Dendritic branching of pyramidal cells in the visual cortex of the nocturnal owl monkey: A fractal analysis

The branching structure of neurones is thought to influence patterns of connectivity and how inputs are integrated within the arbor. Recent studies have revealed a remarkable degree of variation in the branching structure of pyramidal cells in the cerebral cortex of diurnal primates, suggesting regional specialization in neuronal function. Such specialization in pyramidal cell structure may be important for various aspects of visual function, such as object recognition and color processing. To better understand the functional role of regional variation in the pyramidal cell phenotype in visual processing, we determined the complexity of the dendritic branching pattern of pyramidal cells in visual cortex of the nocturnal New World owl monkey. We used the fractal dilation method to quantify the branching structure of pyramidal cells in the primary visual area (V1), the second visual area (V2) and the caudal and rostral subdivisions of inferotemporal cortex (ITc and ITr, respectively), which are often associated with color processing. We found that, as in diurnal monkeys, there was a trend for cells of increasing fractal dimension with progression through these cortical areas. The increasing complexity paralleled a trend for increasing symmetry. That we found a similar trend in both diurnal and nocturnal monkeys suggests that it was a feature of a common anthropoid ancestor.

Surface diffusion of strongly adsorbing vapors in activated carbon by a differential permeation method

Conventional methods to determine surface diffusion of adsorbed molecules are proven to be inadequate for strongly adsorbing vapors on activated carbon. Knudsen diffusion permeability (B-k) for strongly adsorbing vapors cannot be directly estimated from that of inert gases such as helium. In this paper three models are considered to elucidate the mechanism of surface diffusion in activated carbon. The transport mechanism in all three models is a combination of Knudsen diffusion, viscous flow and surface diffusion. The collision reflection factor f (which is the fraction of molecules undergoing collision to the solid surface over reflection from the surface) of the Knudsen diffusivity is assumed to be a function of loading. It was found to be 1.79 in the limit of zero loading, and decreases as loading increases. The surface diffusion permeability increases sharply at very low pressures and then starts to decrease after it has reached a maximum (B(mum)s) at a threshold pressure. The initial rapid increase in the total permeability is mainly attributed to surface diffusion. Interestingly the B(mum)s for all adsorbates appear at the same volumetric adsorbed phase concentration, suggesting that the volume of adsorbed molecules may play an important role in the surface diffusion mechanism in activated carbon. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A new wavelet-based adaptive method for solving population balance equations

A new wavelet-based adaptive framework for solving population balance equations (PBEs) is proposed in this work. The technique is general, powerful and efficient without the need for prior assumptions about the characteristics of the processes. Because there are steeply varying number densities across a size range, a new strategy is developed to select the optimal order of resolution and the collocation points based on an interpolating wavelet transform (IWT). The proposed technique has been tested for size-independent agglomeration, agglomeration with a linear summation kernel and agglomeration with a nonlinear kernel. In all cases, the predicted and analytical particle size distributions (PSDs) are in excellent agreement. Further work on the solution of the general population balance equations with nucleation, growth and agglomeration and the solution of steady-state population balance equations will be presented in this framework. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Method for determining the shear stress in cylindrical systems

We develop a method for determining the elements of the pressure tensor at a radius r in a cylindrically symmetric system, analogous to the so-called method of planes used in planar systems [B. D. Todd, Denis J. Evans, and Peter J. Daivis, Phys. Rev. E 52, 1627 (1995)]. We demonstrate its application in determining the radial shear stress dependence during molecular dynamics simulations of the forced flow of methane in cylindrical silica mesopores. Such expressions are useful for the examination of constitutive relations in the context of transport in confined systems.

Adapted Gaussian basis sets for atoms from Li through Xe generated with the generator coordinate Hartree-Fock method

Utiliza-se o método coordenada geradora Hartree-Fock para gerar bases Gaussianas adaptadas para os átomos de Li (Z=3) até Xe (Z=54). Neste método, integram-se as equações de Griffin-Hill-Wheeler-Hartree-Fock através da técnica de discretização integral. Comparam-se as funções de ondas geradas neste trabalho com as funções de ondas Roothaan-Hartree-Fock de Clementi e Roetti (1974) e com outros conjuntos de bases relatados na literatura. Para os átomos estudados aqui, os erros em nossas energias totais relativos aos limites numéricos Hartree-Fock são sempre menores que 7,426 milihartree.

