Direct visualization of Ras proteins in spatially distinct cell surface microdomains

Localization of signaling complexes to specific micro-domains coordinates signal transduction at the plasma membrane. Using immunogold electron microscopy of plasma membrane sheets coupled with spatial point pattern analysis, we have visualized morphologically featureless microdomains including lipid rafts, in situ and at high resolution. We find that an inner-plasma membrane lipid raft marker displays cholesterol-dependent clustering in microdomains with a mean diameter of 44 nm that occupy 35% of the cell surface. Cross-linking an outer-leaflet raft protein results in the redistribution of inner leaflet rafts, but they retain their modular structure. Analysis of Ras microlocalization shows that inactive H-ras is distributed between lipid rafts and a cholesterol-independent micro-domain. Conversely, activated H-ras and K-ras reside predominantly in nonoverlapping, cholesterol-independent microdomains. Galectin-1 stabilizes the association of activated H-ras with these nonraft microdomains, whereas K-ras clustering is supported by farnesylation, but not geranylgeranylation. These results illustrate that the inner plasma membrane comprises a complex mosaic of discrete microdomains. Differential spatial localization within this framework can likely account for the distinct signal outputs from the highly homologous Ras proteins.

Mean anisotropy of homogeneous Gaussian random fields and anisotropic norms of linear translation-invariant operators on multidimensional integer lattices

Sensitivity of output of a linear operator to its input can be quantified in various ways. In Control Theory, the input is usually interpreted as disturbance and the output is to be minimized in some sense. In stochastic worst-case design settings, the disturbance is considered random with imprecisely known probability distribution. The prior set of probability measures can be chosen so as to quantify how far the disturbance deviates from the white-noise hypothesis of Linear Quadratic Gaussian control. Such deviation can be measured by the minimal Kullback-Leibler informational divergence from the Gaussian distributions with zero mean and scalar covariance matrices. The resulting anisotropy functional is defined for finite power random vectors. Originally, anisotropy was introduced for directionally generic random vectors as the relative entropy of the normalized vector with respect to the uniform distribution on the unit sphere. The associated a-anisotropic norm of a matrix is then its maximum root mean square or average energy gain with respect to finite power or directionally generic inputs whose anisotropy is bounded above by a≥0. We give a systematic comparison of the anisotropy functionals and the associated norms. These are considered for unboundedly growing fragments of homogeneous Gaussian random fields on multidimensional integer lattice to yield mean anisotropy. Correspondingly, the anisotropic norms of finite matrices are extended to bounded linear translation invariant operators over such fields.

Oxide ionic conductivity and microstructures of Sm- or La-doped CeO2-based systems

The concept of crystallographic index termed the effective index is suggested and applied to the design of ceria (CeO2)-based electrolytes to maximize oxide ionic conductivity. The suggested index considers the fluorite structure, and combines the expected oxygen vacancy level with the ionic radius mismatch between host and dopant cations. Using this approach, oxide ionic conductivity of Sm- or La-doped CeO2-based system has been optimized and tested under operating conditions of a solid oxide fuel cell. In the observation of microstructure in atomic scale, both Sm-doped CeO2 and La-doped CeO2 electrolytes had large micro-domains over 10 nm in the lattice. On the other hand, Sm or La and alkaline earth co-doped CeO2-based electrolytes with high effective index had small micro-domains around 1-3 nm in the microstructure. The large micro-domain would prevent oxide ion from passing through the lattice. Therefore, it is concluded that the improvement of ionic conductivity is reflected in changes of microstructure in atomic scale. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Radio frequency plasma-induced hydrogen bonding on kaolinite

The radio frequency (RF) plasma-modified surfaces of kaolinite were investigated by diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFT) and deuteration techniques to determine the nature of RF plasma-induced surface functional groups, the altered sites in the lattice, and interaction mechanism between RF plasma and the surface of the kaolinite. It has been concluded that the RF plasma-induced infrared (IR) vibration absorption bands at 2805, 3010, and 3100 cm(-1) are attributable to the stretching vibration of hydrogen-bonded hydroxyl groups, and the band at 1407 cm(-1) is attributable to the bending vibration of (HO-)Al-O or (HO-)Si-O groupings with hydrogen-bonded hydroxyl groups. Structural alteration occurred on both the surface and subsurface region of the kaolinite during RF plasma treatment. Further structural alteration or adjustment was also observed on well-modified and well-deuterated kaolinite. There are two types of OD bands visible in the DRIFT spectra of this kaolinite, one type which decreased rapidly as a function of time in moist air, and the other which remained unchanged during the measurement. Furthermore, the appearance of broad IR bands at 3500-3100 cm(-1) as a result of deuteration is evidence of structural disturbance by RF plasma treatment lattice deuteration. An RF plasma-induced hydrogen bonding model on the surface of the kaolinite is proposed.

