Impact of multi-metals (Cd, Pb and Zn) exposure on the physiology of the yeast Pichia kudriavzevii

Metal contamination of the environment is frequently associated to the presence of two or more metals. This work aimed to study the impact of a mixture of metals (Cd, Pb and Zn) on the physiology of the non-conventional yeast Pichia kudriavzevii. The incubation of yeast cells with 5 mg/l Cd, 10 mg/l Pb and 5 mg/l Zn, for 6 h, induced a loss of metabolic activity (assessed by FUN-1 staining) and proliferation capacity (evaluated by a clonogenic assay), with a small loss of membrane integrity (measured by trypan blue exclusion assay). The staining of yeast cells with calcofluor white revealed that no modification of chitin deposition pattern occurred during the exposure to metal mixture. Extending for 24 h, the exposure of yeast cells to metal mixture provoked a loss of membrane integrity, which was accompanied by the leakage of intracellular components. A marked loss of the metabolic activity and the loss of proliferation capacity were also observed. The analysis of the impact of a single metal has shown that, under the conditions studied, Pb was the metal responsible for the toxic effect observed in the metal mixture. Intracellular accumulation of Pb seems to be correlated with the metals' toxic effects observed.

A comparison between thin film solar cells made from co-evaporated CuIn1-xGaxSe2using a one-stage process versus a three-stage process

Until this day, the most efficient Cu(In,Ga)Se2 thin film solar cells have been prepared using a rather complex growth process often referred to as three-stage or multistage. This family of processes is mainly characterized by a first step deposited with only In, Ga and Se flux to form a first layer. Cu is added in a second step until the film becomes slightly Cu-rich, where-after the film is converted to its final Cu-poor composition by a third stage, again with no or very little addition of Cu. In this paper, a comparison between solar cells prepared with the three-stage process and a one-stage/in-line process with the same composition, thickness, and solar cell stack is made. The one-stage process is easier to be used in an industrial scale and do not have Cu-rich transitions. The samples were analyzed using glow discharge optical emission spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, current–voltage-temperature, capacitance-voltage, external quantum efficiency, transmission/reflection, and photoluminescence. It was concluded that in spite of differences in the texturing, morphology and Ga gradient, the electrical performance of the two types of samples is quite similar as demonstrated by the similar J–V behavior, quantum spectral response, and the estimated recombination losses.

The inhibitory activity of synthetic compounds and ions against transporters of multi-drug resistant bacteria

RESUMO: Sessenta e três derivados de hidantoína foram utilizados para avaliar possíveis efeitos de modulação na actividade das bombas de efluxo (BE) na Salmonella NCTC 13349 utilizando um método fluorimétrico semi-automático. Nenhum dos compostos apresentaram actividade anti-bacteriana até concentrações de 240 mg/L. Entre todos os compostos, SZ-7 demonstrou possuir propriedades de modulação de effluxo na presença de glucose. Para testar esta actividade, estirpes de Salmonella resistentes à ciprofloxacina, induzidas a elevados níveis de resistência com sobre-expressão de BE, foram expostas ao SZ-7. Este derivado afectou a susceptibilidade das estirpes à ciprofloxacina. Uma vez que os 63 compostos estudados apresentaram pouco efeito inibitório /cumulativo, apesar de serem conhecidos pelos seus efeitos moduladores de BE-dependentes de iões em eucariotas, foi questionado o papel dos iões na regulação de BE bacterianas, que poderão influenciar a eficácia de novos compostos. Para este estudo, utilizamos a Escherichia coli AG100 como modelo, devido ao extenso conhecimento no que respeita a estrutura e actividade das BE. Devido à importância de iões de cálcio (Ca2+) nos canais de transporte membranar e na actividade de ATPases, a sua actividade na modulação do efluxo foi investigada. De resultados anteriormente obtidos concluiu-se que a pH 5 o efluxo é independente de energia metabólica; contudo, a pH 8 é absolutamente dependente, sendo que o Ca2+ é indispensável para manter a actividade das ATPases bacterianas. A acumulação/effluxo de EtBr pela E. coli AG100 foi determinada na presença/ausência de Ca2+, clorpromazina (inibidor de ligação de Ca2+ a proteínas), e ácido etilenodiamino tetra-acético (quelante de Ca2+). Acumulação/effluxo aumentou a pH 8, contudo o Ca2+ reverte estes efeitos evidenciando a sua importância no funcionamento das BE bacterianas. Em resumo este trabalho colocou em evidência que muitos aspectos bioquímicos e bioenergéticos devem ser tomados em consideração no estudo da resistência bacteriana mediada por BE.------- ABSTRACT: Sixty-three hydantoin derivatives were evaluated for their modulating effects on efflux pump (EP) activity of Salmonella NCTC 13349 utilizing a semi-automatic fluorometric method. None of the compounds presented antibacterial activities at concentrations as high as 240 mg/L. Among all compounds, SZ-7 showed possible efflux modulating activity in the presence of glucose, indicative of a potential EP inhibitor. To verify its potential effects, ciprofloxacin-resistant Salmonella strains, induced to high level resistance with over-expressing EPs, were exposed to SZ-7. This derivative affected the susceptibility of the ciprofloxacin-resistant strains. Since the 63 compounds studied had very low inhibitory/accumulative effects, even though their known for being efficient in modulating ion-driven eukaryotic EPs, we questioned whether ions had a leading role in regulating bacterial EPs, influencing the effectiveness of new compounds. For this study we used Escherichia coli AG100 as a model, due to the extensive knowledge on its EPs structure and activity. Owing the importance of calcium ions (Ca2+) for membrane transport channels and activity of ATPases, the role of Ca2+ was investigated. From previous results we concluded that at pH 5 efflux is independent of metabolic energy; however, at pH 8 it is entirely dependent of metabolic energy and the Ca2+ ions are essential to maintain the activity of bacterial ATPases. Accumulation and efflux of ethidium bromide (EtBr) by E. coli AG100 was determined in the presence and absence of Ca2+, chlorpromazine (inhibitor of Ca2+-binding to proteins), and ethylenediaminetetraacetic acid (Ca2+ chelator). Accumulation of EtBr increased at pH 8; however Ca2+ reversed these effects providing information as to the importance of this ion in the regulation of bacterial EP systems. Overall this work puts in evidence that many biochemical and bioenergetic aspects related to the strains physiology need to be taken into consideration in bacterial drug resistance mediated by EPs.

