Biosensor based on multi-walled carbon nanotubes paste electrode modified with laccase for pirimicarb pesticide quantification

This study focused on the development of a sensitive enzymatic biosensor for the determination of pirimicarb pesticide based on the immobilization of laccase on composite carbon paste electrodes. Multi- walled carbon nanotubes(MWCNTs)paste electrode modified by dispersion of laccase(3%,w/w) within the optimum composite matrix(60:40%,w/w,MWCNTs and paraffin binder)showed the best performance, with excellent electron transfer kinetic and catalytic effects related to the redox process of the substrate4- aminophenol. No metal or anti-interference membrane was added. Based on the inhibition of laccase activity, pirimicarb can be determined in the range 9.90 ×10- 7 to 1.15 ×10- 5 molL 1 using 4- aminophenol as substrate at the optimum pH of 5.0, with acceptable repeatability and reproducibility (relative standard deviations lower than 5%).The limit of detection obtained was 1.8 × 10-7 molL 1 (0.04 mgkg 1 on a fresh weight vegetable basis).The high activity and catalytic properties of the laccase- based biosensor are retained during ca. one month. The optimized electroanalytical protocol coupled to the QuEChERS methodology were applied to tomato and lettuce samples spiked at three levels; recoveries ranging from 91.0±0.1% to 101.0 ± 0.3% were attained. No significant effects in the pirimicarb electro- analysis were observed by the presence of pro-vitamin A, vitamins B1 and C,and glucose in the vegetable extracts. The proposed biosensor- based pesticide residue methodology fulfills all requisites to be used in implementation of food safety programs.

Avaliação da exposição a fungos e partículas em explorações avícolas e suinícolas: estudo