Document retrieval for e-mail search and discovery using Formal Concept Analysis

This paper discusses a document discovery tool based on Conceptual Clustering by Formal Concept Analysis. The program allows users to navigate e-mail using a visual lattice metaphor rather than a tree. It implements a virtual. le structure over e-mail where files and entire directories can appear in multiple positions. The content and shape of the lattice formed by the conceptual ontology can assist in e-mail discovery. The system described provides more flexibility in retrieving stored e-mails than what is normally available in e-mail clients. The paper discusses how conceptual ontologies can leverage traditional document retrieval systems and aid knowledge discovery in document collections.

Digitally-implemented naturally sampled PWM suitable for multilevel converter control

For dynamic closed loop control of a multilevel converter with a low pulse number (ratio of switching frequency to synthesized fundamental), natural sampled pulse-width modulation (PWM) is the best form of modulation. Natural sampling does not introduce distortion or a delayed response to the modulating signal. However previous natural sampled PWM implementations have generally been analog. For a modular multilevel converter, a digital implementation has advantages of accuracy and flexibility. Re-sampled uniform PWM is a novel digital modulation technique which approaches the performance of natural PWM. Both hardware and software implementations for a five level multilevel converter phase are presented, demonstrating the improvement over uniform PWM.

Efeito da mitomicina C tópica na cicatrização de prega vocal em modelo suíno

Várias terapias adjuvantes à cirurgia vêm sendo usadas para modular o processo cicatricial nas pregas vocais, entre elas a Mitomicina tópica (MTC). OBJETIVOS: Avaliar os efeitos da MTC no processo de cicatrização de pregas vocais de suínos 30 dias após exérese de fragmento de mucosa com laser de CO2 mediante a mensuração da deposição de colágeno. FORMA DE ESTUDO: Experimental em suínos. MATERIAIS E MÉTODOS: Dois grupos de 6 suínos cada foram avaliados após exérese de fragmento de mucosa de prega vocal a laser de CO2 (grupo controle sem uso e grupo experimento com uso de MTC tópica). Após 30 dias os animais foram submetidos à eutanásia, sendo coletadas amostras das pregas vocais para análise histológica, a fim de quantificar a deposição de colágeno mediante coloração de Picrosirius Red. RESULTADOS: A média da área do colágeno total das pregas vocais do grupo controle foi de 2648,03 µm2, enquanto a média do colágeno total das pregas vocais do grupo experimento foi de 2200,30 µm2 (p = 0,0043). CONCLUSÃO: A MTC usada topicamente após a exérese de fragmento de mucosa da prega vocal a laser de CO2 em suínos, diminui, significativamente, a deposição do colágeno total.

Critical behavior of a three-dimensional hardcore-cylinder composite system

In this work the critical indices β, γ , and ν for a three-dimensional (3D) hardcore cylinder composite system with short-range interaction have been obtained. In contrast to the 2D stick system and the 3D hardcore cylinder system, the determined critical exponents do not belong to the same universality class as the lattice percolation,although they obey the common hyperscaling relation for a 3D system. It is observed that the value of the correlation length exponent is compatible with the predictions of the mean field theory. It is also shown that, by using the Alexander-Orbach conjuncture, the relation between the conductivity and the correlation length critical exponents has a typical value for a 3D lattice system.

REENGINEERING THE CONCEPT OF URBAN CARS: A CASE STUDY

Based on a previously developed mathematical model for fuel consumption of a modular car, here we discuss the cross impacts of engineering scenarios vs. flexibility in use for modular vehicle architectures to achieve the reduction of CO2 emissions targeted by the European Union, in 2009. A systems perspective is adopted in conceptualizing a modular architecture of vehicles. From a theoretical viewpoint, we found modular architecture of vehicles a potential design strategy to minimize fuel inefficiencies and, thus, a strategy for design for environment.