Full-scale biological phosphorus removal: quantification of storage polymers, microbial performance and metabolic modelling

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

Breeding of Biomphalaria tenagophila in mass scale

An efficient method for breeding Biomphalaria tenagophila (Taim lineage/RS) was developed over a 5-year-period (2005-2010). Special facilities were provided which consisted of four cement tanks (9.4 x 0.6 x 0.22 m), with their bottom covered with a layer of sterilized red earth and calcium carbonate. Standard measures were adopted, as follows: each tank should contain an average of 3000 specimens, and would be provided with a daily ration of 35,000 mg complemented with lettuce. A green-house effect heating system was developed which constituted of movable dark canvas covers, which allowed the temperature to be controlled between 20 - 24 ºC. This system was essential, especially during the coldest months of the year. Approximately 27,000 specimens with a diameter of 12 mm or more were produced during a 14-month-period. The mortality rates of the newly-hatched and adult snails were 77% and 37%, respectively. The follow-up of the development system related to 310 specimens of B. tenagophila demonstrated that 70-day-old snails reached an average of 17.0 ± 0.9 mm diameter. The mortality rates and the development performance of B. tenagophila snails can be considered as highly satisfactory, when compared with other results in literature related to works carried out with different species of the genus Biomphalaria, under controlled laboratory conditions.

Middleware for Large-scale Distributed Systems

Nos últimos anos o aumento exponencial da utilização de dispositivos móveis e serviços disponibilizados na “Cloud” levou a que a forma como os sistemas são desenhados e implementados mudasse, numa perspectiva de tentar alcançar requisitos que até então não eram essenciais. Analisando esta evolução, com o enorme aumento dos dispositivos móveis, como os “smartphones” e “tablets” fez com que o desenho e implementação de sistemas distribuidos fossem ainda mais importantes nesta área, na tentativa de promover sistemas e aplicações que fossem mais flexíveis, robutos, escaláveis e acima de tudo interoperáveis. A menor capacidade de processamento ou armazenamento destes dispositivos tornou essencial o aparecimento e crescimento de tecnologias que prometem solucionar muitos dos problemas identificados. O aparecimento do conceito de Middleware visa solucionar estas lacunas nos sistemas distribuidos mais evoluídos, promovendo uma solução a nível de organização e desenho da arquitetura dos sistemas, ao memo tempo que fornece comunicações extremamente rápidas, seguras e de confiança. Uma arquitetura baseada em Middleware visa dotar os sistemas de um canal de comunicação que fornece uma forte interoperabilidade, escalabilidade, e segurança na troca de mensagens, entre outras vantagens. Nesta tese vários tipos e exemplos de sistemas distribuídos e são descritos e analisados, assim como uma descrição em detalhe de três protocolos (XMPP, AMQP e DDS) de comunicação, sendo dois deles (XMPP e AMQP) utilzados em projecto reais que serão descritos ao longo desta tese. O principal objetivo da escrita desta tese é demonstrar o estudo e o levantamento do estado da arte relativamente ao conceito de Middleware aplicado a sistemas distribuídos de larga escala, provando que a utilização de um Middleware pode facilitar e agilizar o desenho e desenvolvimento de um sistema distribuído e traz enormes vantagens num futuro próximo.