Avaliação da qualidade do leite e caracterização de laticínios do estado do Espírito Santo

O leite é um alimento de grande importância na alimentação humana e amplamente consumido. Desta forma, justifica-se o estudo de suas características e a avaliação de procedimentos higiênicos durante toda a sua cadeia produtiva, desde a ordenha até o seu processamento. O objetivo do trabalho foi caracterizar laticínios localizados no estado do Espírito Santo, bem como avaliar as características de qualidade do leite cru e do leite pasteurizado de quatro estabelecimentos. O estudo foi dividido em quatro etapas: 1) seleção de dois laticínios com Selo de Inspeção Federal (SIF) e dois laticínios com Selo de Inspeção Estadual (SIE); 2) Elaboração de questionário para coleta de dados; 3) coleta de amostras de leite cru refrigerado e leite pasteurizado nos laticínios selecionados e avaliação da qualidade da matéria-prima e; 4) caracterização dos quatro laticínios e avaliação das condições higiênico-sanitárias dos estabelecimentos (aplicação questionário elaborado e da Lista de Verificação de Boas Práticas de Fabricação - check-list – presente na RDC nº 275 / 2002 da Anvisa).Os resultados obtidos com as análises de composição centesimal, acidez titulável, pH e Contagem de Células Somáticas (CCS) das amostras dos laticínios SIF 1, SIF 2, SIE 1 e SIE 2 indicaram conformidade com o padrão exigido pela Instrução Normativa nº 62/2011 do MAPA. Com relação ao teste do alizarol, todas as amostras analisadas apresentaram coloração parda avermelhada sem coagulação, indicando conformidade com a exigência da legislação. Para o teste de detecção de antibiótico da classe β-lactâmicos, todas as amostras de leite dos quatro laticínios analisadas nas três coletas tiveram ausência pelo método utilizado. Em uma das amostras coletadas da indústria SIF 1 foi verificada a presença da enzima fosfatase alcalina em leite pasteurizado, indicando que o tratamento térmico não foi adequado e que, portanto, poderia haver presença de microrganismos patogênicos na amostra, ou que a enzima se renaturou, apresentando um resultado falso positivo para o teste. Além disso, foi verificado que duas amostras de leite coletadas do laticínio SIE 1 apresentaram ausência da enzima lactoperoxidase,O leite é um alimento de grande importância na alimentação humana e amplamente consumido. Desta forma, justifica-se o estudo de suas características e a avaliação de procedimentos higiênicos durante toda a sua cadeia produtiva, desde a ordenha até o seu processamento. O objetivo do trabalho foi caracterizar laticínios localizados no estado do Espírito Santo, bem como avaliar as características de qualidade do leite cru e do leite pasteurizado de quatro estabelecimentos. O estudo foi dividido em quatro etapas: 1) seleção de dois laticínios com Selo de Inspeção Federal (SIF) e dois laticínios com Selo de Inspeção Estadual (SIE); 2) Elaboração de questionário para coleta de dados; 3) coleta de amostras de leite cru refrigerado e leite pasteurizado nos laticínios selecionados e avaliação da qualidade da matéria-prima e; 4) caracterização dos quatro laticínios e avaliação das condições higiênico-sanitárias dos estabelecimentos (aplicação questionário elaborado e da Lista de Verificação de Boas Práticas de Fabricação - check-list – presente na RDC nº 275 / 2002 da Anvisa).Os resultados obtidos com as análises de composição centesimal, acidez titulável, pH e Contagem de Células Somáticas (CCS) das amostras dos laticínios SIF 1, SIF 2, SIE 1 e SIE 2 indicaram conformidade com o padrão exigido pela Instrução Normativa nº 62/2011 do MAPA. Com relação ao teste do alizarol, todas as amostras analisadas apresentaram coloração parda avermelhada sem coagulação, indicando conformidade com a exigência da legislação. Para o teste de detecção de antibiótico da classe β-lactâmicos, todas as amostras de leite dos quatro laticínios analisadas nas três coletas tiveram ausência pelo método utilizado. Em uma das amostras coletadas da indústria SIF 1 foi verificada a presença da enzima fosfatase alcalina em leite pasteurizado, indicando que o tratamento térmico não foi adequado e que, portanto, poderia haver presença de microrganismos