Bioactive beads for local sensing of proteases in 3D engineered tissues

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Bioengenharia (MIT)

Análise da atual unidade de desasfaltação pelo Propano para o tratamento de crudes não parafínicos

Este trabalho teve como principal objetivo o estudo da simulação da unidade de destilação atmosférica e a vácuo da fábrica de óleos base da Petrogal, permitindo verificar que, uma vez conseguido um modelo num programa de simulação que traduz o comportamento real de um dado processo, é possível sem riscos operacionais avaliar o efeito da alteração das condições normais de funcionamento desse processo. O trabalho foi orientado pelo Eng.º Carlos Reis, no que diz respeito à empresa, e pelo Prof. Dr. Luís Silva, pelo ISEP. O trabalho foi dividido em duas partes, sendo a primeira direcionada à obtenção do novo crude a partir de dois crudes pesados e caracterização dessa mistura. Já a segunda parte reside na refinação deste novo crude através da plataforma Aspen Plus para obtenção do resíduo de vácuo, para posterior processamento na coluna de discos rotativos usando um método de separação por extração liquido-liquido. Estudaram-se as propriedades físicas dos fluidos e verificou-se que na destilação atmosférica as curvas de destilação encontram-se muito próximas comparativamente com os resultados obtidos pela empresa, enquanto na destilação a vácuo os valores encontram-se mais afastados, apresentando uma variação de 30ºC a 100ºC em relação aos valores obtidos pelo Petro-Sim. Com a finalidade de cumprir um dos objetivos em falta, irão ser realizadas futuramente simulações no extrator de discos rotativos para otimização do processo para crudes pesados, sendo os resultados facultados, posteriormente, à Petrogal. Durante a realização do trabalho foi atingido um modelo real representativo da unidade de destilação atmosférica e a vácuo da Petrogal, podendo obter-se resultados para qualquer tipo de crude, fazendo apenas variar o assay da corrente de alimentação.

Projeto de uma unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico pela via supercrítica

A concretização deste estágio na INCBIO teve como principal objetivo o projeto e dimensionamento de uma unidade de produção de biodiesel por transesterificação nãocatalítica num reator ultrassónico com condições supercríticas de pressão e temperatura. Com vista à concretização do trabalho, iniciou-se a realização do estudo do estado da arte relativo à produção de biodiesel, com particular enfoque na produção de biodiesel por via catalítica e por via supercrítica e na produção de biodiesel com uso de tecnologia ultrassónica. Conclui-se que nenhum estudo contempla a combinação simultânea da produção de biodiesel por via supercrítica através da tecnologia ultrassónica. Este estudo do estado da arte permitiu ainda definir as condições de temperatura, pressão e rácio mássico (250 °C, 95 bar e 1:1 respetivamente) a considerar no projeto da unidade de produção de biodiesel deste trabalho. Com base no estudo do estado da arte efetuado e com base nas características da matéria procedeu-se à definição do processo de produção de biodiesel. Para a definição do processo começou-se por elaborar o diagrama de blocos do processo (BFD) e o diagrama de fluxo do processo (PFD). Com base nos diagramas e na composição da matéria-prima, procedeu-se à quantificação dos reagentes (metanol) com base na estequiometria das reações envolvidas e ao cálculo do balanço de massa. O balanço de massa foi calculado com base na estequiometria das reações envolvidas e foi também calculado através do software de simulação ASPEN PLUS. Após o cálculo do balanço de massa elaborou-se o diagrama de tubulação e instrumentação (P&ID), que contém todos os equipamentos, válvulas, instrumentação e tubagens existentes na unidade. Após a definição do processo e cálculo do balanço de massa procedeu-se ao dimensionamento mecânico e cálculo hidráulico dos tanques, tubagem, bombas, permutador de calor, reator ultrassónico, válvulas de controlo e instrumentação de acordo com as normas ASME. Nesta fase do trabalho foram consultados diversos fornecedores possíveis para a compra de todo o material necessário. O dimensionamento mecânico e cálculo hidráulico efetuados permitiram, entre outras informações relevantes, obter as dimensões necessárias à construção do layout e à elaboração do desenho 3D. Com os resultados obtidos e desenhos elaborados, é possível avançar com a construção da unidade, pelo que pode-se inferir que o objetivo de projetar uma unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas foi alcançado. Por fim, efetuou-se uma análise económica detalhada que possibilita a comparação de uma unidade de produção de biodiesel por via catalítica (unidade de produção da INCBIO) com a unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas (unidade projetada neste trabalho). Por questões de confidencialidade, não foram revelados maior parte dos resultados da análise económica efetuada. No entanto, conclui-se que os custos de construção da unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas são mais baixos cerca de 35 a 40%, quando comparados com os custos de construção da unidade de produção de biodiesel por via catalítica, evidenciando assim que a combinação em simultâneo das condições supercríticas com a tecnologia ultrassónica possibilita a diminuição dos custos de produção.

