Implementation of integral viscoelastic constitutive models in OpenFOAM® computational library

This work reports the implementation and verification of a new so lver in OpenFOAM® open source computational library, able to cope with integral viscoelastic models based on the integral upper-convected Maxwell model. The code is verified through the comparison of its predictions with analytical solutions and numerical results obtained with the differential upper-convected Maxwell model

Improvement of in silico strain engineering methods in Saccharomyces cerevisiae

PhD thesis in Bioengineering

Modelling Amazonian forest eddy covariance data: a comparison of big leaf versus sun/shade models for the C-14 tower at Manaus I. Canopy photosynthesis

In this study, we concentrate on modelling gross primary productivity using two simple approaches to simulate canopy photosynthesis: "big leaf" and "sun/shade" models. Two approaches for calibration are used: scaling up of canopy photosynthetic parameters from the leaf to the canopy level and fitting canopy biochemistry to eddy covariance fluxes. Validation of the models is achieved by using eddy covariance data from the LBA site C14. Comparing the performance of both models we conclude that numerically (in terms of goodness of fit) and qualitatively, (in terms of residual response to different environmental variables) sun/shade does a better job. Compared to the sun/shade model, the big leaf model shows a lower goodness of fit and fails to respond to variations in the diffuse fraction, also having skewed responses to temperature and VPD. The separate treatment of sun and shade leaves in combination with the separation of the incoming light into direct beam and diffuse make sun/shade a strong modelling tool that catches more of the observed variability in canopy fluxes as measured by eddy covariance. In conclusion, the sun/shade approach is a relatively simple and effective tool for modelling photosynthetic carbon uptake that could be easily included in many terrestrial carbon models.

Contribuição da susceptibilidade genética e do contexto ambiental na representação da vinculação em crianças em idade pré-escolar

Dissertação de mestrado integrado em Psicologia

Lithium ion rechargeable batteries: State of the art and future needs of microscopic theoretical models and simulations

This review deals with the recent developments and present status of the theoretical models for the simulation of the performance of lithium ion batteries. Preceded by a description of the main materials used for each of the components of a battery -anode, cathode and separator- and how material characteristics affect battery performance, a description of the main theoretical models describing the operation and performance of a battery are presented. The influence of the most relevant parameters of the models, such as boundary conditions, geometry and material characteristics are discussed. Finally, suggestions for future work are proposed.

Extreme value Birnbaum-Saunders regression models applied to environmental data

Extreme value models are widely used in different areas. The Birnbaum–Saunders distribution is receiving considerable attention due to its physical arguments and its good properties. We propose a methodology based on extreme value Birnbaum–Saunders regression models, which includes model formulation, estimation, inference and checking. We further conduct a simulation study for evaluating its performance. A statistical analysis with real-world extreme value environmental data using the methodology is provided as illustration.

Variabilidade genética em populações de Anopheles darlingi (Diptera: Culicidae) e relação ao comportamento da atividade de picar, analisada por RAPD

Duas populações naturais de Anopheles darlingi foram analisadas quanto aos padrões de variabilidade genética relacionados ao comportamento hematofágico, cujas coletas foram realizadas no intra, peri e extradomicíio, em dois municípios do Estado do Amazonas: Coari e Manaus. Os resultados evidenciaram amplo número de fragmentos polimórficos, bem como elevada variabilidade genética nessas populações. Na população de Coari, a porcentagem de locos polimórficos (P) e heterozigosidade (He) variou de 77,63% - 84,86% e 0,2851 0,3069, respectivamente, sendo a maior variabilidade genética detectada nas subpopulações do intradomicílio, e a menor nas do peridomicílio. A população de Manaus mostrou variabilidade genética similar a de Coari (P= 75% - 78,94% e He= 0,2732 0,2741), onde também foi detectada maior variabilidade genética no intradomicílio. Os dados de qui-quadrado (x²= 695,89; GL= 304; P < 0,001) e de F ST (F ST= 0,0775 ± 0,0072) foram significativos, indicando uma estruturação micro geográfica, decorrente de alguma redução no fluxo gênico. Esses resultados podem ser interpretados como sendo em resposta à pressão de seleção face aos inseticidas, que permanecem residuais nas paredes dos domicílios.

