Heat budgets, thermal structure and dissolved oxygen in Brazilian reservoirs

A comparison of the thermal regime and oxygen distribution patterns of some Brazilian reservoirs was made. A strong latitudinal dependence of surface temperature, annual mean and annual range was found. Except for Tucurui Reservoir, a reservoir of the Equatorial zone, the lowest surface temperature of the year in the other compared reservoirs was observed from June to August while the highest extended from October to February. The decreasing trend of annual mean temperatures and thermal ranges was due to the increasing seasonal variability of insolation with the latitude. A positive relationship between the increase on thermal surface-bottom differences and the depth of water column was found for reservoirs of similar latitudes. A long thermal stratification (around four months) was evidenced in the lacustrine zone of reservoirs with a residence time higher than 40 days. Low fluctuation (<2%) of the annual variability of heat contents was observed for the Tucurui Reservoir, while in das Garcas Reservoir a manmade lake located in the frontier between tropical and temperate regions, the annual coefficient of variation attained 13%. Concerning the heat budgets, the value for the Tucurui Reservoir was two times higher than in das Garcas Reservoir. Both the morphometric and climatological factors affected the heat contents of the two compared reservoirs. In deep eutrophic reservoirs, a significant reduction on the oxygen concentrations in the hypolimnetic zone was frequently observed. In some oligotrophic stratified reservoirs, a decrease on oxygen with depth occurred when the temperature of the hypolimnion was higher than 20 degrees C and caused a biochemical oxygen demand. In das Garcas Reservoir, the actual oxygen deficits ranged from 0.40 to 1.52 mg.O-2.cm(-2) and appear to be linked to oxygen consumption after the senescence of Microcystis aeruginosa populations in the spring. But, other factors such as the allochthonous loads of organic matter also had an important role on the oxygen balance of das Garcas Reservoir.

Coordinate and time-dependent diffusion dynamics in protein folding

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Recurrence of particles in static and time varying oval billiards

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Interaction between poly(ethylene glycol) and C12E8 investigated by dynamic light scattering, time-resolved fluorescence quenching, and calorimetry

Dynamic light scattering (DLS), time-resolved fluorescence quenching (TRFQ), and isothermal titration microcalorimetry have been used to show that, in dilute solution, low molecular weight poly(ethylene glycol) (PEG, M-w = 12 kDa) interacts with the nonionic surfactant octaethylene glycol n-dodecyl monoether, C12E8, to form a complex. Whereas the relaxation time distributions for the binary C12E8/water and PEG/water systems are unimodal, in the ternary mixtures they may be either uni- or bimodal depending on the relative concentrations of the components. At low concentrations of PEG or surfactant, the components of the relaxation time distribution are unresolvable, but the distribution becomes bimodal at higher concentrations of either polymer or surfactant. For the ternary system in excess surfactant, we ascribe, on the basis of the changes in apparent hydrodynamic radii and the scattered intensities, the fast mode to a single micelle, the surface of which is associated with the polymer and the slow mode to a similar complex but containing two or three micelles per PEG chain. Titration microcalorimetry results show that the interaction between C12E8, and PEG is exothermic and about 1 kJ mol(-1) at concentrations higher than the CMC of C12E8. The aggregation number, obtained by TRFQ, is roughly constant when either the PEG or the C12E8 concentration is increased at a given concentration of the second component, owing to the increasing amount of surfactant micelles inside the complex.

The Poisson-exponential lifetime distribution

In this paper we proposed a new two-parameters lifetime distribution with increasing failure rate. The new distribution arises on a latent complementary risk problem base. The properties of the proposed distribution are discussed, including a formal proof of its probability density function and explicit algebraic formulae for its reliability and failure rate functions, quantiles and moments, including the mean and variance. A simple EM-type algorithm for iteratively computing maximum likelihood estimates is presented. The Fisher information matrix is derived analytically in order to obtaining the asymptotic covariance matrix. The methodology is illustrated on a real data set. © 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Análise físico-química e energética do resíduo da terra diatomácea utilizada como auxiliar de filtração na indústria de cerveja

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Analysis of rocuronium in human plasma by liquid chromatography-tandem mass spectrometry with application in clinical pharmacokinetics

