Silica nanoparticles as dexamethasone delivery systems able to induce the osteogenic differentiation of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells

Bioactive glasses, especially silica-based materials, are reported to pres- ent osteoconductive and osteoinductive properties, fundamental char- acteristics in bone regeneration [1,2]. Additionally, dexamethasone (Dex) is one of the bioactive agents able to induce the osteogenic differ- entiation of mesenchymal stem cells by increasing the alkaline phos- phatase activity, and the expression levels of Osteocalcin and Bone Sialoprotein [3]. Herein, we synthesised silica (SiO2) nanoparticles (that present inherent bioactivity and ability to act as a sustained drug delivery system), and coated their surface using poly-L-lysine (PLL) and hyaluronic acid (HA) using the layer-by-layer processing technique. Further on, we studied the influence of these new SiO2-polyelectrolyte coated nanoparticles as Dex sustained delivery systems. The SiO2 nanoparticles were loaded with Dex (SiO2-Dex) and coated with PLL and HA (SiO2-Dex-PLL-HA). Their Dex release profile was evaluated and a more sustained release was obtained with the SiO2-Dex-PLL-HA. All the particles were cultured with human bone marrow-derived mes- enchymal stem cells (hBMSCs) under osteogenic differentiation culture conditions. hBMSCs adhered, proliferated and differentiated towards the osteogenic lineage in the presence of SiO2 (DLS 174nm), SiO2-Dex (DLS 175nm) and SiO2-Dex-PLL-HA (DLS 679nm). The presence of these materials induced the overexpression of osteogenic transcripts, namely of Osteocalcin, Bone Sialoprotein and Runx2. Scanning Elec- tron Microscopy/Electron Dispersive Spectroscopy analysis demon- strated that hBMSCs synthesised calcium phosphates when cultured with SiO2-Dex and SiO2-Dex-PLL-HA nanoparticles. These results indi- cate the potential use of these SiO2-polyelectrolytes coated nanoparti- cles as dexamethasone delivery systems capable of promoting osteogenic differentiation of hBMSCs.

Avaliação de progênies de taxi-branco (Sclerolobium paniculatum) e estimativas de parâmetros genéticos

Progênies de meios-irmãos de Sclerolobium paniculatum Vogel, com quatro anos de idade, foram analisadas para verificar a existência e a magnitude da variabilidade genética dos caracteres de crescimento em altura, diâmetro à altura do peito, sobrevivência, número de hastes e produção de biomassa. Foram utilizadas 10 repetições num delineamento de blocos casualisados com 21 tratamentos (progênies), com as parcelas experimentais representadas por cinco plantas num espaçamento de 3 x 3 m, implantado no Centro de Pesquisa Agroflorestal do Amapá, Amapá, Brasil. Variações genéticas altamente significativas foram observadas para todos os caracteres estudados. Em geral os coeficientes de herdabilidade a nível de médias de famílias mostraram notável superioridade em relação aos demais tipos. As estimativas de ganhos genéticos com a seleção entre e dentro de progênies mostraram a possibilidade de significativos avanços genéticos para os caracteres estudados. Os progressos genéticos com seleção dentro de famílias proporcionaram maiores estimativas de ganho do que a seleção entre famílias, para todos os caracteres estudados.

Influenciado número de repetições nas estimativas de parâmetros genéticos em Progênies de meios-irmãos de taxi-branco (Sclerolobium Paniculatum)

Visando determinar o número adequado de repetições para seleção e estimar parâmetros genéticos com economicidade e precisão adequada, 21 progênies de meios-irmãos de Taxi-branco (Selerolobium paniculatum Vogel), com quatro anos de idade, foram analisadas em um experimento de blocos casualisados implantado no Campo Experimental do Cerrado, pertencente ao Centro de Pesquisa Agroflorestal do Amapá - Embrapa Amapá, no Estado do Amapá, Brasil. Foram obtidas estimativas dos parâmetros genéticos e fenotípicos para os caracteres de crescimento em altura, diâmetro à altura do peito (DAP) e biomassa, considerando os números de repetições variando de duas até dez. Foi estimada a eficiência da seleção com diferentes números de repetições relativamente ao experimento com dez repetições. Constatou-se não haver vantagem em empregar número de repetições superiores a três, visto que a precisão experimental praticamente não se alterou nos demais tratamentos, o mesmo ocorrendo com as estimativas dos parâmetros genéticos e seus desvios padrões associados. A eficiência de seleção foi alta, evidenciando uma concordância quase plena entre as progênies selecionadas com menor número de repetições comparativamente ao experimento com dez repetições, sugerindo que o emprego de menor número de repetições (três) e avaliação de maior número de progênies é uma estratégia promissora para aumentar as chances de sucesso no processo seletivo de Sclerolobium paniculatum