Variabilidade genética para caracteres morfométricos de matrizes de castanha-do-brasil da Amazônia Mato-grossense

O presente estudo objetivou estudar a variabilidade genética de matrizes de Bertholletia excelsa através da estimação de parâmetros e ganhos genéticos para os caracteres peso/ouriço (g), peso de sementes/ouriço (g) e número de sementes/ouriço no pré-melhoramento da espécie. Foram utilizadas 90 matrizes de polinização aberta, sendo 30 matrizes de cada tipo, denominadas localmente de rajada, mirim e rosa, no município de Cotriguaçu, noroeste de Mato Grosso, região amazônica. O experimento foi estabelecido sob delineamento inteiramente ao acaso, com 90 tratamentos (matrizes) e seis ouriços por matriz, com suas respectivas sementes. As variáveis foram analisadas usando-se a metodologia de modelo linear misto do software SELEGEN-REML/BLUP. Os coeficientes de herdabilidades individuais no sentido amplo dos efeitos genotípicos totais (0,21, 0,14 e 0,34) para os caracteres peso/ouriço (g), peso de sementes/ouriço (g) e número de sementes/ouriço, respectivamente, são considerados moderados para os dois primeiros caracteres e alto para o caráter número de sementes/ouriço, sugerindo expressivo controle genético. A seleção das 10 melhores matrizes revelou predominância da procedência do tipo rosa, proporcionando ganhos genéticos expressivos de pelo menos 24,16% para peso/ouriço (g), 27,44% para peso de sementes/ouriço e 16,92% para o caráter número de sementes por ouriço. Os valores expressivos das matrizes do tipo rosa estimulam a utilização desses germoplasmas em programas de melhoramento genético da espécie, na seqüência das avaliações, bem como apontando para a possibilidade de obtenção de híbridos intraespecíficos para caracteres desejáveis.

Variabilidade genética de Colletotrichum guaranicola usando marcadores AFLP

Foi detectada a variabilidade genética de vinte isolados de Colletotrichum guaranicola (Albuq.) provenientes de diferentes localidades produtoras de guaraná no Amazonas, utilizando-se marcadores moleculares AFLP. Foi possível separar os isolados em dois grupos. O coeficiente de variação genética entre os isolados foi de 0,0216 e a similaridade genética foi de 94,95%, confirmando que os isolados pertencem à mesma espécie, no entanto, foi observada variabilidade intra-específica.

Exploring female mice interstrain differences relevant for models of depression

Depression is an extremely heterogeneous disorder. Diverse molecular mechanisms have been suggested to underlie its etiology. To understand the molecular mechanisms responsible for this complex disorder, researchers have been using animal models extensively, namely mice from various genetic backgrounds and harboring distinct genetic modifications. The use of numerous mouse models has contributed to enrich our knowledge on depression. However, accumulating data also revealed that the intrinsic characteristics of each mouse strain might influence the experimental outcomes, which may justify some conflicting evidence reported in the literature. To further understand the impact of the genetic background, we performed a multimodal comparative study encompassing the most relevant parameters commonly addressed in depression, in three of the most widely used mouse strains: Balb/c, C57BL/6, and CD-1. Moreover, female mice were selected for this study taken into account the higher prevalence of depression in women and the fewer animal studies using this gender. Our results show that Balb/c mice have a more pronounced anxious-like behavior than CD-1 and C57BL/6 mice, whereas C57BL/6 animals present the strongest depressive-like trait. Furthermore, C57BL/6 mice display the highest rate of proliferating cells and brain-derived neurotrophic factor (Bdnf) expression levels in the hippocampus, while hippocampal dentate granular neurons of Balb/c mice show smaller dendritic lengths and fewer ramifications. Of notice, the expression levels of inducible nitric oxide synthase (iNos) predict 39.5% of the depressive-like behavior index, which suggests a key role of hippocampal iNOS in depression. Overall, this study reveals important interstrain differences in several behavioral dimensions and molecular and cellular parameters that should be considered when preparing and analyzing experiments addressing depression using mouse models. It further contributes to the literature by revealing the predictive value of hippocampal iNos expression levels in depressive-like behavior, irrespectively of the mouse strain.