A go-to-market strategy for green extration and impregnation

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

FREQUENCY OF Candida SPECIES IN A TERTIARY CARE HOSPITAL IN TRIANGULO MINEIRO, MINAS GERAIS STATE, BRAZIL

Infections by Candida species are a high-impact problem in public health due to their wide incidence in hospitalized patients. The goal of this study was to evaluate frequency, susceptibility to antifungals, and genetic polymorphism of Candida species isolated from clinical specimens of hospitalized patients. The Candida isolates included in this study were obtained from blood cultures, abdominal fluids, and central venous catheters (CVC) of hospitalized patients at the Clinical Hospital of the Federal University of Uberlândia during the period of July 2010 - June 2011. Susceptibility tests were conducted by the broth microdilution method. The RAPD-PCR tests used employed initiator oligonucleotides OPA09, OPB11, and OPE06. Of the 63 Candida isolates, 18 (28.5%) were C. albicans, 20 (31.7%) were C. parapsilosis complex species, 14 (22.2%) C. tropicalis, four (6.4%) C. glabrata, four (6.4%) C. krusei, two (3.3%) C. kefyr, and one (1.6%) C. lusitaniae. In vitro resistance to amphotericin B was observed in 12.7% of isolates. In vitroresistance to azoles was not detected, except for C. krusei. The two primers, OPA09 and OPB11, were able to distinguish different species. Isolates of C. albicans and C. parapsilosis complex species presented six and five clusters, respectively, with the OPA09 marker by RAPD-PCR, showing the genetic variability of the isolates of those species. It was concluded that members of the C. parapsilosis complex were the most frequent species found, and most isolates were susceptible to the antifungals amphotericin B, flucozanole, and itraconazole. High genetic polymorphisms were observed for isolates of C. albicans and C. parapsilosis complex species, mainly with the OPA09 marker.

Development of new oxygen therapeutics using fluorinated ionic liquids

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau Mestre em Engenharia Biomédica

Development of integrated separation processes with green solvents

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Química Sustentável

The hamster (mesocricetus auratus) as experimental model in chagas' disease: parasitological and histopathological studies in acute and chronic phases of Trypanosoma cruzi infection

This research characterizes the acute and chronic phases of Chagas ' disease in hamster through parasitological and histopathological studies. The acute phase was achieved with 44 young hamsters injected intraperitoneally with 100.000 blood trypomastigotes of Benedito and Y strains of T. cruzi. The chronic phase was induced in 46 hamsters injected intraperitoneally with 35.000 trypomastigotes ofVicentina, Benedito and Y strains. Animals were sacrificed at regular intervals of 24 hours of acute phase and from the 3rd to the 10th month of infection ofchronic phase. In the acute phase, parasites were easily recoveredfrom all animals and there was an inflammatory reaction characterized by mononuclear and polymorphous leukocyte infiltration of variable degree in the majority of tissues and organs, specially in the connective loose and fatty tissues, smooth muscle myocardium and skeletal muscle. In the chronic phase the lesions occurred in the same tissues and organs, but the inflammatory response was less severe and characterized by mononuclear infiltration mainly with focal or zonalfibrosis in the myocardiun. In 50% of infected animals parasites were found inmyocardiun and recoveredfrom pericardic, peritoneal and ascitic fluids in some animals. Signs of heart failure, sudden death and enlargement of bowel were observed regularly. We concluded that the hamster is an useful model for Chagas' disease studies.

