Estudo da sinalização da insulina nos tecidos muscular e adiposo de ratos submetidos à desnutrição materna no início da lactação

Vários estudos sugerem que a desnutrição materna no período pós-natal poderia causar alterações na homeostase glicêmica da prole na vida adulta. Neste trabalho objetivamos investigar a interferência da programação metabólica induzida pela desnutrição protéica materna durante o início da lactação sobre a homeostase glicêmica e a sinalização da insulina nos tecidos muscular e adiposo. Animais desnutridos (D-dieta da mãe contendo 0% de proteína nos primeiros 10 dias de lactação) ou controle (C-dieta da mãe contendo 22% de proteína) foram estudados do nascimento até a vida adulta. Em resumo, observamos uma diminuição na insulina plasmática acompanhada de normoglicemia nos animais adultos desnutridos. A ativação do receptor de insulina (IR), após a estimulação com o hormônio apresentou-se diminuída durante o período de restrição protéica em músculo isolado destes animais experimentais. Durante o período da lactação, observamos uma diminuição na captação de glicose, na fosforilação do substrato para o receptor de insulina (IRS 1) e na translocação do GLUT 4 no tecido muscular. Na idade adulta, entretanto, houve aumento significativo na captação de glicose e translocação do GLUT 4 no músculo, associado com o aumento na expressão da PI3 quinase associada ao IRS 1. No tecido adiposo de ratos desnutridos adultos observamos menor fosforilação em tirosina tanto do IR quanto do IRS 1, que foi compensada pela maior ativação do IRS 2 e da PI3 quinase. Os níveis basais de pAkt e de GLUT 4 na membrana estavam aumentados, culminando em um aumento na captação de glicose. Observamos também uma redistribuição do citoesqueleto de actina e maior resistência aos efeitos da Ltrunculina B nos adipócitos dos ratos desnutridos. Em conclusão, este estudo demonstrou que a desnutrição materna no início da lactação é capaz de causar alterações na prole na vida adulta, o que parece estar relacionado com a expressão e ativação de proteínas chave na cascata da sinalização da insulina nos tecidos periféricos, importantes na regulação do metabolismo da glicose.

Estudo de Eletrodeposição de Ligas Cu-Sn em Meio de Citrato de Sódio

Revestimentos produzidos a partir de ligas de Cu-Sn apresentam grande interesse em função de suas propriedades, originando uma grande capacidade de aplicação industrial, especialmente em indústrias de componentes e materiais eletrônicos. Tais ligas também têm sido comercialmente utilizadas como revestimentos em metais diferentes, como o aço, para protegê-los contra a corrosão e melhorar sua aparência. Na presente dissertação, técnicas de voltametria cíclica, cronoamperometria e voltametria de varredura anódica linear foram utilizadas para o estudo dos processos de deposição de Cu e/ou Sn a partir de dois conjuntos de soluções contendo CuCl2.2H2O e SnCl2.2H2O nas razões de Cu:Sn = 1:10 e 10:1, além de Na3C6H5O7 1,00 mol/L, em pH = 6,0. As curvas de voltametria cíclica realizadas sobre o eletrodo de grafita foram utilizadas para o cálculo das constantes de equilíbrio dos complexos de ambos os metais com citrato de sódio, bem como na determinação dos potenciais catódicos aplicados nos ensaios de cronoamperometria. Após a deposição da liga nos potenciais estipulados para cada uma das duas soluções, os revestimentos de liga Cu-Sn foram ressolubilizados em solução de NaNO3 0,5 mol/L, empregando varredura anódica linear para a avaliação de suas composições químicas. Os resultados iniciais mostraram que a variação da concentração de Cu (II) e do potencial aplicado influenciaram no teor de cobre na liga. Contudo, percebeu-se que o teor de estanho não sofreu grandes variações, independente das concentrações das soluções e do potencial aplicado. Na solução com maior concentração de cobre foram alcançados teores dos metais na liga em maior proximidade com o da liga de bronze comercial. Com base nesses resultados, foram produzidos revestimentos de ligas sobre substrato de aço carbono, a partir de soluções contendo CuCl2.2H2O e SnCl2.2H2O na razão de 10:1, empregando a técnica de cronoamperometria potenciostática. Quatro diferentes valores de potencial (-0,39V, -0,67V, -1,00V, -1,20V e -1,94V vs. Ag/AgClsat.) foram aplicados, obtendo-se camadas cujas colorações variaram do rosa claro ao marrom escuro, sempre sem brilho. A eficiência de corrente catódica (Ef) decresceu conforme o potencial aplicado se tornou mais negativo. Nesta mesma direção, verificou-se um aumento do teor de estanho na liga depositada e menores tamanhos de grão. Porém, quando o potencial tornou-se mais negativo (-1,20V e -1,94V), observou-se a presença de cristalitos de diferentes tamanhos e de dendritos. Revestimentos com melhores resistências à corrosão em solução de NaCl 0,5 mol/L foram produzidos nos potenciais de -1,00V e -1,20V, cujas composições foram 99,40 % m/m Cu / 0,60 % m/m Sn e 97,70 % m/m Cu / 2,30 % m/m Sn, respectivamente. As análises por DRX permitiram verificar que estes revestimentos eram constituídos, principalmente, da fase α-CuSn