Scalable and interference aware wi-fi mesh networks using cots devices

A crescente tendencia no acesso móvel tem sido potenciada pela tecnologia IEEE 802.11. Contudo, estas redes têm alcance rádio limitado. Para a extensão da sua cobertura é possível recorrer a redes emalhadas sem fios baseadas na tecnologia IEEE 802.11, com vantagem do ponto de vista do custo e da flexibilidade de instalação, face a soluções cabladas. Redes emalhadas sem fios constituídas por nós com apenas uma interface têm escalabilidade reduzida. A principal razão dessa limitação deve-se ao uso do mecanismo de acesso ao meio partilhado Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) em topologias multi-hop. Especificamente, o CSMA/CA não evita o problema do nó escondido levando ao aumento do número de colisões e correspondente degradação de desempenho com impacto direto no throughput e na latência. Com a redução da tecnologia rádio torna-se viável a utilização de múltiplos rádios por nó, sem com isso aumentar significativamente o custo da solução final de comunicações. A utilização de mais do que um rádio por nó de comuniações permite superar os problemas de desempenho inerentes ás redes formadas por nós com apenas um rádio. O objetivo desta tese, passa por desenvolver uma nova solução para redes emalhadas multi-cana, duar-radio, utilizando para isso novos mecanismos que complementam os mecanismos definidos no IEEE 802.11 para o estabelecimento de um Basic Service Set (BSS). A solução é baseada na solução WiFIX, um protocolo de routing para redes emalhadas de interface única e reutiliza os mecanismos já implementados nas redes IEEE 802.11 para difundir métricas que permitam à rede escalar de forma eficaz minimizando o impacto na performance. A rede multi-hop é formada por nós equipados com duas interfaces, organizados numa topologia hierárquica sobre múltiplas relações Access Point (AP) – Station (STA). Os resultados experimentais obtidos mostram a eficácia e o bom desempenho da solução proposta face à solução WiFIX original.

Cognitive assessment of topological movement Patterns and direction turns: An influence of scale

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Implementation of an IoT-based Sensor Network Integrating IoT-based Sensor Networks with Large-Scale Message Distribution

As technology advances not only do new standards and programming styles appear but also some of the previously established ones gain relevance. In a new Internet paradigm where interconnection between small devices is key to the development of new businesses and scientific advancement there is the need to find simple solutions that anyone can implement in order to allow ideas to become more than that, ideas. Open-source software is still alive and well, especially in the area of the Internet of Things. This opens windows for many low capital entrepreneurs to experiment with their ideas and actually develop prototypes, which can help identify problems with a project or shine light on possible new features and interactions. As programming becomes more and more popular between people of fields not related to software there is the need for guidance in developing something other than basic algorithms, which is where this thesis comes in: A comprehensive document explaining the challenges and available choices of developing a sensor data and message delivery system, which scales well and implements the delivery of critical messages. Modularity and extensibility were also given much importance, making this an affordable tool for anyone that wants to build a sensor network of the kind.