Produto Aquaoli: projeto de design industrial em aquariofilia

Esta dissertação de mestrado, apresenta a elaboração de um projeto de design industrial em aquariofilia - Aquaoli. Pretende-se criar uma nova tipologia de aquários inovadora e distinta, projetando o produto com o intuito deste cumprir com todos os parâmetros exigidos pelo mercado e produção do mesmo. Definiu-se a criança entre os 7 e os 11 anos como público-alvo deste projeto. Assim, pretende-se um resultando promissor para a empresa AQUATLANTIS apostar e lucrar com o seu desenvolvimento. Para que este projeto obtivesse bons resultados, foi realizada uma pesquisa aprofundada, desde a aquariofilia (a sua história, biologia e mercado), do aquariófilo atual (psicologia do consumidor e as suas responsabilidades), até ao estado da arte (da AQUATLANTIS e dos produtos existentes no mercado). Este projeto foi desenvolvido em várias vertentes de design, procurando ser o mais completo possível. Isso foi viável com o desenvolvimento do produto e de todos os seus componentes em três dimensões, o desenvolvimento de maquetes e de protótipos do produto, o desenvolvimento do packaging e campanha promocional, a definição de preço custo e métodos de produção dos objetos, entre outros parâmetros. Obteve-se um projeto de design industrial bastante completo e com potencial para ser implementado no mercado, cativando a atenção do público-alvo e obtendo vendas elevadas. O aquário apresenta-se distinto dos existentes, principalmente no facto de ser modular, muito interativo, pedagógico e incorporar uma estrutura invulgar e particularmente cativante para as crianças. Este produto subdivide-se em dois conjuntos vendidos separadamente (Aquarium Pack e Kit-1 Pack), apresentando assim uma estratégia de marketing que pretende que a criança que o adquira pela primeira vez, venha a desejar adquirir mais produtos desta gama, procurando aumentar a sua estante e/ou o número de aquários e animais que incorpora na mesma.

Cristalização de Biomateriais Vitrocerâmicos e Mineralização em Meio Fisiológico Simulado

We propose new theoretical models, which generalize the classical Avrami-Nakamura models. These models are suitable to describe the kinetics of nucleation and growth in transient regime, and/or with overlapping of nucleation and growth. Simulations and predictions were performed for lithium disilicate based on data reported in the literature. One re-examined the limitations of the models currently used to interpret DTA or DSC results, and to extract the relevant kinetic parameters. Glasses and glass-ceramics with molar formulation 0.45SiO2? (0.45-x)MgO?xK2O?0.1(3CaO.P2O5) (0?x?0.090) were prepared, crystallized and studied as potential materials for biomedical applications. Substitution of K+ for Mg2+ were used to prevent devritification on cooling, to adjust the kinetics of crystallization and to modify the in vitro behaviour of resulting biomaterials. The crystallization of the glass frits was studied by DTA, XRD and SEM. Exothermic peaks were detected corresponding to bulk crystallization of whitlockite-type phosphate, Ca9MgK(PO4)7, at approximately 900ºC, and surface crystallization of a predominant forsterite phase (Mg2SiO4) at higher temperatures. XRD also revealed the presence of diopside (CaMgSi2O6 in some samples. The predominant microstructure of the phosphate phase is of the plate-type, seemingly crystallizing by a 2-dimensional growth mechanism. Impedance spectroscopy revealed significant changes in electrical behaviour, associated to crystallization of the phosphate phase. This showed that electrical measurements can be used to study the kinetics of crystallization for cases when DTA or DSC experiments reveal limitations, and to extract estimates of relevant parameters from the dependence of crystallization peak temperature, and its width at half height. In vitro studies of glasses and glass-ceramics in acelular SBF media showed bioactivity and the development of apatite layers The morphology, composition and adhesion of the apatite layer could be changed by substitution of Mg2+ by K+. Apatite layers were deposited on the surface of glass-ceramics of the nominal compositions with x=0 and 0.09, in contact with SBF at 37ºC. The adhesion of the apatite layer was quantified by the scratch test technique, having been related with SBF?s immersion time, with composition and structure of the glass phase, and with the morphology of the crystalline phase of the glass-ceramics. The structure of three glasses (x=0, 0.045 and 0.090) were investigated by MAS-NMR ( 29Si and 31P), showing that the fraction of Q3 structural units increases with the contents of Mg, and that the structure of these glasses includes orthophosphate groups (PO43-) preferentially connected to Ca2+ ions. Mg2+ ions show preference towards the silicate network. Substitution of Mg2+ by K+ allowed one to change the bioactivity. FTIR data revealed octacalcium phosphate precipitation (Ca8H2(PO4)6.5H2O) in the glass without K, while the morphology of the layer acquires the shape of partially superimposed hemispheres, spread over the surface. The glasses with K present a layer of acicular hidroxyapatite, whose crystallinity and needles thickness tend to increase along with K content.