O projeto “Avaliação da Exposição a Fungos e Partículas em Explorações Avícolas e Suinícolas” contemplou um elevado número de colheitas ambientais e biológicas e respectivo processamento laboratorial, sendo apenas possível a sua concretização graças ao financiamento disponibilizado pela Autoridade para as Condições de Trabalho. Foi realizado um estudo transversal para avaliar a contaminação causada por fungos e partículas em 7 explorações avícolas e 7 explorações suinícolas. No que concerne à monitorização biológica, foram medidos os parâmetros espirométricos, utilizando o espirómetro MK8 Microlab, avaliada a existência de sintomas clínicos associados com a asma e outras doenças alérgicas, através de questionário adaptado European Community Respiratory Health Survey e, ainda, avaliada a sensibilização aos agentes fúngicos (IgE). Foram ainda adicionados dois objetivos ao estudo, designadamente: aferir a existência de três espécies/estirpes potencialmente patogénicas/toxinogénicas com recurso à biologia molecular e avaliar a exposição dos trabalhadores à micotoxina aflatoxina B1 por recurso a indicador biológico de exposição. Foram colhidas 27 amostras de ar de 25 litros nas explorações avícolas e 56 de 50 litros nas explorações suinícolas através do método de impacto. As colheitas de ar e a medição da concentração das partículas foram realizadas no interior e no exterior dos pavilhões, sendo este último considerado como local de referência. Simultaneamente, a temperatura e a humidade relativa também foram registadas. As colheitas das superfícies foram realizadas através da técnica de zaragatoa, tendo sido utilizado um quadrado de metal inoxidável de 10 cm de lado, de acordo com a International Standard ISO 18593 – 2004. As zaragatoas obtidas (20 das explorações avícolas e 48 das explorações suinícolas) foram inoculadas em malte de extract agar (2%) com cloranfenicol (0,05 g/L). Além das colheitas de ar e de superfícies, foram também obtidas colheitas da cama das explorações avícolas (7 novas e 14 usadas) e da cobertura do pavimento das explorações suinícolas (3 novas e 4 usadas) e embaladas em sacos esterilizados. Cada amostra foi diluída e inoculada em placas contendo malte extract agar. Todas as amostras foram incubadas a 27,5ºC durante 5 a 7 dias e obtidos resultados quantitativos (UFC/m3; UFC/m2; UFC/g) e qualitativos com a identificação das espécies fúngicas. Para a aplicação dos métodos de biologia molecular foram realizadas colheitas de ar de 300 litros utilizando o método de impinger com a velocidade de recolha de 300 L/min. A identificação molecular de três espécies potencialmente patogénicas e/ou toxinogénicas (Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus e Stachybotrys chartarum) foram obtidas por PCR em tempo real (PCR TR) utilizando o Rotor-Gene 6000 qPCR Detection System. As medições de partículas foram realizadas por recurso a equipamento de leitura direta (modelo Lighthouse, 2016 IAQ). Este recurso permitiu medir a concentração (mg/m3) de partículas em 5 dimensões distintas (PM 0.5; PM 1.0; PM 2.5; PM 5.0; PM10). Nas explorações avícolas, 28 espécies/géneros de fungos foram isolados no ar, tendo Aspergillus versicolor sido a espécie mais frequente (20.9%), seguida por Scopulariopsis brevicaulis (17.0%) e Penicillium sp. (14.1%). Entre o género Aspergillus, Aspergillus flavus apresentou o maior número de esporos (>2000 UFC/m3). Em relação às superfícies, A. versicolor foi detetada em maior número (>3 × 10−2 UFC/m2). Na cama nova, Penicillium foi o género mais frequente (59,9%), seguido por Alternaria (17,8%), Cladosporium (7,1%) e Aspergillus (5,7%). Na cama usada, Penicillium sp. foi o mais frequente (42,3%), seguido por Scopulariopsis sp. (38,3%), Trichosporon sp. (8,8%) e Aspergillus sp. (5,5%). Em relação à contaminação por partículas, as partículas com maior dimensão foram detectadas em maiores concentrações, designadamente as PM5.0 (partículas com a dimensão de 5.0 bm ou menos) e PM10 (partículas com a dimensão de 10 bm ou menos). Neste setting a prevalência da alteração ventilatória obstrutiva foi superior nos indivíduos com maior tempo de exposição (31,7%) independentemente de serem fumadores (17,1%) ou não fumadores (14,6%). Relativamente à avaliação do IgE específico, foi apenas realizado em trabalhadores das explorações avícolas (14 mulheres e 33 homens), não tendo sido encontrada associação positiva (p<0.05%) entre a contaminação fúngica e a sensibilização a antigénios fúngicos. No caso das explorações suinícolas, Aspergillus versicolor foi a espécie mais frequente (20,9%), seguida por Scopulariopsis brevicaulis (17,0%) e Penicillium sp. (14,1%). No género Aspergillus, A. versicolor apresentou o maior isolamento no ar (>2000 UFC/m3) e a maior prevalência (41,9%), seguida por A. flavus e A. fumigatus (8,1%). Em relação às superfícies analisadas, A. versicolor foi detetada em maior número (>3 ×10−2 UFC/m2). No caso da cobertura do pavimento das explorações suinícolas, o género Thicoderma foi o mais frequente na cobertura nova (28,0%) seguida por A. versicolor e Acremonium sp. (14,0%). O género Mucor foi o mais frequente na cobertura usada (25,1%), seguido por Trichoderma sp. (18,3%) e Acremonium sp. (11,2%). Relativamente às partículas, foram evidenciados também valores mais elevados na dimensão PM5 e, predominantes nas PM10. Neste contexto, apenas 4 participantes (22,2%) apresentaram uma alteração ventilatória obstrutiva. Destes, as obstruções mais graves encontraram-se nos que também apresentavam maior tempo de exposição. A prevalência de asma na amostra de trabalhadores em estudo, pertencentes aos 2 contextos em estudo, foi de 8,75%, tendo-se verificado também uma prevalência elevada de sintomatologia respiratória em profissionais não asmáticos. Em relação à utilização complementar dos métodos convencionais e moleculares, é recomendável que a avaliação da contaminação fúngica nestes settings, e, consequentemente, a exposição profissional a fungos, seja suportada pelas duas metodologias e, ainda, que ocorre exposição ocupacional à micotoxina aflatoxina B1 em ambos os contextos profissionais. Face aos resultados obtidos, é importante salientar que os settings alvo de estudo carecem de uma intervenção integrada em Saúde Ocupacional no âmbito da vigilância ambiental e da vigilância da saúde, com o objetivo de diminuir a exposição aos dois factores de risco estudados (fungos e partículas).