Análise dos aspectos biológicos e epidemiológicos de cepas de Escherichia coli associadas à infecção do trato urinário (ITU)

A invasão de bactérias no trato urinário caracteriza a infecção do sistema urinário. A Escherichia coli é o principal microrganismo associado a esta infecção devido a sua importância em causar ITU, recebeu a denominação de UPEC (Escherichia coli uropatogênica). No presente trabalho pesquisamos em 50 cepas de UPEC, inicialmente isolados de urina de pacientes ambulatoriais com infecções sintomática ou assintomática, a presença de 7 fatores de virulência, através das técnicas de PCR simples e multiplex para verificação dos genes que codificam adesinas P (pap) , fímbria S (sfa), adesina afimbrial (afa), sideroforo (aerobactina- aer), toxinas fator necrotizante citotóxico (cnf) e alfa-hemolisinas (hly), proteína de membrana (traT); ilhas de patogenicidade (virulência) através do marcador PAI. O marcador pCVD432 de EAEC também foi pesquisado nestas amostras. O método difusão em disco foi o utilizado para a determinação dos testes de susceptibilidade aos antimicrobianos. Podemos observar duas faixas etárias de maior incidência de ITU entre as mulheres: 19 a 35 anos, e acima de 50 anos. Sessenta e oito por cento das amostras apresentaram pelo menos um fator de virulência, onde os genes traT (54%) e aer (34%) foram os mais prevalentes. A sequência pCVD432 foi detectado em 6 amostras. No entanto, no ensaio de adesão em células Hep-2, doze amostras não apresentaram aderência (NA 24%). Nas 38 cepas restantes, 24 (48%) apresentaram aderência agregativa (AA). Observamos aderência sem padrão típico (SPT) em 48% das amostras, tendo sido dividido em discreto (SPT-D 22%), moderado (SPT-M 18%) e intenso (SPT-I 8%). Notamos os seguintes perfis de resistência para os antimicrobianos testados: ampicilina (44%), gentamicina (8%), nitrofurantoína (2%), norfloxacino (18%) e sulfametozaxol-trimetoprima (34%).

Efeito da estimulação transcraniana por corrente contínua sobre o desempenho físico: análise das respostas cerebrais, metabólicas e perceptivas durante e após exercícios aeróbio e de força

Estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) sobre áreas corticais pré-selecionadas, tem aumentado o desempenho físico de diferentes populações. Porém, lacunas persistem no tocante aos mecanismos subjacentes à estes efeitos. Assim, a presente tese objetivou: a) investigar os efeitos da ETCC anódica (aETCC) e placebo (Sham) no córtex motor (CM) de indivíduos saudáveis sobre o desempenho de força máxima; b) comparar os efeitos da ETCC sobre a produção de força máxima e estabilidadade da força durante exercícios máximo e submáximo em sujeitos hemiparéticos e saudáveis; c) investigar o efeito da ETCC sobre a conectividade funcional inter-hemisférica (coerência eletroencefalográfica cEEG) do córtex pré-frontal (CPF), desempenho aeróbio e dispêndio energético (EE) durante e após exercício máximo e submáximo. No 1 estudo, 14 adultos saudáveis executaram 2 sessões de exercício máximo de força (EMF) dos músculos flexores e extensores do joelho dominante (3 séries de 10 rep máximas), precedidos por aETCC ou Sham (2mA; 20 mim). aETCC não foi capaz de aumentar o trabalho total e pico de torque (PT), resistência à fadiga ou atividade eletromiográfica durante o EMF. No 2 estudo, 10 hemiparéticos e 9 sujeitos saudáveis receberam aETCC e Sham no CM. O PT e a estabilidade da força (coeficiente de variação - CV) foram avaliados durante protocolo máximo e submáximo de extensão e flexão unilateral do joelho (1 série de 3 reps a 100% do PT e 2 séries de 10 reps a 50% do PT). Nenhuma diferença no PT foi observada nos dois grupos. Diminuições no CV foram obervadas durante a extensão (~25-35%, P<0.001) e flexão de joelho (~22-33%, P<0.001) após a aETCC comparada com Sham nos hemiparéticos, entretanto, somente o CV na extensão de joelhos diminuiu (~13-27%, P<0.001) nos saudáveis, o que sugere que aETCC pode melhorar o CV, mas não o PT em sujeitos hemiparéticos. No 3 estudo, 9 adultos saudáveis realizaram 2 testes incrementais máximos precedidos por aETCC ou Sham sobre o CPF com as respostas cardiorrespiratórias, percepção de esforço (PSE) e cEEG do CPF sendo monitoradas. O VO2 de pico (42.64.2 vs. 38.23.3 mL.kg.min-1; P=0,02), potência total (252.776.5 vs. 23773.3 W; P=0,05) e tempo de exaustão (531.1140 vs. 486.7115.3 seg; P=0,04) foram maiores após aETCC do que a Sham. Nenhuma diferença foi encontrada para FC e PSE em função da carga de trabalho (P>0,05). A cEEG do CPF aumentou após aETCC vs. repouso (0.700.40 vs. 0.380.05; P=0,001), mas não após Sham vs. repouso (0.360.49 vs. 0.330.50; P=0,06), sugerindo que a aETCC pode retardar a fadiga aumentando a conectividade funcional entre os hemisférios do CPF e desempenho aeróbio durante exercício exaustivo. No 4 estudo, o VO2 e EE foram avaliados em 11 adultos saudáveis antes, durante a aETCC ou Sham no CPF e 30 min após exercício aeróbio submáximo isocalórico (~200kcal). Diferenças não foram observadas no VO2 vs. repouso durante aETCC e Sham (P=0.95 e P=0.85). Porém, a associação entre exercício e aETCC aumentou em ~19% o EE após ao menos, 30 min de recuperação após exercício quando comparada a Sham (P<0,05).

INFLUENCE OF ATMOSPHERIC COMPOSITION ON THE ABRASIVE WEAR OF TITANIUM AND Ti-6Al-4V.

A pin-on-disc apparatus has been used to investigate the wear and friction (sliding force) behavior of metals on bonded silicon carbide and alumina papers under conditions of controlled atmospheric composition. The wear rates of both commercial purity titanium and the alloy Ti-6%Al-4%V tested in air were found to remain constant with time, in contrast with the behavior of other metals tested under similar conditions, which exhibited a progressive decrease in wear rate with increasing number of passes along the same track. It is proposed that the concentration of interstitial nitrogen and oxygen in the worn metal surface, which largely determines its mechanical properties, strongly influences both the ductility of the abraded material and the force of adhesion between the metal and the abrasive particles. Parallels are drawn between abrasive wear and machining to illustrate the importance of oxygen at the interface between workpiece and tool surfaces.

MECHANISMS OF ABRASIVE WEAR IN A BORONIZED ALLOY STEEL.

This paper describes the effects of abrasive hardness and size on the 2-body abrasive wear mechanisms of a boronized low alloy steel. It is found that the wear resistance of the boronized steel is much greater against alumina abrasive than against silicon carbide. This difference in wear resistance is much enhanced when the particle size or the applied load is increased. Scanning electron microscopy of the worn specimens and of the used abrasive papers revealed that the enhanced difference in wear resistance between coarse alumina and silicon carbide papers is due to a change in the wear mechanism produced by silicon carbide papers with increasing abrasive particle size.

