Desenvolvimento de um biossensor para Ácido Glutâmico

A presente dissertação tem com objetivo o desenvolvimento de um biossensor com base nos polímeros de impressão molecular para a deteção de uma molécula alvo, o ácido glutâmico que é convertido em glutamina pela glutamina sintetase, recorrendo à potenciometria. Nas células neoplásicas a glutamina não é sintetizada podendo-se considerar que o ácido glutâmico é um potencial agente anti-cancro. A técnica de impressão molécular utilizada foi a polimerização em bulk, combinando a acrilamida e a bis acrilamida com o ácido glutâmico. Para se verificar se a resposta potenciométrica obtida era de facto da molécula alvo foram preparados em paralelo com os sensores, materiais de controlo, ou seja, moléculas sem impressão molécular (NIP). Para se controlar a constituíção química dos vários sensores nomeadamente, do NIP e do polímero de impressão molecular (MIP) antes e após a remoção bem como a molécula foram realizados estudos de Espetroscopia de Infravermelhos de Transformada de Fourier (FTIR), Scanning electron microscope (SEM) e Espetroscopia de Raios X por dispersão em energia (EDS). Os materiais desenvolvidos foram aplicados em várias membranas que diferiam umas das outras, sendo seletivas ao ião. A avaliação das características gerais das membranas baseou-se na análise das curvas de calibração, conseguidas em meios com pHs diferentes, comparando os vários elétrodos. O pH 5 foi o que apresentou melhor resultado, associado a uma membrana que continha um aditivo, o p-tetra-octilphenol, e com o sensor com percentagem de 3%. Posto isto, testou-se em material biológico, urina, com as melhores características quer em termos de sensibilidade (18,32mV/década) quer em termos de linearidade (1,6x10-6 a 1,48x10-3 mol/L). Verificou-se ainda que aplicando iões interferentes na solução, estes não interferem nesta, podendo ser aplicados na amostra sem que haja alteração na resposta potenciométrica. O elétrodo é capaz de distinguir o ácido glutâmico dos restantes iões presentes na solução.

Abcessos Renais - Revisão

Baseados num caso de associação de abcessos renal, perirrenal e de quisto renal infectado, ocorrendo após biopsia prostática, os autores fazem revisão bibliográfica dos abcessos renais, classificados segundo características anatómicas perinéfrico, cortical e cortico- -medular (nefrite bacteriana aguda focal/multifocal, pielonefrite enfisematosa e pielonefrite xantogranulomatosa). Os abcessos renais são mais frequentes em diabéticos, menos vezes em alcoólicos, desnutridos e imunodeprimidos, estando associados geralmente a pielonefrites recorrentes, refluxo vesicoureteral, litíase urinária, ou resultam de êmbolos sépticos hematogéneos originados em focos extra-renais de infecção. A Escherichia coli é responsável pela maioria dos casos, e menos vezes a Klebsiella Proteus, Enterobacter, Pseudomonas, e Estafilococo aureus. Descrevem-se a expressão clínica, complicações evolutivas e diagnóstico radiológico, enfatizando-se as infecções acompanhadas de formação de gás. Referem-se opções terapêuticas médico-cirúrgicas, cujas indicações dependem do diagnóstico precoce, complicações e factores predisponentes.

The electron transfer complex between nitrous oxide reductase and its electron donors

J Biol Inorg Chem (2011) 16:1241–1254 DOI 10.1007/s00775-011-0812-9

Bacteremias por bacilos gram-negativos

São apresentados 31 casos de bacteremia por gram-negativos, assunto que vem merecendo muita atenção dos pesquisadores nos últimos anos. Os organismos etiológicos mais importantes que apareceram em igualdade de freqüência foram Escherichia coli e Klebsiella-Aerobacter, sendo responsáveis por 58% do total das infecções, seguidos por Pseudomonas. A porta de entrada mais freqüente foi o trato urinário em 61,3% dos casos. A infecção foi mais comum no sexo masculino e a faixa etária de 50 a 60 anos predominou. O uso prévio de antibióticos foi um fator predisponente muito importante, seguido pelo uso de esteróides e citostáticos. As principais doenças predisponentes foram diabetes mellitus e neoplasias malignas. Os principais fatores precipitantes foram a manipulação do aparelho urinário, com infecção prévia ou desencadeada, cirurgia do aparelho digestivo, uronatia obstrutiva e obstrução biliar. As principais manifestações clínicas foram a presença de febre, calafrios e hipotensão arterial. A complicação mais freqüente foi o choque bacteriano que incidiu em 58% dos casos, aproximadamente três vêzes aquela relatada na literatura. As outras foram a insuficiência renal aguda, superinfecção e infecção pulmonar metastática. Considerações terapêuticas gerais e esquemas de antibióticos são propostos para estes casos. A mortalidade da bacteremia simples foi de 30,7% e quando associada ao choque elevou-se para 72,2% . As infecções por Pseudomonas foram 100% fatais.