Múltipla autoria: crescimento ou bolha inflacionária?

OBJETIVO: Analisar o aumento do número de autores por artigo em revistas científicas brasileiras de saúde coletiva. MÉTODOS: Foram pesquisados na base de dados LILACS artigos publicados em seis revistas de saúde coletiva e uma revista médica (para comparação), da coleção SciELO, com classificação Qualis, da Capes, igual ou superior a B-1, entre 1999 e 2010. Foram avaliadas a evolução da mediana de números de autores/artigo e a proporção de artigos com mais de quatro autores. Estimou-se a associação entre o triênio de publicação e a presença de quatro ou mais autores por artigo por meio de odds ratio de Mantel-Haenzel, ajustadas para o tipo de revista. RESULTADOS: Houve crescimento da mediana do número de autores e da proporção de artigos com mais de quatro autores para todas as revistas, principalmente no último triênio. As odds ratio para publicação de artigos com quatro autores ou mais, ajustadas para os tipo de revista, foram: segundo triênio: 1,3 (IC95% 1,1;1,4); terceiro triênio: 1,5 (IC95% 1,3;1,8); quarto triênio: 2,39 (IC95% 2,1;2,8). CONCLUSÕES: Periódicos científicos de saúde coletiva têm apresentado aumento no número de autores por artigo ao longo dos anos, independentemente da orientação editorial.

Optimizing the renewable generation mix in the Portuguese power system based on temporal and spatial diversity

Renewable energy sources (RES) have unique characteristics that grant them preference in energy and environmental policies. However, considering that the renewable resources are barely controllable and sometimes unpredictable, some challenges are faced when integrating high shares of renewable sources in power systems. In order to mitigate this problem, this paper presents a decision-making methodology regarding renewable investments. The model computes the optimal renewable generation mix from different available technologies (hydro, wind and photovoltaic) that integrates a given share of renewable sources, minimizing residual demand variability, therefore stabilizing the thermal power generation. The model also includes a spatial optimization of wind farms in order to identify the best distribution of wind capacity. This methodology is applied to the Portuguese power system.

Micro-generation Evaluation of the Zero Emissions Technologies in the Portuguese Market

Micro-generation is the small scale production of heat and/or electricity from a low carbon source and can be a powerful driver for carbon reduction, behavior change, security of supply and economic value. The energy conversion technologies can include photovoltaic panels, micro combined heat and power, micro wind, heat pumps, solar thermal systems, fuel cells and micro hydro schemes. In this paper, a small research of the availability of the conversion apparatus and the prices for the micro wind turbines and photovoltaic systems is made and a comparison between these two technologies is performed in terms of the availability of the resource and costs. An analysis of the new legal framework published in Portugal is done to realize if the incentives to individualspsila investment in sustainable and local energy production is worth for their point of view. An economic evaluation for these alternatives, accounting with the governmentpsilas incentives should lead, in most cases, into attractive return rates for the investment. Apart from the attractiveness of the investment there are though other aspects that should be taken into account and those are the benefits that these choices have to us all. The idea is that micro-generation will not only make a significant direct contribution to carbon reduction targets, it will also trigger a multiplier effect in behavior change by engaging hearts and minds, and providing more efficient use of energy by householders. The diversified profile of power generation by micro-generators, both in terms of location and timing, should reduce the impact of intermittency or plant failures with significant gains for security of supply.