O pluri-multi-linguismo no conexto actual europeu

Aplicando o provérbio eslovaco “aprende línguas e serás alguém”, pensamos que não há melhor expressão que este aforismo popular da Eslováquia, para definir a realidade em que todos os cidadãos do mundo se encontram e, em particular, os Europeus. Se não dominarmos outros idiomas para além da língua materna seremos considerados, muito em breve, tecnicamente iletrados. Esta tese vai abordar a temática das línguas oficiais na União Europeia e a dinâmica de algumas a nível europeu. Ademais, será abordada a perspectiva e o futuro das mesmas ao nível das Instituições Europeias, em especial da língua portuguesa. Para além desta referência, tentar-se-á decifrar também se na Europa há uma crescente preocupação para preservar a interpretação e a tradução de todas as línguas europeias, independentemente do número de cidadãos que as falam à escala europeia, ou se, pelo contrário, devido a preocupações financeiras, as línguas menos representativas começarão, num futuro próximo, a ser menos utilizadas no seio das Instituições Europeias. Tentaremos apresentar e defender que a tradução é o veículo principal para a defesa das línguas a nível europeu, para que na realidade o inglês não se torne cada vez mais a lingua franca não só numa perspectiva europeia como também mundial. Temos visto a tendência de as próprias Instituições Europeias (I. E.), nomeadamente a Comissão Europeia (C. E.), terem começado internamente a preterir as outras línguas a favor da língua inglesa. De seguida, será discutida a questão mais exclusiva da língua portuguesa, não apenas por ser um dos objectivos desta dissertação, mas principalmente porque continua a ser uma das línguas mais faladas no mundo em termos de números de falantes nativos. Veremos se devido à globalização o número reduzido de falantes nativos na Europa começará a incentivar a perda do poder estratégico do português no campo de acção europeu e até no mundo. Antes de terminar, será aflorado o porquê de a Comissão Europeia ter lançado um repto aos estabelecimentos de ensino dos 27 Estados-Membros, para começarem a preparar cada vez mais profissionais nas áreas das línguas, da tradução e da interpretação. No entanto, será que este desafio proposto pela Comissão Europeia funcionará se os países do espaço único europeu não começarem a tornar o ensino de línguas estrangeiras obrigatório desde o início da escolaridade de qualquer cidadão europeu? Estas e outras questões, tais como a questão do multilinguismo e a sua diferenciação de multiculturalidade como forma de preservação e de evolução da Europa neste século serão abordadas. O multilinguismo e a multiculturalidade são dois princípios essenciais e fundamentais na construção de uma Europa igualitária e plural, que já teve início no século passado, assim como fizeram sempre parte dos acordos capitais da Europa Unida e serão defendidas nesta exposição.

Validação da Versão Portuguesa da "Activities-specific Balance Confidence Scale"

Introdução: Muitos dos instrumentos disponíveis para a avaliação do equilíbrio, risco de queda e medo de cair medem apenas actividades simples no domicílio e apresentam tendência para um “efeito de tecto” em idosos residentes na comunidade. A “Activities-specific Balance Confidence (ABC) Scale” foi concebida para avaliar o equilíbrio de forma abrangente, num conjunto de actividades de vida diária associadas a um largo espectro de dificuldade. Objectivos: Traduzir para português e adaptar culturalmente para Portugal a “Activities-specific Balance Confidence (ABS) Scale” e avaliar a sua fiabilidade. População e Métodos: Tradução e adaptação cultural do instrumento e subsequente aplicação a uma população idosa portuguesa, para determinação da sua fiabilidade inter-observador, fiabilidade intra-observador e consistência interna. Resultados: Os resultados foram muito homogéneos na grande maioria das comparações realizadas, quer intra-observador, quer inter-observador. A avaliação da consistência interna revelou valores muito elevados. Estes níveis de fiabilidade mantiveram-se mesmo removendo qualquer uma das 16 questões que compõem o questionário, mantendo-se praticamente constantes os valores registados com o questionário completo. Conclusões: A versão portuguesa da escala ABC demonstrou boa fiabilidade intra-observador, fiabilidade inter-observador e consistência interna na avaliação da auto-percepção do equilíbrio para diversas actividades de vida diária numa população idosa portuguesa. Outros trabalhos serão necessários para avaliar a utilidade desta escala na avaliação do risco de queda e do efeito de intervenções terapêuticas nesta população.

Development of The Viking Speech Scale to Classify the Speech of Children with Cerebral Palsy

Surveillance registers monitor the prevalence of cerebral palsy and the severity of resulting impairments across time and place. The motor disorders of cerebral palsy can affect children’s speech production and limit their intelligibility. We describe the development of a scale to classify children’s speech performance for use in cerebral palsy surveillance registers, and its reliability across raters and across time. Speech and language therapists, other healthcare professionals and parents classified the speech of 139 children with cerebral palsy (85 boys, 54 girls; mean age 6.03 years, SD 1.09) from observation and previous knowledge of the children. Another group of health professionals rated children’s speech from information in their medical notes. With the exception of parents, raters reclassified children’s speech at least four weeks after their initial classification. Raters were asked to rate how easy the scale was to use and how well the scale described the child’s speech production using Likert scales. Inter-rater reliability was moderate to substantial (k > .58 for all comparisons). Test–retest reliability was substantial to almost perfect for all groups (k > .68). Over 74% of raters found the scale easy or very easy to use; 66% of parents and over 70% of health care professionals judged the scale to describe children’s speech well or very well. We conclude that the Viking Speech Scale is a reliable tool to describe the speech performance of children with cerebral palsy, which can be applied through direct observation of children or through case note review.