Integração de informação geográfica

A integração de informação geográfica disponível em diferentes formatos levanta a necessidade de criar mecanismos de resolução de incompatibilidades, tendo em vista facilitar a partilha e reutilização de informação. No âmbito desta dissertação, propõe-se uma arquitectura que efectue a integração de informação geográfica. A arquitectura processa diferentes fontes de informação geográfica com diferentes formatos. A informação geográfica apresentada nas entradas é transformada atendendo a um formato de representação interno e, após ser realizada a sua integração, é disponibilizada em múltiplos formatos de saída. A arquitectura proposta é modular e inclui o módulo de leitura das entradas, o módulo que associa as fontes de informação aos respectivos formatos, o módulo de conversão dos dados de entrada no formato de representação interno e o módulo de integração que gera os dados nos diferentes formatos de saída. Com o objectivo de avaliar experimentalmente a arquitectura, foi desenvolvido um protótipo. Foram processados exemplos de informação geográfica relativos a cenários de integração que cobrem as funcionalidades da arquitectura, nomeadamente a inclusão de novos formatos de informação geográfica e a integração de fontes de informação homogéneas ou heterogéneas. Os resultados obtidos confirmam que a arquitectura proposta é adequada à integração de fontes de informação geográfica e que é uma contribuição válida para a resolução de problemas de interoperabilidade em sistemas de informação geográfica.

Consumo energético e eficiência da marcha com dois modelos de joelhos protésicos: estudo de caso

Introdução – Os componentes protésicos têm um papel fundamental na eficiência energética da marcha dos indivíduos amputados. Esta é uma área de conhecimento ainda em desenvolvimento, onde a investigação desempenha um papel central. Objectivos – Comparar e analisar o efeito de dois joelhos protésicos, 3R34, monocêntrico modular, de fricção constante, com auxiliar de extensão incorporado (A) e 3R92, monocêntrico modular, com travão de fricção e controlo pneumático da fase de balanço (B) no consumo energético e eficiência da marcha. Metodologia – Um indivíduo do sexo masculino de 27 anos, com amputação transfemural longa, foi sujeito a um protocolo submáximo de avaliação da resposta ao exercício em passadeira rolante (H/P/Cosmos(R) Mercury), através de um sistema de análise de gases breath‑by‑breath (Cosmed Quark PFT Ergo). Foi efetuado o mesmo protocolo com intervalo de dois dias, primeiro utilizando o joelho A e depois o B. As variáveis analisadas foram o consumo de O2 (VO2), o equivalente metabólico (MET) e a eficiência energética da marcha (Quociente de VO2 esperado de um individuo saudável e o VO2 do individuo em estudo). O esforço percecionado foi medido com a escala RPE de Borg. Resultados – O consumo energético com o joelho A (24,2 ml O2/kg/min; 6,9 MET) foi inferior ao obtido com o joelho B (28,68 ml O2/kg/min; 8,2 MET). A eficiência energética da marcha foi mais elevada para o joelho A (43%) do que para o joelho B (39%). Conclusão – A utilização do joelho A na prótese do indivíduo em estudo resulta numa marcha de menor consumo energético e maior eficiência. No entanto, este valor poderá estar influenciado pelo curto período de adaptação ao joelho B, sendo necessários mais estudos para confirmar os resultados do estudo e a influência deste fator. ABSTRACT - Background – Prosthetic components have a crucial role in the energy efficiency of amputee’s gait. This is an area of knowledge still in development, where research plays a central role. Objective – The purpose of this case study is to compare the impact in energy consumption of two prosthetic knees, titanium single‑axis constant friction knee joint with internal extension assist, 3R34 (A) and a single‑axis pneumatic swing phase control, 3R92 (B). Methodology – The participant was a transtibial amputee, male, with 27 years old, with no other clinical or functional impairments. To measure the energy expenditure a submaximal treadmill (H/P/Cosmos(R) Mercury) exercise stress test combined with a breath‑by‑breath analysis system (Cosmed Quark PFT Ergo) was used. The same test was applied to both knees, separated by two days. The analyzed variables were O2 consumption (VO2), metabolic equivalent (MET) and gait efficiency (VO2 ratio expected from a healthy individual and the studied individual). A rate of perceived exertion (Borg’s Scale) was used. Results – The results were favorable to knee A (24.2 ml O2/kg/min; 6.9 MET, 43% efficiency) compared with knee B (28.68 ml O2/kg/min; 8.2 MET, 39% efficiency). Conclusion – In this case, a less energy consumption gait corresponds to the prosthesis with knee A. These values may be influenced by the short adaptation period with knee B, so it’s necessary to perform more studies to confirm the previous results and to understand the truly impact of correct adaptation factor to the best prosthetics components for different patients.