Via, homem e veiculo: fatores de risco associados a gravidade dos acidentes de transito

OBJETIVO Analisar as características das vítimas, vias e veículos envolvidos em acidentes de trânsito e os fatores de risco de acidentes com ocorrência de óbito.  MÉTODOS Estudo de coorte não concorrente considerando os acidentes de trânsito em Fortaleza, CE, de janeiro de 2004 a dezembro de 2008. Foram utilizados dados do Sistema de Informação de Acidente de Trânsito de Fortaleza, do Sistema de Informações de Mortalidade, do Sistema de Informações Hospitalares e dos bancos de dados de Habilitação e Veículos do Departamento Estadual de Trânsito. Técnicas de relacionamento determinístico e probabilístico foram aplicadas para integrar as bases de dados. Efetuou-se a análise descritiva das variáveis relativas às pessoas, às vias, aos veículos e ao tempo. Foram utilizados os modelos lineares generalizados na investigação de fatores de risco para óbito por acidente de trânsito. O ajuste do modelo foi verificado pela razão de verossimilhança e análise ROC.  RESULTADOS Registraram-se 118.830 acidentes no período. Predominaram colisão/abalroamento (78,1%), atropelamentos (11,9%) e choque com obstáculo fixo (3,9%) e com motocicletas (18,1%). Ocorreram óbitos em 1,4% dos acidentes. Estiveram independentemente associados ao óbito por acidente de trânsito: bicicletas (OR = 21,2; IC95% 16,1;27,8), atropelamentos (OR = 5,9; IC95% 3,7;9,2), choque com obstáculo fixo (OR = 5,7; IC95% 3,1;10,5) e acidentes com motociclistas (OR = 3,5; IC95% 2,6;4,6). Os principais fatores contribuintes foram envolvimento de uma única pessoa (OR = 6,6; IC95% 4,1;10,73), presença de condutores não habilitados (OR = 4,1; IC95% 2,9;5,5) um único veículo envolvido (OR = 3,9; IC95% 2,3;6,4), sexo masculino (OR = 2,5; IC95% 1,9;3,3), tráfego em vias de jurisdição federal (OR = 2,4; IC95% 1,8;3,7), horário madrugada (OR = 2,4; IC95% 1,8;3,0) e dia de domingo (OR = 1,7; IC95% 1,3;2,2), todas ajustadas segundo modelo log-binomial.  CONCLUSÕES As ações de promoção e prevenção de acidentes no trânsito devem focar os acidentes com veículos de duas rodas, que mais frequentemente envolvem uma única pessoa, não habilitada, do sexo masculino, em horários noturnos, em finais de semana e nas vias onde se desenvolvem maiores velocidades.

Desigualdades sociais e tuberculose: análise segundo raça/cor, Mato Grosso do Sul

OBJETIVO Analisar características sociodemográficas e clínico-epidemiológicas dos casos de tuberculose e fatores associados ao abandono e ao óbito na vigência do tratamento. MÉTODOS Estudo epidemiológico baseado em dados notificados de tuberculose em indígenas e não indígenas, segundo raça/cor, em Mato Grosso do Sul, entre 2001 e 2009. Realizou-se análise descritiva dos casos de acordo com as variáveis sexo, faixa etária, zona de residência, exames empregados para o diagnóstico, forma clínica, tratamento supervisionado e situação de encerramento, segundo raça/cor. Utilizou-se análise univariada e múltipla por meio de regressão logística para identificar preditores de abandono e óbito, e odds ratio como medida de associação. Foi construída série histórica de incidência, segundo raça/cor. RESULTADOS Registraram-se 6.962 casos novos de tuberculose no período, 15,6% entre indígenas. Houve predomínio em homens e adultos (20 a 44 anos) em todos os grupos. A maior parte dos doentes indígenas residia na zona rural (79,8%) e 13,5% dos registros nos indígenas ocorreram em < 10 anos. A incidência média no estado foi 34,5/100.000 habitantes, 209,0; 73,1; 52,7; 23,0 e 22,4 entre indígenas, amarelos, pretos, brancos e pardos, respectivamente. Doentes de 20 a 44 anos (OR = 13,3; IC95% 1,9;96,8), do sexo masculino (OR = 1,6; IC95% 1,1;2,3) e de raça/cor preta (OR = 2,5; IC95% 1,0;6,3) mostraram associação com abandono de tratamento, enquanto doentes > 45 anos (OR = 3,0; IC95% 1,2;7,8) e com a forma mista (OR = 2,3; IC95% 1,1;5,0) apresentaram associação com óbito. Apesar de representarem 3,0% da população, os indígenas foram responsáveis por 15,6% das notificações no período. CONCLUSÕES Houve importantes desigualdades em relação ao adoecimento por tuberculose entre as categorias estudadas. As incidências nos indígenas foram consistentemente maiores, chegando a exceder em mais de seis vezes as médias nacionais. Entre pretos e pardos, piores resultados no tratamento foram observados, pois apresentaram chance de abandono duas vezes maior que os indígenas. O mau desempenho do programa também esteve fortemente associado ao abandono e ao óbito. Acredita-se que, enquanto não se reduzir a pobreza, as desigualdades nos indicadores em saúde permanecerão.