Investigation and Control of a Large Outbreak of Multi-Drug Resistant Tuberculosis at a Central Lisbon Hospital

An increase in the number of new cases of tuberculosis (TB) combined with poor clinical outcome was identified among HIV-infected injecting drug users attending a large HIV unit in central Lisbon. A retrospective epidemiological and laboratory study was conducted to review all newly diagnosed cases of TB from 1995 to 1996 in the HIV unit. Results showed that from 1995 to 1996, 63% (109/173) of the Mycobacterium tuberculosis isolates from HIV-infected patients were resistant to one or more anti-tuberculosis drugs; 89% (95) of these were multidrug-resistant, i.e., resistant to at least isoniazid and rifampicin. Eighty percent of the multidrug-resistant strains (MDR) available for restriction fragment length polymorphism (RFLP) DNA fingerprinting clustered into one of two large clusters. Epidemiological data support the conclusion that the transmission of MDR-TB occurred among HIV-infected injecting drug users exposed to infectious TB cases on open wards in the HIV unit. Improved infection control measures on the HIV unit and the use of empirical therapy with six drugs once patients were suspected to have TB, reduced the incidence of MDR-TB from 42% of TB cases in 1996 to 11% in 1999.

Serviços pós-4G em redes de satélite LEO com recepção multi-pacote e com handover

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

A Idade é uma Variável Preditora da Funcionalidade após Acidente Vascular Cerebral? Um Estudo Multi-Análises

Existem diversos factores que podem influenciar o prognóstico funcional nos doentes com Acidente Vascular Cerebral (AVC), nomeadamente o hemisfério afectado, severidade do deficit neurológico inicial, presença de comorbilidades, etiologia, entre outros. A idade como factor preditivo na reabilitação destes doentes tem sido alvo de controvérsia. O objectivo deste trabalho foi avaliar a idade como variável preditiva de funcionalidade após AVC. Os autores recolheram retrospectivamente os dados dos processos clínicos dos doentes internados para reabilitação no Serviço de MFR do Hospital de Curry Cabral durante o ano de 2008, tendo como critério de inclusão diagnóstico de AVC. A funcionalidade foi avaliada à entrada e à saída do internamento, com a Medida de Independência Funcional (MIF) e o Índice de Barthel (IB). Os doentes com idade igual ou inferior a 45 anos foram considerados jovens adultos. Foi realizado o emparelhamento de doentes em casos-controlo. Para cada caso de AVC no adulto jovem os critérios de emparelhamento foram: idade> 45 anos, o mesmo tipo de AVC e hemisfério envolvido e igual MIF à entrada (mais ou menos três pontos). Para tratamento estatístico foi utilizado o programa SPSS 13.0. Foram recolhidos dados de 69 doentes com AVC, dos quais 12 foram considerados adultos jovens (38 +-5 anos). Quando comparados com os doentes mais velhos, os adultos jovens saíram com uma MIF maior (101 Vs 88 pontos; p=0,04), sem que se verificassem diferenças estatisticamente significativas em relação a: MIF à entrada, IB à entrada e saída, eficiência da MIF ou duração do internamento. A idade jovem associou-se com um melhor valor de MIF à saída (r=0,33, p=0,006), mesmo quando se controlou para a MIF à entrada (r=0,23, p=0,05). Em relação à análise dos nove pares caso-controlo, não se verificaram diferenças entre os grupos nas medidas de funcionalidade à entrada e à saída, nem na duração do internamento. A idade correlacionou-se com funcionalidade à saída, sendo que os doentes mais jovens saíram mais funcionais. No entanto, na análise caso-controlo, quando se controlou para outras variáveis (e.g. tipo de AVC), a variável perdeu o seu valor preditivo. Estes resultados podem dever-se ao facto de o AVC no jovem adulto ter diferentes características, como um maior número de eventos hemorrágicos. Nesta amostra, os jovens adultos tiveram igual número de AVC isquémicos e hemorrágicos (seis) e o grupo mais velho teve apenas 23% eventos hemorrágicos (p=0,07). É conhecido o melhor prognóstico funcional deste tipo de AVC, quando não associados a mortalidade precoce. Este estudo apresenta algumas limitações: o tamanho da amostra; o facto de a MIF e o IB não serem medidas de funcionalidade desenvolvidas especificamente para doentes com AVC; um viés de selecção, pois somente alguns doentes são incluídos em programa de reabilitação em internamento; o momento de avaliação da funcionalidade residual foi á saída do internamento, apenas algumas semanas pós-AVC. A idade jovem parece associar-se a um melhor prognóstico funcional. Este aspecto pode estar associado ao facto de o AVC nos doentes mais novos ter características diferentes (e.g. maior proporção de AVC hemorrágico), normalmente associadas a uma recuperação mais favorável.