patogênicos na amostra, ou que a enzima se renaturou, apresentando um resultado falso positivo para o teste. Além disso, foi verificado que duas amostras de leite coletadas do laticínio SIE 1 apresentaram ausência da enzima lactoperoxidase,O leite é um alimento de grande importância na alimentação humana e amplamente consumido. Desta forma, justifica-se o estudo de suas características e a avaliação de procedimentos higiênicos durante toda a sua cadeia produtiva, desde a ordenha até o seu processamento. O objetivo do trabalho foi caracterizar laticínios localizados no estado do Espírito Santo, bem como avaliar as características de qualidade do leite cru e do leite pasteurizado de quatro estabelecimentos. O estudo foi dividido em quatro etapas: 1) seleção de dois laticínios com Selo de Inspeção Federal (SIF) e dois laticínios com Selo de Inspeção Estadual (SIE); 2) Elaboração de questionário para coleta de dados; 3) coleta de amostras de leite cru refrigerado e leite pasteurizado nos laticínios selecionados e avaliação da qualidade da matéria-prima e; 4) caracterização dos quatro laticínios e avaliação das condições higiênico-sanitárias dos estabelecimentos (aplicação questionário elaborado e da Lista de Verificação de Boas Práticas de Fabricação - check-list – presente na RDC nº 275 / 2002 da Anvisa).Os resultados obtidos com as análises de composição centesimal, acidez titulável, pH e Contagem de Células Somáticas (CCS) das amostras dos laticínios SIF 1, SIF 2, SIE 1 e SIE 2 indicaram conformidade com o padrão exigido pela Instrução Normativa nº 62/2011 do MAPA. Com relação ao teste do alizarol, todas as amostras analisadas apresentaram coloração parda avermelhada sem coagulação, indicando conformidade com a exigência da legislação. Para o teste de detecção de antibiótico da classe β-lactâmicos, todas as amostras de leite dos quatro laticínios analisadas nas três coletas tiveram ausência pelo método utilizado. Em uma das amostras coletadas da indústria SIF 1 foi verificada a presença da enzima fosfatase alcalina em leite pasteurizado, indicando que o tratamento térmico não foi adequado e que, portanto, poderia haver presença de microrganismos patogênicos na amostra, ou que a enzima se renaturou, apresentando um resultado falso positivo para o teste. Além disso, foi verificado que duas amostras de leite coletadas do laticínio SIE 1 apresentaram ausência da enzima lactoperoxidase,indicando a sua desnaturação devido à superpasteurização do leite. Para as análises microbiológicas de contagem bacteriana total e bactérias psicrotróficas, foi verificado uma contagem acima do estabelecido pela legislação. Além disso, os maiores valores médios de Contagem Bacteriana Total (CBT), contagem de microrganismos psicrotróficos e coliformes totais nas amostras de leite cru refrigerado foram verificados entre os laticínios com SIF, podendo ter como causa o uso de tanques comunitários pelos produtores, tempo de transporte para coleta de leite maior do que a média dos laticínios com SIE, a falta de adoção das Boas Práticas de Ordenha e o maior volume de leite coletado de diferentes produtores. Com relação à CBT e à contagem de coliformes totais em leite pasteurizado, os maiores valores médios foram verificados também nos laticínios SIF 1 e SIF 2. Os laticínios que apresentaram maior porcentagem de adequação aos requisitos das BPF foram os laticínios SIF 1 (87,82 %) e SIF 2 (80,66 %), os quais já possuíam os POP’s (Procedimento Operacional Padronizado), CIP (Controle Integrado de Pragas) e BPF (Boas Práticas de Fabricação) implantados ou em fase final de implantação. A análise dos resultados das análises microbiológicas, da aplicação do check-list e da aplicação do questionário permitiu a conclusão de que as empresas que possuíam SIF, apesar de apresentarem uma maior porcentagem de adequação aos requisitos de boas práticas de fabricação, possuíam uma qualidade da matéria-prima menor do que as indústrias com SIE. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que o estudo de laticínios no estado do Espírito Santo possibilitou o conhecimento do setor e de seus problemas, contribuindo para o emprego de ações de melhoria e prevenção de futuros problemas.