Seroprevalencia de rubeola en Colombia: un análisis por cohorte de nacimiento

OBJETIVO : Estimar la seroprevalencia de rubéola y factores asociados. METODOS : Estudio de seroprevalencia poblacional con una muestra aleatoria de 2.124 individuos de seis a 64 años, representativa por edad, sexo y área en Medellín, Colombia, 2009. Se analizó la asociación de variables biológicas y socioeconómicas con la seroprotección para rubéola, según la cohorte del año de nacimiento antes (1954 a 1990) y después (1991 a 2003) del inicio de la vacunación universal. Se determinaron los títulos de IgG con pruebas de alta sensibilidad (AxSYM ® Rubella IgG – Laboratorio Abbott) y especificidad (VIDAS RUB IgG II ® – Laboratorio BioMerieux). Se estimaron proporciones y promedios ponderados derivados de un muestreo complejo incluyendo un factor de corrección por las diferencias en la participación por sexo. Se analizó la asociación de la protección por grupos de variables biológicas y sociales con un modelo de regresión logística, según la cohorte de nacimiento. RESULTADOS : Los títulos promedio de IgG fueron más altos en los nacidos antes del inicio de la vacunación (media 110 UI/ml; IC95% 100,5;120,2) que en los nacidos después (media 64 UI/ml; IC95% 54,4;72,8), p = 0,000. La proporción de protección fue creciente de 88,9% en los nacidos en 1990-1994, de 89,2% en 1995-1999 y de 92,1% en 2000 a 2003, posiblemente relacionado con la administración del refuerzo desde 1998. En los nacidos antes del inicio de la vacunación, la seroprotección estuvo asociada con el antecedente de contacto con casos (RD 2,6; IC95% 1,1;5,9), el estado de salud (RD 2,5; IC95% 1,05;6,0), el nivel de escolaridad (RD 0,2; IC95% 0,08;0,8) y los años de residencia del hogar en el barrio (RD 0,96; IC95% 0,98;1,0), luego de ajustar por todas las variables. En los nacidos después se asoció con el tiempo de sueño efectivo (RD 1,4; IC95%1,09;1,8) y el estado de salud (RD 5,5; IC95%1,2;23,8). CONCLUSIONES : La vacunación masiva generó un cambio en el perfil de seroprevalencia, siendo mayores los títulos en quienes nacieron antes del inicio de la vacunación. Se recomienda monitorear el sostenimiento del nivel de protección a largo plazo y concertar acciones para el mejoramiento de las condiciones socioeconómicas potencialmente asociadas.

The utilization bound of non-preemptive rate-monotonic scheduling in controller area networks is 25%

Consider a distributed computer system comprising many computer nodes, each interconnected with a controller area network (CAN) bus. We prove that if priorities to message streams are assigned using rate-monotonic (RM) and if the requested capacity of the CAN bus does not exceed 25% then all deadlines are met.