Correlações fenotípicas, genéticas e ambientais entre descritores Morfológicos e Químicos em frutos de Cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal) da Amazônia1

O cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal) é uma hortaliça da Amazônia, domesticada pelos índios, que pode produzir até 100 t/ha de frutos ricos em sais minerais e vitaminas. Os frutos são utilizados pelas populações tradicionais da região nas formas de sucos, sorvetes, doces e molhos para carnes bovina, de frango e de peixes. Treze caracteres morfológicos e químicos dos frutos de 24 etnovariedades da Amazônia brasileira, peruana e colombiana foram utilizadas para estimar os coeficientes de correlações fenotípica (rf), genética (rg) e de ambiente (ra) entre pares de caracteres. Na maioria dos casos, as correlações genéticas apresentaram valores superiores aos das fenotípicas e de ambientes, indicando que o ambiente teve pouca influência. Entre os caracteres morfológicos, as dimensões dos frutos são estreitamente relacionadas com o teor de umidade. Não foram observadas correlações entre caracteres morfológicos e químicos que pudessem ser úteis ao melhoramento do cubiu. Entre os caracteres químicos, as correlações entre brix e acidez e açúcares redutores e açúcares totais foram altas e positivas (rg = 0,62 e rg = 0,83), respectivamente. Entre vários caracteres químicos será difícil praticar seleção simultânea sem perda de genótipos.

The relationship between stem vessel parameters and the development of strata in the early stages of secondary forest succession in Amazonia

In order to compare the development of strata in the early stages of secondary forest succession with vessel parameters of the tree species, a forest inventory was carried out in 4-year (Q1: 48 m2), 11-year (Q2: 400 m2) and 20-year (Q3: 400 m2) forests and vessel parameters were investigated from stem cross sections of 18 species obtained in Q2. Thirty three species (21 families), 77 species (35 families), 39 species (20 families) were found in Ql, Q2, Q3, respectively. The percentage of dead individuals, dead stems and the percentage of individuals with multiple stems increased with time after clear cutting. Also, the total D2H of Q3 was 26.1 times that of Q1, and the development of strata started in Q2 and Q3. The image analysis of vessel size, area and number of vessels revealed that species which reach the forest canopy had a large D2H value, vessel diameter and area, while species which remain near the forest floor had smaller ones. Poecilanthe effusa (Huber) Ducke is an example of the latter case, with a large number of individuals and abundant sprouting of new stems from stumps, but with high mortality.

Recycled asphalt mixtures with foamed bitumen: an alternative to build ecofriendly road pavements

Nowadays, recycling has become a very important objective for the society in the scope of a closed loop product life cycle. In recent years, new recycling techniques have been developed in the area of road pavements that allow the incorporation of high percentages of reclaimed asphalt (RA) materials in recycled asphalt mixtures. The use of foamed bitumen for production of recycled asphalt mixtures is one of those techniques, which also allows the reduction of the mixing temperatures (warm mix technology). However, it is important to evaluate if this solution can maintain or improve the performance of the resulting mixtures. Thus, the main aim of the present study is to assess the performance of warm recycled asphalt mixtures incorporating foamed bitumen as the new binder and 50% RA, in comparison with a control mixture using conventional bitumen. Four mixtures have been produced with 50% RA, one of them at typical high mixing temperatures with a conventional bitumen (control mixture) and the other three with foamed bitumen at different production temperatures. These four mixtures were tested to evaluate their compactability and water sensitivity. The laboratory test results showed that the production of recycled mixtures with foamed bitumen can be reduced by 40ºC without changing the performance of the resulting mixtures.

