates and one itraconazole-resistant isolate, representing four very major errors. These results indicate that Etest could be considered useful for antifungal sensitivity evaluation of yeasts in clinical laboratories.

Desenvolvimento de programa em linguagem Matlab® para cálculo pelo método de elementos finitos

Para o projeto de qualquer estrutura existente (edifícios, pontes, veículos, máquinas, etc.) é necessário conhecer as condições de carga, geometria e comportamento de todas as suas partes, assim como respeitar as normativas em vigor nos países nos quais a estrutura será aplicada. A primeira parte de qualquer projeto nesta área passa pela fase da análise estrutural, onde são calculadas todas as interações e efeitos de cargas sobre as estruturas físicas e os seus componentes de maneira a verificar a aptidão da estrutura para o seu uso. Inicialmente parte-se de uma estrutura de geometria simplificada, pondo de parte os elementos físicos irrelevantes (elementos de fixação, revestimentos, etc.) de maneira a simplificar o cálculo de estruturas complexas e, em função dos resultados obtidos da análise estrutural, melhorar a estrutura se necessário. A análise por elementos finitos é a ferramenta principal durante esta primeira fase do projeto. E atualmente, devido às exigências do mercado, é imprescindível o suporte computorizado de maneira a agilizar esta fase do projeto. Existe para esta finalidade uma vasta gama de programas que permitem realizar tarefas que passam pelo desenho de estruturas, análise estática de cargas, análise dinâmica e vibrações, visualização do comportamento físico (deformações) em tempo real, que permitem a otimização da estrutura em análise. Porém, estes programas demostram uma certa complexidade durante a introdução dos parâmetros, levando muitas vezes a resultados errados. Assim sendo, é essencial para o projetista ter uma ferramenta fiável e simples de usar que possa ser usada para fins de projeto de estruturas e otimização. Sobre esta base nasce este projeto tese onde se elaborou um programa com interface gráfica no ambiente Matlab® para a análise de estruturas por elementos finitos, com elementos do tipo Barra e Viga, quer em 2D ou 3D. Este programa permite definir a estrutura por meio de coordenadas, introdução de forma rápida e clara, propriedades mecânicas dos elementos, condições fronteira e cargas a aplicar. Como resultados devolve ao utilizador as reações, deformações e distribuição de tensões nos elementos quer em forma tabular quer em representação gráfica sobre a estrutura em análise. Existe ainda a possibilidade de importação de dados e exportação dos resultados em ficheiros XLS e XLSX, de maneira a facilitar a gestão de informação. Foram realizados diferentes testes e análises de estruturas de forma a validar os resultados do programa e a sua integridade. Os resultados foram todos satisfatórios e convergem para os resultados de outros programas, publicados em livros, e para cálculo a mão feitos pelo autor.

Disposable immunosensor using a simple method for oriented antibody immobilization for label-free real-time detection of an oxidative stress biomarker implicated in cancer diseases

This work proposes a novel approach for a suitable orientation of antibodies (Ab) on an immunosensing platform, applied here to the determination of 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8OHdG), a biomarker of oxidative stress that has been associated to chronic diseases, such as cancer. The anti-8OHdG was bound to an amine modified gold support through its Fc region after activation of its carboxylic functions. Non-oriented approaches of Ab binding to the platform were tested in parallel, in order to show that the presented methodology favored Ab/Ag affinity and immunodetection of the antigen. The immunosensor design was evaluated by quartz-crystal microbalance with dissipation, atomic force microscopy, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and square-wave voltammetry. EIS was also a suitable technique to follow the analytical behavior of the device against 8OHdG. The affinity binding between 8OHdG and the antibody immobilized in the gold modified platform increased the charge transfer resistance across the electrochemical set-up. The observed behavior was linear from 0.02 to 7.0 ng/mL of 8OHdG concentrations. The interference from glucose, urea and creatinine was found negligible. An attempt of application to synthetic samples was also successfully conducted. Overall, the presented approach enabled the production of suitably oriented Abs over a gold platform by means of a much simpler process than other oriented-Ab binding approaches described in the literature, as far as we know, and was successful in terms of analytical features and sample application.

The effect of method, standard and sample components on the total antioxidant capacity of commercial waters assessed by optical conventional assays

The total antioxidant capacity (TAC) of 28 flavoured water samples was assessed by ferric reducing antioxidant potential (FRAP), oxygen radical absorbance capacity (ORAC), trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) and total reactive antioxidant potential (TRAP) methods. It was observed that flavoured waters had higher antioxidant activity than the corresponding natural ones. The observed differences were attributed to flavours, juice and vitamins. Generally, higher TAC contents were obtained on lemon waters and lower values on guava and raspberry flavoured waters. Lower and higher TACs were obtained by TRAP and ORAC method, respectively. Statistical analysis suggested that vitamins and flavours increased the antioxidant content of the commercial waters.

Rapid automated method for on-site determination of sulfadiazine in fish farming: a stainless steel veterinary syringe coated with a selective membrane of PVC serving as a potentiometric detector in a flow-injection-analysis system

Sulfadiazine is an antibiotic of the sulfonamide group and is used as a veterinary drug in fish farming. Monitoring it in the tanks is fundamental to control the applied doses and avoid environmental dissemination. Pursuing this goal, we included a novel potentiometric design in a flow-injection assembly. The electrode body was a stainless steel needle veterinary syringe of 0.8-mm inner diameter. A selective membrane of PVC acted as a sensory surface. Its composition, the length of the electrode, and other flow variables were optimized. The best performance was obtained for sensors of 1.5-cm length and a membrane composition of 33% PVC, 66% onitrophenyloctyl ether, 1% ion exchanger, and a small amount of a cationic additive. It exhibited Nernstian slopes of 61.0 mV decade-1 down to 1.0×10-5 mol L-1, with a limit of detection of 3.1×10-6 mol L-1 in flowing media. All necessary pH/ionic strength adjustments were performed online by merging the sample plug with a buffer carrier of 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid, pH 4.9. The sensor exhibited the advantages of a fast response time (less than 15 s), long operational lifetime (60 days), and good selectivity for chloride, nitrite, acetate, tartrate, citrate, and ascorbate. The flow setup was successfully applied to the analysis of aquaculture waters. The analytical results were validated against those obtained with liquid chromatography–tandem mass spectrometry procedures. The sampling rate was about 84 samples per hour and recoveries ranged from 95.9 to 106.9%.