Coordinated runtime adaptations in cooperative open real-time systems

This paper proposes an one-step decentralised coordination model based on an effective feedback mechanism to reduce the complexity of the needed interactions among interdependent nodes of a cooperative distributed system until a collective adaptation behaviour is determined. Positive feedback is used to reinforce the selection of the new desired global service solution, while negative feedback discourages nodes to act in a greedy fashion as this adversely impacts on the provided service levels at neighbouring nodes. The reduced complexity and overhead of the proposed decentralised coordination model are validated through extensive evaluations.

Improving the reliability of WiDom in a single broadcast domain

WiDom is a previously proposed prioritized medium access control protocol for wireless channels. We present a modification to this protocol in order to improve its reliability. This modification has similarities with cooperative relaying schemes, but, in our protocol, all nodes can relay a carrier wave. The preliminary evaluation shows that, under transmission errors, a significant reduction on the number of failed tournaments can be achieved.

Using a prioritized MAC protocol to execute the database operation join in networked embedded computer systems

Database query languages on relations (for example SQL) make it possible to join two relations. This operation is very common in desktop/server database systems but unfortunately query processing systems in networked embedded computer systems currently do not support this operation; specifically, the query processing systems TAG, TinyDB, Cougar do not support this. We show how a prioritized medium access control (MAC) protocol can be used to efficiently execute the database operation join for networked embedded computer systems where all computer nodes are in a single broadcast domain.

Modeling of the lung impedance using a fractional order ladder network with constant phase elements

The self similar branching arrangement of the airways makes the respiratory system an ideal candidate for the application of fractional calculus theory. The fractal geometry is typically characterized by a recurrent structure. This study investigates the identification of a model for the respiratory tree by means of its electrical equivalent based on intrinsic morphology. Measurements were obtained from seven volunteers, in terms of their respiratory impedance by means of its complex representation for frequencies below 5 Hz. A parametric modeling is then applied to the complex valued data points. Since at low-frequency range the inertance is negligible, each airway branch is modeled by using gamma cell resistance and capacitance, the latter having a fractional-order constant phase element (CPE), which is identified from measurements. In addition, the complex impedance is also approximated by means of a model consisting of a lumped series resistance and a lumped fractional-order capacitance. The results reveal that both models characterize the data well, whereas the averaged CPE values are supraunitary and subunitary for the ladder network and the lumped model, respectively.

Optimizing the renewable generation mix in the portuguese power system based on temporal and spatial diversity

Renewable energy sources (RES) have unique characteristics that grant them preference in energy and environmental policies. However, considering that the renewable resources are barely controllable and sometimes unpredictable, some challenges are faced when integrating high shares of renewable sources in power systems. In order to mitigate this problem, this paper presents a decision-making methodology regarding renewable investments. The model computes the optimal renewable generation mix from different available technologies (hydro, wind and photovoltaic) that integrates a given share of renewable sources, minimizing residual demand variability, therefore stabilizing the thermal power generation. The model also includes a spatial optimization of wind farms in order to identify the best distribution of wind capacity. This methodology is applied to the Portuguese power system.

Intrinsic fractal dynamics in the respiratory system by means of pressure-volume loops

This contribution presents novel concepts for analysis of pressure–volume curves, which offer information about the time domain dynamics of the respiratory system. The aim is to verify whether a mapping of the respiratory diseases can be obtained, allowing analysis of (dis)similarities between the dynamical pattern in the breathing in children. The groups investigated here are children, diagnosed as healthy, asthmatic, and cystic fibrosis. The pressure–volume curves have been measured by means of the noninvasive forced oscillation technique during breathing at rest. The geometrical fractal dimension is extracted from the pressure–volume curves and a power-law behavior is observed in the data. The power-law model coefficients are identified from the three sets and the results show that significant differences are present between the groups. This conclusion supports the idea that the respiratory system changes with disease in terms of airway geometry, tissue parameters, leading in turn to variations in the fractal dimension of the respiratory tree and its dynamics.