Foamed Bitumen: an alternative way of producing asphalt mixtures

With the constant need to improve and make the production of asphalt mixtures more sustainable, new production techniques have been developed, the implementation of which implies the correct knowledge of their performance. One of the most promising asphalt production techniques is the use of foamed bitumen. However, it is essential to understand how this binder will behave when subject to the expansion process. The loss of volume of the foamed bitumen could be translated by a decay curve, which allows to determine the ideal temperature and water content added to the bitumen in order to assure adequate conditions to the mix the bitumen with the aggregates. On the present study, a conventional 160/220 pen grade bitumen was tested by using different temperatures and water contents, and it was concluded that the optimum temperature for the production of foamed bitumen (with the studied bitumen) is 150 ºC, which corresponds to a viscosity of 0.1 Pa.s. The water content mostly influence the half-life of the bitumen foam, resulting in quicker volume reductions for higher water contents.

Caracterização anatômica da madeira de sete espécies da amazônia com vistas à produção de energia e papel

Foram estudadas as características anatômicas da madeira de 7 espécies ocorrentes na floresta Amazônia com vistas a geração de energia ou produção de papel. Para qualificação de madeira para produção de papel consideraram-se, dentre outros parâmetros, o coeficiente de rigidez e de flexibilidade, densidade, índice de Runkel, percentual de fibras, vasos, parênquima axial e de raios. Para produção de energia determinaram-se a densidade, a fração parede (%) das células em relação a área ocupada por cada tipo de células, percentual de fibras, de vasos e de parênquima axial e radial. O estudo foi baseado em 3 áreas de seções transversais, orientadas do centro em direção ao alburno. Com base nas características anatômicas e na densidade, Bellucia grossularioides, Cecropia palmata, Duguetia cauliflora, Eschweilera matamata e Parkia multuijuga podem ser usadas para polpa destinada a produção de papel, e Myrocarpus frondosus, Sloaneagrandis podem ser usadas na produção de carvão.

Melhoria da eficiência energética em edifícios dos anos 70: implementação de soluções sustentáveis low-tech e low-cost

Dissertação de mestrado em Construção e Reabilitação Sustentáveis

Essential oil composition of leaf and fine stem of Aniba canelilla (Kunth) Mez from Manaus, Brazil

The essential oil of the leaves and fine stems of Aniba canelilla (Kunth) Mez collected in the city of Manaus, AM, Brazil, were obtained by hydrodistillation and analyzed by GC/MS. Forty-two components were identified, of which 1-nitro-2-phenylethane, as expected, was the major (71.2%-68.2%).

Categorização do consumo de energia em sistemas de povoamento de Data Warehouses

Os recursos computacionais exigidos durante o processamento de grandes volumes de dados durante um processo de povoamento de um data warehouse faz com que a necessidade da procura de novas implementações tenha também em atenção a eficiência energética dos diversos componentes processuais que integram um qualquer sistema de povoamento. A lacuna de técnicas ou metodologias para categorizar e avaliar o consumo de energia em sistemas de povoamento de data warehouses é claramente notória. O acesso a esse tipo de informação possibilitaria a construção de sistemas de povoamento de data warehouses com níveis de consumo de energia mais baixos e, portanto, mais eficientes. Partindo da adaptação de técnicas aplicadas a sistemas de gestão de base de dados para a obtenção dos consumos energéticos da execução de interrogações, desenhámos e implementámos uma nova técnica que nos permite obter os consumos de energia para um qualquer processo de povoamento de um data warehouse, através da avaliação do consumo de cada um dos componentes utilizados na sua implementação utilizando uma ferramenta convencional. Neste artigo apresentamos a forma como fazemos tal avaliação, utilizando na demonstração da viabilidade da nossa proposta um processo de povoamento bastante típico em data warehouses – substituição encadeada de chaves operacionais -, que foi implementado através da ferramenta Kettle.

Berengeria rafaeli, gen. nov., sp. nov. de Reduviinae da Reserva Ducke, Estado do Amazonas, Brasil (Hemiptera-Heteroptera, Reduviidae)

Um novo gênero e espécie de Reduviinae (Hemiptera-Heteroptera, Reduviidae) do Estado do Amazonas, Brasil, são descritos. Uma chave taxonômica para os gêneros Americanos de Reduviinae é fornecida.