Influence of particle properties on the erosive wear of sintered boron carbide

Sintered boron carbide is very hard, and can be an attractive material for wear-resistant components in critical applications. Previous studies of the erosion of less hard ceramics have shown that their wear resistance depends on the nature of the abrasive particles. Erosion tests were performed on a sintered boron carbide ceramic with silica, alumina and silicon carbide erodents. The different erodents caused different mechanisms of erosion, either by lateral cracking or small-scale chipping; the relative values of the hardness of the erodent and the target governed the operative mechanism. The small-scale chipping mechanism led to erosion rates typically an order of magnitude lower than the lateral fracture mechanism. The velocity exponents for erosion in the systems tested were similar to those seen in other work, except that measured with the 125 to 150 μm silica erodent. With this erodent the exponent was initially high, then decreased sharply with increasing velocity and became negative. It was proposed that this was due to deformation and fragmentation of the erodent particles. In the erosion testing of ceramics, the operative erosion mechanism is important. Care must be taken to ensure that the same mechanism is observed in laboratory testing as that which would be seen under service conditions, where the most common erodent is silica.

Non-catalytic multi-fuel reformer for syngas production for fuel cell applications

Rich combustion of n-heptane, diesel oil, jet A-1 kerosene, and bio-diesel (rapeseed-oil methyl ester) were studied to produce hydrogen enriched gas, ready for the cleanup stages for fuel cell applications. n-heptane was successfully reformed up to an equivalence ratio of 3:1, reaching a conversion efficiency up to 83% for a packed bed of alumina bead burner. Diesel, kerosene and bio-diesel were reformed to synthesis gas with conversion efficiency up to 65%. At equivalence ratio of 2:1 and P=7 kw, stability, low HC formation, high conversion efficiency, and low soot emission were achieved. A common synthesis gas composition around this condition was 15 and 13% H2, 15 and 17% CO, and 4 and 4.5% CO2 for n-heptane and diesel, jet A-1 and bio-diesel, respectively, for burner A. This is an abstract of a paper presented at the 2010 Spring National Meeting (San Antonio, TX 3/21-25/2010).

Purification and properties of Aspartate aminotransferase (E.C. 2.6.1.1) from skeletal muscle of Cirrhina mrigala

Aspartate aminotransferase (E.C. 2.6.1.1.) from the skeletal muscle of fresh water fish Cirrhina mrigala has been purified 40 fold by ammonium sulphate fractionation, adsorption on alumina Csub(8) gel and chromatography using DEAE-cellulose column and the properties of the purified enzyme studied. The pH optimum of the enzyme is 7.8. The Km value of aspartic acid and 2-oxoglutaric acid are found to be 2.8 x 10sub(-3) M and 1.0 x 10sub(-4) M respectively. The activity of enzyme is inhibited by p-chloromercurybenzoate, hydroxylamine hydrochloride and sodium cyanide. The inhibition by pchloromercurybenzoate is reversed by reduced glutathione, B-mercaptoethanol and cysteine. Dicarboxylic acids such as maleic acid, malic acid and succinic acid inhibit the enzyme activity. The enzyme is not activated by any of the metal ions tested and heavy metal ions such as mercury and silver strongly inhibit the enzyme activity.

Design, development, and evaluation of a simple blackbody radiative source

This paper presents a simple design and the testing of a blackbody prototype. The physical properties and geometry of the cavity produce a radiator or blackbody with an emissivity greater than 0.99. The prototype has the advantages of having a traditional spherical cavity made of alumina refractory cement and a radiative emission very close to that of an ideal blackbody. The prototype can be used as a calibration standard for other radiation measuring instruments or sensors. Experimental measurements of radiant flux of the prototype measured with a calibrated infrared radiometer and a wide spectrum radiometer are also presented. The prototype is easy to construct and the material required are available to most research centers, laboratories, industries, and universities. © 2010 American Institute of Physics.

The attrition behaviour of oxygen-carriers under inert and reacting conditions

The attrition of two potential oxygen-carriers for chemical-looping, 100. wt% mechanically-mixed, unsupported iron oxide (400-600 μm diameter) and 25. wt% copper oxide impregnated on alumina (600-900 μm diameter), has been studied. The rates of attrition of batches of these particles whilst they were being fluidised and subjected to successive cycles of reduction and oxidation were determined by measuring the rate of production of fine particles elutriated from the bed, as well as progressive changes in the distribution of particle sizes retained in the bed. The ability of the particles to withstand impacts was also investigated by examining the degree of fragmentation of 1. g of reacted particles of known size on projecting them at a target at various velocities. It was found that the mechanical strength of the iron oxide particles deteriorated significantly after repeated cycles of oxidation and reduction. Thus, the rate of elutriation increased ~35-fold between the 1st and 10th cycle. At an impact velocity of 38. m/s, the amount of fragmentation in the impact test, viz. mass fraction of particles after impact having a size less than that before impact, increased from ~2.3. wt% (fresh particles) to 98. wt% after the 10th cycle. The CuO particles, in comparison, were able to withstand repeated reaction: no signs of increased rates of elutriation or fragmentation were observed over ten cycles. These results highlight the importance of selecting a durable support for oxygen-carriers. © 2011 Elsevier Ltd.