Cylindrically symmetric models of gravitational collapse to black holes: a short review

We survey results about exact cylindrically symmetric models of gravitational collapse in General Relativity. We focus on models which result from the matching of two spacetimes having collapsing interiors which develop trapped surfaces and vacuum exteriors containing gravitational waves. We collect some theorems from the literature which help to decide a priori about eventual spacetime matchings. We revise, in more detail, some toy models which include some of the main mathematical and physical issues that arise in this context, and compute the gravitational energy flux through the matching boundary of a particular collapsing region. Along the way, we point out several interesting open problems.

Variabilidade genética do peso ao nascer e seleção para crescimento em bubalinos do Estado do Pará, Brasil

O peso ao nascer constitui característica produtiva de elevada importância zootécnica, devido à sua relação com a taxa de sobrevivência à desmama e com os pesos nas demais fases de desenvolvimento do animal, quer seja para a produção de carne, leite ou em animais que se destinam à reprodução. O objetivo deste trabalho foi obter estimativas de herdabilidade e tendências fenotípicas e genéticas do peso ao nascer, em bubalinos do Estado do Pará, Brasil. Foram calculadas as estatísticas descritivas e realizado o teste de Normalidade de Shapiro-Wilk por meio do pacote estatístico Statistical Analisys System. As estimativas de herdabilidade foram obtidas por inferência Bayesiana. O peso ao nascer apresentou média de 36,6 kg. O modelo de análise considerou como fixos os efeitos de sexo, ano de nascimento e composição racial do animal e como efeitos aleatórios animal, efeito materno e residual. A distribuição da herdabilidade direta apresentou-se platicúrtica (achatada) e com maior assimetria, tendo uma distribuição bimodal com a primeira moda próxima a 0,10 e a segunda próxima a 0,30; a materna apresentou-se trimodal, com picos bem próximos a 0,15 e outro menos evidente próximo a 0,20. A tendência genética direta do peso ao nascer mostrou-se negativa (-0,03kg ano-1) e a tendência genética materna próxima à zero (0,001 kg ano-1), ainda que a tendência fenotípica tenha sido positiva (0,156kg ano-1). Existe variabilidade genética possível de ser trabalhada em um programa de melhoramento, no entanto, pouco foi feito quanto à seleção para crescimento em búfalos no Estado do Pará.

Specification and testing of multiplicative time-varying GARCH models with applications

In this article, we develop a specification technique for building multiplicative time-varying GARCH models of Amado and Teräsvirta (2008, 2013). The variance is decomposed into an unconditional and a conditional component such that the unconditional variance component is allowed to evolve smoothly over time. This nonstationary component is defined as a linear combination of logistic transition functions with time as the transition variable. The appropriate number of transition functions is determined by a sequence of specification tests. For that purpose, a coherent modelling strategy based on statistical inference is presented. It is heavily dependent on Lagrange multiplier type misspecification tests. The tests are easily implemented as they are entirely based on auxiliary regressions. Finite-sample properties of the strategy and tests are examined by simulation. The modelling strategy is illustrated in practice with two real examples: an empirical application to daily exchange rate returns and another one to daily coffee futures returns.

Exploring the role of O-Mannosylation in the modulation of E-Cadherin function in Gastric Cancer cell line models

Dissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada – Biomedicina

Evaluating biomaterial-and microfluidic-based 3D tumor models

Cancer is a major cause of morbidity and mortality worldwide, with a disease burden estimated to increase in the coming decades. Disease heterogeneity and limited information on cancer biology and disease mechanisms are aspects that 2D cell cultures fail to address. We review the current "state-of-the-art" in 3D Tissue Engineering (TE) models developed for and used in cancer research. Scaffold-based TE models and microfluidics, are assessed for their potential to fill the gap between 2D models and clinical application. Recent advances in combining the principles of 3D TE models and microfluidics are discussed, with a special focus on biomaterials and the most promising chip-based 3D models.