One-pot enzymatic resolution/separation of enantiomers using green solvents

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Nested-PCR using MPB64 fragment improves the diagnosis of pleural and meningeal tuberculosis

Fluids in which Mycobacterium tuberculosis are seldom found, such as pleural and cerebrospinal liquids, are good candidates to be studied using PCR techniques. We detail our experience with a PCR assay applied to pleural and cerebrospinal fluids using the primer MPB64. Seventy three specimens were analyzed: 30 pleural fluids (PF), 26 pleural biopsies (PB) and 17 cerebrospinal fluids (CSF). The gold standard for the diagnosis of tuberculous meningitis was the positive culture for M. tuberculosis in CSF. Tuberculous pleural effusion was diagnosed when cultures of PF and/or PB were positive for M. tuberculosis, or the PB histology showed granulomas. Our results, compared to the gold standards employed, showed a sensitivity of 70%, specificity of 88%, positive predictive value of 82% and negative predictive value of 80%. The high specificity of the MPB64 fragment while still retaining a good sensitivity makes it very well suited for pleural and cerebrospinal tuberculosis diagnosis.

Functional monolithic platforms for antibody purification

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Química Sustentável

Development of a "green process" for the isolation of natural functional extracts with anti-cancer activity - Application of high-pressure technology

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Seroprevalence of hepatitis B virus infection and seroconvertion to anti-HBsAg in laboratory staff in Goiânia, Goiás

Were analyzed 648 serum samples from laboratory staff in Goiânia, Goiás aiming detection of three serological markers of HBV: HBsAg, anti-HBsAg and anti-HBcAg. The HBsAg and anti-HBcAg positive samples were also analyzed for HBeAg, anti-HBeAg and anti-HBcAgIgM markers. HBV infection rate of 24.1% was observed and, from them, 0.7% were positive for HBsAg. Viral DNA was detected by PCR in two HBsAg positive samples. A vaccination index of 74.5% and a global index of 89.9% of serological response to vaccination were observed. The direct work with biological fluids as well as cleaning workers represented significant risks for acquisition of HBV infection. The data from the present study showed an increase of the vaccination index among laboratory staff but the rates of HBV infection did not change through the years in the region.

Correction of the anisotropy in resistivity: application to pore pressure prediction

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Geológica (Georrecursos)

Improved polymeric medical devices for active substances delivery

The work presented in this thesis was developed in collaboration with a Portuguese company, BeyonDevices, devoted to pharmaceutical packaging, medical technology and device industry. Specifically, the composition impact and surface modification of two polymeric medical devices from the company were studied: inhalers and vaginal applicators. The polyethylene-based vaginal applicator was modified using supercritical fluid technology to acquire self-cleaning properties and prevent the transport of bacteria and yeasts to vaginal flora. For that, in-situ polymerization of 2-substituted oxazolines was performed within the polyethylene matrix using supercritical carbon dioxide. The cationic ring-opening polymerization process was followed by end-capping with N,N-dimethyldodecylamine. Furthermore, for the same propose, the polyethylene matrix was impregnated with lavender oil in supercritical medium. The obtained materials were characterized physical and morphologically and the antimicrobial activity against bacteria and yeasts was accessed. Materials modified using 2-substituted oxazolines showed an effective killing ability for all the tested microorganisms, while the materials modified with lavender oil did not show antimicrobial activity. Only materials modified with oligo(2-ethyl-2-oxazoline) maintain the activity during the long term stability. Furthermore, the cytotoxicity of the materials was tested, confirming their biocompatibilty. Regarding the inhaler, its surface was modified in order to improve powder flowability and consequently, to reduce powder retention in the inhaler´s nozzle. New dry powder inhalers (DPIs), with different needle’s diameters, were evaluated in terms of internal resistance and uniformity of the emitted dose. It was observed that they present a mean resistance of 0.06 cmH2O0.5/(L/min) and the maximum emitted dose obtained was 68.9% for the inhaler with higher needle´s diameter (2 mm). Thus, this inhaler was used as a test and modified by the coating with a commonly-used force control agent, magnesium stearate, dried with supercritical carbon dioxide (scCO2) and the uniformity of delivered dose tests were repeated. The modified inhaler showed an increase in emitted dose from 68.9% to 71.3% for lactose and from 30.0% to 33.7% for Foradil.