Mastoidite Aguda em Idade Pediátrica – Fatores de Risco para Complicações

Introdução: A mastoidite aguda (MA) é a complicação mais frequente da otite média aguda (OMA). A antibioticoterapia (AB) e a melhoria dos cuidados de saúde diminuíram drasticamente a sua incidência. Porém, na última década assistiu -se ao recrudescimento da doença. Objetivos: Avaliar características sociodemográficas, clínicas, laboratoriais e terapêuticas da MA e identificar fatores de risco para complicações na população pediátrica num hospital de nível II; elaboração de uma proposta de protocolo de atuação. Material e Métodos: Revisão casuística dos processos de internamentos por MA entre 2000 -2010. Resultados: Registaram -se 60 internamentos (55 crianças), com predomínio do sexo masculino (53,3%). Mais de 1/3 (36,7%) dos casos ocorreram nos anos 2000 e 2006. A mediana de idades foi cinco anos. Dezanove doentes (31,7%) tinham antecedentes de OMA de repetição e 25 (41,7%) outras patologias do foro ORL. História recente de OMA descrita em 48,3%, todos submetidos a AB. A clínica cursou com febre (75%), otalgia (93,3%), sinais inß amatórios retroauriculares (100%) e otorreia (36,7%). Em nove casos foi colhida zaragatoa do exsudado otológico para exame cultural, isolando -se Pseudomonas aeruginosa num deles. Identificaram -se complicações em oito casos (13,3%). Idade inferior a dois anos, sexo masculino, AB prévia e ausência de otalgia foram mais frequentes nos casos complicados (p

Nursing Home-Acquired Pneumonia Presenting at the Emergency Department

Nursing home-acquired pneumonia (NHAP) is one of the most common infections arising amongst nursing home residents, and its incidence is expected to increase as population ages. The NHAP recommendation for empiric broad-spectrum antibiotic therapy, arising from the concept of healthcare-associated pneumonia, has been challenged by recent studies reporting low rates of multidrug-resistant (MDR) bacteria. This single center study analyzes the results of NHAP patients admitted through the Emergency Department (ED) at a tertiary center during the year 2010. There were 116 cases, male gender corresponded to 34.5 % of patients and median age was 84 years old (IQR 77-90). Comorbidities were present in 69.8 % of cases and 48.3 % of patients had used healthcare services during the previous 90 days. In-hospital mortality rate was 46.6 % and median length-of-stay was 9 days. Severity assessment at the Emergency Department provided CURB65 index score and respective mortality (%) results: zero: n = 0; one: n = 7 (0 %); two: n = 18 (38.9 %); three: n = 26 (38.5 %); four: n = 30 (53.3 %); and five; n = 22 (68.2 %); and sepsis n = 50 (34.0 %), severe sepsis n = 43 (48.8 %) and septic shock n = 22 (72.7 %). Significant risk factors for in-hospital mortality in multivariate analysis were polypnea (p = 0.001), age ≥ 75 years (p = 0.02), and severe sepsis or shock (p = 0.03) at the ED. Microbiological testing in 78.4 % of cases was positive in 15.4 % (n = 15): methicillin-resistant Staphylococcus aureus (26.7 %), Pseudomonas aeruginosa (20.0 %), S. pneumoniae (13.3 %), Escherichia coli (13.3 %), others (26.7 %); the rate of MDR bacteria was 53.3 %. This study reveals high rates of mortality and MDR bacteria among NHAP hospital admissions supporting the use of empirical broad-spectrum antibiotic therapy in these patients.

Nanobiophotonics for biomolecular diagnostics

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Biotecnologia

Bacteriological evaluation of wounds in seriously burned hospitalized patients

During the period between May and December 1988, 21 patients were studied bacteriologically at Hospital João XXIII's burn's unit which belongs to "Fundação Hospitalar do Estado de Minas Gerais" in Belo Horizonte, Brazil. A qualitative and quantitative evaluation of aerobic and facultative bacteria from burn wounds was carried out by the standard filter paper disc technique, including antibiotic susceptibility. At the same time an evaluation of those bacteria isolated from the environmental unit was performed. The most common organisms recovered from wounds of patients were: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and Staphylococcus epidermidis. P. pseudomallei was the most frequent strain recovered from environmental specimens. In nearly all patients specimens (16 in total) from whom P. aeruginosa was isolated, the rate of CFU/cm² of skin was above 10². In nine of these, it reached 10(5), wich is equivalent to 10(7) CFU/g of burned tissue.