SIAT:sistema de informações e alertas de trânsito

A evolução tecnológica e das sociedades permitiu que, hoje em dia, uma boa parte da população tenha acesso a dispositivos móveis com funcionalidades avançadas. Com este tipo de dispositivos, temos acesso a inúmeras fontes de informação em tempo-real, mas esta característica ainda não é, hoje em dia, aproveitada na sua totalidade. Este projecto tenta tirar partido desta realidade para, utilizando os diversos dispositivos móveis, criar uma rede de troca de informações de trânsito. O utilizador apenas necessita de servir-se do seu dispositivo móvel para, automaticamente, obter as mais recentes informações de trânsito enquanto, paralelamente, partilha com os outros utilizadores a sua informação. Apesar de existirem outras alternativas no mercado, com soluções que permitem usufruir do mesmo tipo de funcionalidades, nenhuma utiliza este tipo de dispositivos (GPS’s convencionais, por exemplo). Um dos requisitos necessário na implementação deste projecto é uma solução de geocoding. Após terem sido testadas várias soluções, nenhuma cumpria, na totalidade, os requisitos deste projecto, o que originou o desenvolvimento de uma nova solução que cumpre esses requisitos. A solução é, toda ela, muito modular, formada por vários componentes, cada um com responsabilidades bem identificadas. A arquitectura desta solução baseia-se nos padrões de desenvolvimento de uma Service Oriented Architecture. Todos os componentes disponibilizam as suas operações através de web services, e a sua descoberta recorre ao protocolo WS-Discovery. Estes vários componentes podem ser divididos em duas categorias: os do núcleo, responsáveis por criar e oferecer as funcionalidades requisitadas neste projecto e os módulos externos, nos quais se incluem as aplicações que apresentam as funcionalidades ao utilizador. Foram criadas duas formas de consumir a informação oferecida pelo serviço SIAT: a aplicação móvel e um website. No âmbito dos dispositivos móveis, foi desenvolvida uma aplicação para o sistema operativo Windows Phone 7.

Análise funcional comparativa de algoritmos de aprendizagem por reforço

De entre todos os paradigmas de aprendizagem actualmente identificados, a Aprendizagem por Reforço revela-se de especial interesse e aplicabilidade nos inúmeros processos que nos rodeiam: desde a solitária sonda que explora o planeta mais remoto, passando pelo programa especialista que aprende a apoiar a decisão médica pela experiencia adquirida, até ao cão de brincar que faz as delícias da criança interagindo com ela e adaptando-se aos seus gostos, e todo um novo mundo que nos rodeia e apela crescentemente a que façamos mais e melhor nesta área. Desde o aparecimento do conceito de aprendizagem por reforço, diferentes métodos tem sido propostos para a sua concretização, cada um deles abordando aspectos específicos. Duas vertentes distintas, mas complementares entre si, apresentam-se como características chave do processo de aprendizagem por reforço: a obtenção de experiência através da exploração do espaço de estados e o aproveitamento do conhecimento obtido através dessa mesma experiência. Esta dissertação propõe-se seleccionar alguns dos métodos propostos mais promissores de ambas as vertentes de exploração e aproveitamento, efectuar uma implementação de cada um destes sobre uma plataforma modular que permita a simulação do uso de agentes inteligentes e, através da sua aplicação na resolução de diferentes configurações de ambientes padrão, gerar estatísticas funcionais que permitam inferir conclusões que retractem entre outros aspectos a sua eficiência e eficácia comparativas em condições específicas.