Flow field measurements of pulverized coal combustion using optical diagnostic techniques

This paper demonstrates the application of laser Doppler velocimetry (LDV) and particle image velocimetry (PIV) techniques to a particle-laden reacting flow of pulverized coal. A laboratory-scale open-type annular burner is utilized to generate velocity profiles of coal particles and micrometric alumina particles. Pair-wise two-component LDV measurements and high-speed stereo PIV measurements provide three-dimensional velocity components of the flow field. A detailed comparison of velocities for alumina and coal particle seeding revealed differences attributed to the wide size distribution of coal particles. In addition, the non-spherical shape and high flame luminosity associated with coal particle combustion introduces noise to the Mie scatter images. The comparison of mean and RMS velocities measured by LDV and PIV techniques showed that PIV measurements are affected by the wide size distribution of coal particles, whereas LDV measurements become biased toward the velocity of small particles, as signals from large particles are rejected. This small-particle bias is also reflected in the spectral characteristics for both techniques, which are in good agreement within the range of frequencies accessible. PIV measurements showed an expected lack of response of large coal particles to the turbulence fluctuations. The overall good agreement between LDV and PIV measurements demonstrates the applicability of the high-speed PIV technique to a particle-laden, high luminosity coal flame while highlighting some of its limitations. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Oxygen carrier dispersion in inert packed beds to improve performance in chemical looping combustion

Various packed beds of copper-based oxygen carriers (CuO on Al2O3) were tested over 100 cycles of low temperature (673K) Chemical Looping Combustion (CLC) with H2 as the fuel gas. The oxygen carriers were uniformly mixed with alumina (Al2O3) in order to investigate the level of separation necessary to prevent agglomeration. It was found that a mass ratio of 1:6 oxygen carrier to alumina gave the best performance in terms of stable, repeating hydrogen breakthrough curves over 100 cycles. In order to quantify the average separation achieved in the mixed packed beds, two sphere-packing models were developed. The hexagonal close-packing model assumed a uniform spherical packing structure, and based the separation calculations on a hypergeometric probability distribution. The more computationally intensive full-scale model used discrete element modelling to simulate random packing arrangements governed by gravity and contact dynamics. Both models predicted that average 'nearest neighbour' particle separation drops to near zero for oxygen carrier mass fractions of x≥0.25. For the packed bed systems studied, agglomeration was observed when the mass fraction of oxygen carrier was above this threshold. © 2013 Elsevier B.V.

Evaluation of bimetallic catalysts for the growth of carbon nanotube forests

We systematically study the growth of carbon nanotube forests by chemical vapor deposition using evaporated monometallic or bimetallic Ni, Co, or Fe films supported on alumina. Our results show two regimes of catalytic activity. When the total thickness of catalyst is larger than nominally 1nm, bimetallic catalysts tend to outperform the equivalent layers of a single metal, yielding taller forests of multi-walled carbon nanotubes (CNTs). In contrast, for layers thinner than ~1nm, bimetallic catalysts are notably less active than individually. However, the amount of small diameter and single-walled CNTs is significantly increased. This possible transition at ~1nm might be related to different catalyst composition after annealing, depending whether or not the films overlap during evaporation and alloy during catalyst formation. © 2013 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Graphene SOI CMOS sensors for detection of PPB levels of NO2 in air

There is considerable demand for sensors that are capable of detecting ultra-low concentrations (sub-PPM) of toxic gases in air. Of particular interest are NO2 and CO that are exhaust products of internal combustion engines. Electrochemical (EC) sensors are widely used to detect these gases and offer the advantages of low power, good selectivity and temporal stability. However, EC sensors are large (1 cm3), hand-made and thus expensive ($25). Consequently, they are unsuitable for the low-cost automotive market that demands units for less than $10. One alternative technology is SnO2 or WO3 resistive gas sensors that are fabricated in volume today using screen-printed films on alumina substrates and operate at 400°C. Unfortunately, they suffer from several disadvantages: power consumption is high 200 mW; reproducibility of the sensing element is poor; and cross-sensitivity is high. © 2013 IEEE.