Development of oxidoreductase based electrochemical biosensors

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Production of bacterial biopolymers from industrial fat-containing wastes

Dissertation presented in partial fulfilment of the Requirements for the Degree of Master in Biotechnology

Avaliação de bacteriófagos com atividade antibacteriana em isolados provenientes de doentes com pneumonia associada ao ventilador

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Sensibilidade antimicrobiana de bactérias aeróbicas isoladas de úlceras leishmanióticas, em Corte de Pedra, BA

Um estudo prospectivo, sobre a sensibilidade antimicrobiana da flora bacteriana em úlceras cutâneas leishmanióticas, foi realizado em pacientes portadores de leishmaniose tegumentar, em Corte de Pedra, Bahia. Foram estudados 84 pacientes, principalmente adolescentes e adultos dedicados à lavoura, apresentando lesão cutânea única. Staphylococcus aureus predominou (83%) nas culturas, sendo sensível à maioria dos antibióticos testados. Flora bacteriana mista esteve presente na úlcera em 37 (44,1%) pacientes. Entre as bactérias Gram-negativas isoladas, foram mais freqüentes Enterobacter sp (13,1%), Proteus sp (8,3%), Pseudomonas aeruginosa (7,1%) e Klebsiella sp (7,1%), sendo sensíveis principalmente à ciprofloxacina, aminoglicosídeos, cefalosporinas de terceira geração e carbapenêmicos.

Formigas como vetores mecânicos de microorganismos no Hospital Escola da Universidade Federal do Triângulo Mineiro

Estudou-se patógenos associados às formigas encontradas no Hospital Escola da Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba/MG. Três espécies de formiga foram identificadas: Tapinoma melanocephalum, Pheidole sp e Paratrechina longicornis. Os principais microorganismos encontrados foram Staphylococcus sp, bacilo Gram-positivo, Pseudomonas sp e Micrococcus sp. Os resultados das coletas foram analisados, segundo o número de colônias e os diferentes microrganismos isolados, aplicando teste t de Student. A análise estatística revelou diferença significativa apenas para Staphylococcus sp com p = 0,005. É possível que formigas e agentes patogênicos tenham associações mutualísticas, e que a análise dessa relação possa levar a novas estratégias de controle, com ênfase não apenas nos insetos, mas especialmente em qual agente está associada essa espécie de inseto.

Functional and structural studies of a mini-ferritin protein

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Bioquímica

Design and development of a microfluidic platform for use with colorimetric gold nanoprobe assays

Due to the importance and wide applications of the DNA analysis, there is a need to make genetic analysis more available and more affordable. As such, the aim of this PhD thesis is to optimize a colorimetric DNA biosensor based on gold nanoprobes developed in CEMOP by reducing its price and the needed volume of solution without compromising the device sensitivity and reliability, towards the point of care use. Firstly, the price of the biosensor was decreased by replacing the silicon photodetector by a low cost, solution processed TiO2 photodetector. To further reduce the photodetector price, a novel fabrication method was developed: a cost-effective inkjet printing technology that enabled to increase TiO2 surface area. Secondly, the DNA biosensor was optimized by means of microfluidics that offer advantages of miniaturization, much lower sample/reagents consumption, enhanced system performance and functionality by integrating different components. In the developed microfluidic platform, the optical path length was extended by detecting along the channel and the light was transmitted by optical fibres enabling to guide the light very close to the analysed solution. Microfluidic chip of high aspect ratio (~13), smooth and nearly vertical sidewalls was fabricated in PDMS using a SU-8 mould for patterning. The platform coupled to the gold nanoprobe assay enabled detection of Mycobacterium tuberculosis using 3 8l on DNA solution, i.e. 20 times less than in the previous state-of-the-art. Subsequently, the bio-microfluidic platform was optimized in terms of cost, electrical signal processing and sensitivity to colour variation, yielding 160% improvement of colorimetric AuNPs analysis. Planar microlenses were incorporated to converge light into the sample and then to the output fibre core increasing 6 times the signal-to-losses ratio. The optimized platform enabled detection of single nucleotide polymorphism related with obesity risk (FTO) using target DNA concentration below the limit of detection of the conventionally used microplate reader (i.e. 15 ng/μl) with 10 times lower solution volume (3 μl). The combination of the unique optical properties of gold nanoprobes with microfluidic platform resulted in sensitive and accurate sensor for single nucleotide polymorphism detection operating using small volumes of solutions and without the need for substrate functionalization or sophisticated instrumentation. Simultaneously, to enable on chip reagents mixing, a PDMS micromixer was developed and optimized for the highest efficiency, low pressure drop and short mixing length. The optimized device shows 80% of mixing efficiency at Re = 0.1 in 2.5 mm long mixer with the pressure drop of 6 Pa, satisfying requirements for the application in the microfluidic platform for DNA analysis.