Utilização de ultrassom na conservação de suco de laranja : efeito sobre características físico-químicas, enzimáticas, microbiológicas e sensoriais

O consumo de suco de frutas vem aumentando no Brasil. Entre 2002 e 2009 o consumo de sucos, sejam eles concentrados, em pó, sucos ou néctares, aumentou em 21%. Devido ao seu sabor agradável e doce, e ao seu valor nutricional, o suco de laranja é o suco mais comum fabricado pela indústria de processamento de bebidas. Diversos fatores podem afetar a qualidade do suco de laranja. A microbiota típica presente no suco de laranja pode ser proveniente de várias etapas de sua produção. Em relação às enzimas, a pectinametilesterase (PME) é a principal causadora de alterações em suco laranja. A pasteurização e a esterilização comercial são os métodos de conservação mais comuns utilizados para inativar enzimas e micro-organismos, porém podem causar efeitos adversos em relação às características sensoriais (cor, sabor, aroma, e outros) dos produtos. A tecnologia de ultrassom vem sendo estudada recentemente como uma forma de conservar os alimentos sem causar efeitos indesejáveis como os provocados pelos tratamentos térmicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização da tecnologia de ultrassom e de ultrassom aliado a temperaturas brandas, como forma de conservar suco de laranja. Para isto, foram analisadas a contagem de mesófilos totais e bolores e leveduras, a atividade da pectinametilesterase, o teor de vitamina C, a cor, o pH, o teor de sólidos solúveis e a estabilidade em relação à turbidez. Ainda, avaliou-se a aceitação sensorial de suco de laranja submetido à termossonicação. Os resultados foram comparados com os obtidos para o suco natural e o suco pasteurizado. Utilizou-se um ultrassom de 40 kHz, associado às temperaturas de 25 ºC, 30 ºC, 40 ºC, 50 ºC e 60 ºC durante 10 minutos. Os tratamentos utilizando ultrassom a 50 ºC e 60 ºC foram capazes de reduzir a contagem de bolores e leveduras e de mesófilos totais, apresentando uma redução de 3 ciclos logarítmicos. Resultado similar foi encontrado quando realizado o tratamento térmico a 90 ºC por 30 segundos. Observou-se que a aplicação da termossonicação permitiu uma redução significativa na atividade de PME e uma menor perda de vitamina C. O tratamento que apresentou melhor redução na atividade de PME foi utilizando ultrassom 40 kHz com temperatura de 60 ºC. Em relação ao ácido ascórbico, quanto menor a temperatura utilizada em conjunto com a sonicação, menor foi a perda deste composto. O teor de sólidos solúveis, o pH e a cor do suco não foram alterados ao longo do processamento. Avaliando a aceitabilidade do suco, verificou-se que a cor não foi influenciada por nenhum tratamento. Em relação ao aroma, sabor e aceitação global o suco submetido a termossonicação obteve aceitação sensorial superior à encontrada para o suco pasteurizado. Concluiu-se então que a utilização da termossonicação como uma forma de conservação para suco de laranja é viável.

Estudo da cinética e influência dos métodos de secagem sobre as propriedades físico-químicas de soro de leite