Digestibilidade aparente dos nutrientes e energia de ração suplementada com enzimas digestivas exógenas para juvenis de tambaqui (Colosssoma macropomum Cuvier, 1818)

O experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito da adição de um compelxo multienzimático exógeno composto de amilase, protease, lipase e celulase, em rações de juvenis de tambaqui, sobre os coeficientes de digestibilidade aparente (CDa) da proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), carboidratos (ENN) e energia bruta (EB). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro tratamentos (quatro níveis de inclusão de enzimas, 0,0; 0,05; 0,10; e 0,15 %), três repetições (no tempo) e 10 peixes por unidade experimental. Foram utilizados 40 juvenis de tambaqui, com peso médio de 155,0 ± 0,49 g, distribuídos em quatro tanques de alimentação de 500 l, recebendo refeições à vontade das 8 às 12h, a cada hora. Em seguida os animais foram transferidos para coletores de fezes (200 l), onde permaneceram até às 18h, sendo a coleta de dejetos realizada a cada hora. A determinação dos CDa foi realizada pelo método indireto, sendo utilizado como indicador externo 0,5% de óxido de cromo-III (Cr2O3) incorporado à ração. Os resultados demonstraram que a suplementação das dietas com enzimas exógenas para juvenis de tambaqui aumenta a digestibilidade aparente dos nutrientes e energia bruta, no nível de inclusão de 0,05% (P<0,05%).

PKO: alternative method for isolating mycobacteria from sputum

We elaborated an alternative culture method, which we denominated PKO (initials in tribute of respect to Petroff, Kudoh and Ogawa), for isolating Mycobacterium tuberculosis from sputum for diagnosis of pulmonary tuberculosis (TB), and to compare its performance with the Swab and Petroff methods. For the technique validation, sputum samples from patients suspected of pulmonary TB cases were examined by acid-fast microscopy (direct and concentrated smear), PKO, Swab and Petroff methods. We found that Petroff and PKO methods have parity in the effectiveness of M. tuberculosis isolation. However, by the PKO method, 65% of isolated strains were detected in a period of £15 days, while by the Petroff method the best detection was in an interval of 16-29 days (71%). In positive smear samples, the average time of PKO isolation is only superior to the one related for Bactec 460TB. In conclusion, the exclusion of the neutralization stage of pH in the PKO reduces the manipulation of the samples, diminishes the execution time of the culture according to the Petroff method and facilitates the qualification of professionals involved in the laboratorial diagnosis of Tuberculosis.

Composição química e do conteúdo de energia do cariru (Talinum esculentum, Jacq.)

Estudos recentes têm relatado o estado pluricarencial da população dos estados da Região Norte do Brasil. Paradoxalmente nessa região encontra-se uma grande biodiversidade da flora com variadas frutas e hortaliças, ainda não tão conhecidas, mas que os pesquisadores acreditam ser altamente nutritivas. Entre elas, tem-se o cariru, planta herbácea da família Portulacea, hortaliça própria da região amazônica e de fácil cultivo. Amostras dessa verdura foram submetidas a determinações analíticas a fim de obter maiores informações sobre seu valor nutricional. A maior fração desse vegetal é a água (92,24%), seguida de lipídeos (3,04%), carboidratos (2,94%), minerais totais (1,71%) e de proteína (0,07%), constituindo um alimento de reduzido valor calórico (40 Kcal/100g). Tendo em vista os resultados encontrados na análise de minerais, essa folhosa pode ser considerada como excelente fonte de ferro, zinco e molibdênio, já que o consumo de 200 g/dia desse alimento atenderia as necessidades diárias desses nutrientes. Chama-se atenção para os conteúdos de selênio e manganês, onde 100g dessa biomassa fresca podem fornecer duas e três vezes, respectivamente, as quantidades recomendadas para adultos pelos órgãos internacionais de saúde, com as devidas precauções, já que excessos desses oligominerais podem causar danos à saúde. Sendo assim, recomenda-se a inclusão dessa folhosa no hábito alimentar brasileiro, por apresentar minerais em quantidades suficientes para minimizar o estado carencial de muitas pessoas, residentes na região Norte do país, exatamente onde é encontrada em abundância e com custo reduzido.