O soro de leite é um subproduto da fabricação do queijo, seja por acidificação ou por processo enzimático. Em condições ideais, a caseína do leite se agrega formando um gel, que posteriormente cortado, induz a separação e liberação do soro. É utilizado de diversas formas em toda a indústria alimentícia, possui rica composição em lactose, sais minerais e proteínas. A desidratação é um dos principais processos utilizados para beneficiamento e transformação do soro. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos métodos de secagem: liofilização, leito de espuma (nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80ºC) e spray-dryer (nas temperaturas de 55, 60, 65, 70 e 75ºC), sobre as características de umidade, proteína, cor e solubilidade do soro, bem como estudar o seu processo de secagem. O soro foi obtido e desidratado após concentração por osmose reversa, testando 11 tratamentos, em 3 repetições, utilizando um delineamento inteiramente casualizado. Os resultados demonstraram que o modelo matemático que melhor se ajustou foi o modelo de Page, apresentado um coeficiente de determinação ajustado acima de 0,98 e erro padrão da regressão em todas as temperaturas abaixo de 0,04 para o método por leito de espuma. Para o método de liofilização os respectivos valores foram 0,9975 e 0,01612. A partir disso, pode-se elaborar um modelo matemático generalizado, apresentando um coeficiente de determinação igual a 0,9888. No caso do leito de espuma, observou-se que à medida que se aumenta a temperatura do ar de secagem, o tempo de secagem diminui e os valores do coeficiente de difusão efetiva aumentam. Porém, a redução no tempo de secagem entre os intervalos de temperatura, diminui com o aumento da mesma. A energia de ativação para a difusão no processo de secagem do soro foi de 26,650 kJ/mol e para todas as avaliações físico-químicas e tecnológicas, a análise de variância apresentou um valor de F significativo (p<0,05), indicando que há pelo menos um contraste entre as médias dos tratamentos que é significativo.

Potencialidades dos extrativos do cerne da madeira de teca como preservativo natural e sua influência na cor de madeiras claras

Este estudo teve como objetivo avaliar o potencial preservativo dos extrativos do cerne da madeira de teca (Tectona grandis) e a capacidade dos mesmos na mudança de coloração de madeiras claras. Para tanto, os resíduos gerados no processamento mecânico do cerne da madeira de teca com 20 anos de idade foram coletados e utilizados para realização de extrações. Para avaliar a influência dos extrativos de teca na cor e resistência natural da madeira foi utilizado o alburno da madeira de teca com 10 anos, além da madeira de Pinus sp., em função de ser uma madeira de coloração clara e baixa resistência natural. Foram realizadas extrações em água quente e etanol absoluto. Para determinação da concentração das soluções de tratamento foi realizado um ensaio de toxidez ao fungo Postia placenta. Após definida a concentração, as soluções extraídas foram preparadas para a impregnação. Além disto, foi utilizada uma terceira solução, composta pela combinação das soluções extraídas em água quente e etanol absoluto. Para cada solução testada foi realizado o tratamento pelo método de célula-cheia (Bethell). Para testar a eficiência das soluções preparadas com extrativos de teca, foram realizados leituras colorimétricas e ensaios biológicos com fungos e térmitas xilófagos. A combinação dos extrativos testados promoveu um escurecimento e reduziu a desuniformidade da cor, fazendo com que as madeiras tratadas se aproximassem mais da cor da madeira de cerne do que das amostras sem tratamento das respectivas espécies. A solução de extrativos obtida em etanol absoluto e a combinação dos extrativos obtidos em água quente e etanol absoluto promoveram os melhores resultados na resistência da madeira tratada contra fungos e térmitas xilófagos, alterando significativamente a classe de resistência das respectivas espécies tratadas.

Processing and characterization of alpha-elastin electrospun membranes

Elastin isolated from fresh bovine ligaments was dissolved in a mixture of 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol and water and electrospun into fiber membranes under different processing conditions. Fiber mats of randomly and aligned fibers were obtained with fixed and rotating ground collectors and fibrils were composed by thin ribbons whose width depends on electrospinning conditions; fibrils with 721 nm up to 2.12 m width were achieved. After cross-linking with glutaraldehyde, -elastin can uptake as much as 1700 % of PBS solution and a slight increase on fiber thickness was observed. The glass transition temperature of electrospun fiber mats was found to occur at ~ 80 ºC. Moreover, -Elastin showed to be a perfect elastomeric material, and no mechanical hysteresis was found in cycle mechanical measurements. The elastic modulus obtained for oriented and random fibers mats in a PBS solution was 330 ± 10 kPa and 732 ± 165 kPa, respectively. Finally, the electrospinning and cross-linking process does not inhibit MC-3T3-E1 cell adhesion. Cell culture results showed good cell adhesion and proliferation in the cross-linked elastin fiber mats.

Effect of the Impact Conditions on the Mechanical Properties of Injection-Molded Parts

This work focused on the study of the impact event on molded parts in the framework of automotive components. The influence of the impact conditions and processing parameters on the mechanical behavior of talc-filled polypropylene specimens was analyzed. The specimens were lateral-gate discs produced by injection molding, and the mechanical characterization was performed through instrumented falling weight impact tests concomitantly assisted with high-speed videography. Results analyzed using the analysis of variance (ANOVA) method have shown that from the considered parameters, only the dart diameter and test temperature have significant influence on the falling weight impact properties. Higher dart diameter leads to higher peak force and peak energy results. Conversely, higher levels of test temperatures lead to lower values of peak force and peak energy. By means of high-speed videography, a more brittle fracture was observed for experiments with higher levels of test velocity and dart diameter and lower levels of test temperature. The injection-molding process conditions assessed in this study have an influence on the impact response of moldings, mainly on the deformation capabilities of the moldings.

An image processing application for quantification of protein aggregates in Caenorhabditis elegans

Protein aggregation became a widely accepted marker of many polyQ disorders, including Machado-Joseph disease (MJD), and is often used as readout for disease progression and development of therapeutic strategies. The lack of good platforms to rapidly quantify protein aggregates in a wide range of disease animal models prompted us to generate a novel image processing application that automatically identifies and quantifies the aggregates in a standardized and operator-independent manner. We propose here a novel image processing tool to quantify the protein aggregates in a Caenorhabditis elegans (C. elegans) model of MJD. Confocal mi-croscopy images were obtained from animals of different genetic conditions. The image processing application was developed using MeVisLab as a platform to pro-cess, analyse and visualize the images obtained from those animals. All segmenta-tion algorithms were based on intensity pixel levels.The quantification of area or numbers of aggregates per total body area, as well as the number of aggregates per animal were shown to be reliable and reproducible measures of protein aggrega-tion in C. elegans. The results obtained were consistent with the levels of aggrega-tion observed in the images. In conclusion, this novel imaging processing applica-tion allows the non-biased, reliable and high throughput quantification of protein aggregates in a C. elegans model of MJD, which may contribute to a significant improvement on the prognosis of treatment effectiveness for this group of disor-ders

The influence of the dispersion method on the electrical properties of vapor-grown carbon nanofiber/epoxy composites

The influence of the dispersion of vapor-grown carbon nanofibers (VGCNF) on the electrical properties of VGCNF/ Epoxy composites has been studied. A homogenous dispersion of the VGCNF does not imply better electrical properties. In fact, it is demonstrated that the most simple of the tested dispersion methods results in higher conductivity, since the presence of well-distributed nanofiber clusters appears to be a key factor for increasing composite conductivity.

Automatic modeling of an orthotic bracing for nonoperative correction of PectusCarinatum

Pectus Carinatum is a deformity of the chest wall, characterized by an anterior protrusion of the sternum, often corrected surgically due to cosmetic motivation. This work presents an alternative approach to the current open surgery option, proposing a novel technique based on a personalized orthosis. Two different processes for the orthosis’ personalization are presented. One based on a 3D laser scan of the patient chest, followed by the reconstruction of the thoracic wall mesh using a radial basis function, and a second one, based on a computer tomography scan followed by a neighbouring cells algorithm. The axial position where the orthosis is to be located is automatically calculated using a Ray-Triangle intersection method, whose outcome is input to a pseudo Kochenek interpolating spline method to define the orthosis curvature. Results show that no significant differences exist between the patient chest physiognomy and the curvature angle and size of the orthosis, allowing a better cosmetic outcome and less initial discomfort

Automatic modeling of an orthotic bracing for nonoperative correction of pectus carinatum

Pectus Carinatum is a deformity of the chest wall, characterized by an anterior protrusion of the sternum, often corrected surgically due to cosmetic motivation. This work presents an alternative approach to the current open surgery option, proposing a novel technique based on a personalized orthosis. Two different processes for the orthosis’ personalization are presented. One based on a 3D laser scan of the patient chest, followed by the reconstruction of the thoracic wall mesh using a radial basis function, and a second one, based on a computer tomography scan followed by a neighbouring cells algorithm. The axial position where the orthosis is to be located is automatically calculated using a Ray-Triangle intersection method, whose outcome is input to a pseudo Kochenek interpolating spline method to define the orthosis curvature. Results show that no significant differences exist between the patient chest physiognomy and the curvature angle and size of the orthosis, allowing a better cosmetic outcome and less initial discomfort.