Rocuronium (ROC) is a neuromuscular blocking agent used in surgical procedures which is eliminated primarily by biliary excretion. A liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for analysis of ROC in human plasma. Separation of ROC and IS (verapamil) was performed using an endcapped C-18 column and a mixture of water:acetonitrile:trifluoracetic acid (50:50:0.1, v/v) as mobile phase. Aliquots of 100 mu L of human plasma were extracted at pH 3, using dichloromethane. The lower limit of quantification of 5 ng/mL shows the high sensitivity of this method. Intra- and inter-assay precision (as relative standard deviation) was all <= 14.2% and accuracy (as relative standard error) did not exceed 10.1%. The validated method was successfully applied to quantify ROC concentrations in patients under surgical procedures up to 6 h after the administration of the 0.4-0.9 mg/kg ROC. The pharmacokinetic parameter estimations of ROC showed AUC/dose of 563 mu g min/mL, total clearance of 2.5 mL/min/kg, volume of distribution at steady state of 190 mL/kg and mean residence time of 83 min. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Desenvolvimento de nanopartículas de quitosana para adminstração nasal de zidovudina

Zidovudine (AZT) is the drug most commonly used in AIDS treatment, isolated or in combination with other antiretroviral agents, but it has certain limitations due to its therapeutic dose-dependent haematological toxicity. In addition, it has low oral bioavailability, since it undergoes pre-systemic metabolism. The nasal route has been used as an alternative route for drug administration, because it can promote its direct absorption to blood circulation, avoiding hepatic metabolism. However, this route presents as a factor limiting the mucociliary clearance mechanisms that remove quickly the formulation of the nasal cavity. To prolong the residence time of formulations, in this direction, has been proposed the development of mucoadhesive systems. Among the various existing systems, the use of chitosan (QS), as mucoadhesive polymer, has been widely exploited in the preparation of nanoparticles (NPs). The objective of this study was to develop and characterize QS’s NPs for intranasal administration of AZT. For both NPs have been developed by ionic crosslinking of QS with sodium tripolyphosphate (TPP). These NPs were characterized by studies of particle size distribution, zeta potential, morphology, mucoadhesion tests, assessing the ability of encapsulation of the drug and permeation profile of AZT. The evaluation of AZT in the NPs was determined by UV-Vis spectroscopy. Mucoadhesion measures were made using a texture analyzer, using a mucin disk and porcine mucous membrane , and permeation assay were conducted using porcine nasal mucous membrane adapted to the Franz cell. These results suggest that the systems in hand have great potential for nasal AZT administration

Effect of mucoadhesive polymers on the in vitro performance of insulin-loaded silica nanoparticles: Interactions with mucin and biomembrane models

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Heterogeneidade espacial e temporal da comunidade zooplanctônica do sistema Cantareira, São Paulo, Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Architectures, stability and optimization for clock distribution networks

Synchronous telecommunication networks, distributed control systems and integrated circuits have its accuracy of operation dependent on the existence of a reliable time basis signal extracted from the line data stream and acquirable to each node. In this sense, the existence of a sub-network (inside the main network) dedicated to the distribution of the clock signals is crucially important. There are different solutions for the architecture of the time distribution sub-network and choosing one of them depends on cost, precision, reliability and operational security. In this work we expose: (i) the possible time distribution networks and their usual topologies and arrangements. (ii) How parameters of the network nodes can affect the reachability and stability of the synchronous state of a network. (iii) Optimizations methods for synchronous networks which can provide low cost architectures with operational precision, reliability and security. (C) 2011 Elsevier B. V. All rights reserved.

Junction Field Effect on the Retention Time for One-Transistor Floating-Body RAM

One-transistor floating-body random access memory retention time distribution is investigated on silicon-on-insulator UTBOX devices. It is shown that the average retention time can be improved by two to three orders of magnitude by reducing the body-junction electric field. However, the retention time distribution, which is mainly caused by the generation-recombination center density variation, remains similar.

Development of enzymic time-temperature integrators with rapid detection for evaluation of continuous HTST pasteurization processes

The assessment of the thermal process impact in terms of food safety and quality is of great importance for process evaluation and design. This can be accomplished from the analysis of the residence time and temperature distributions coupled with the kinetics of thermal change, or from the use of a proper time-temperature integrator (TTI) as indicator of safety and quality. The objective of this work was to develop and test enzymic TTIs with rapid detection for the evaluation of continuous HTST pasteurization processes (70-85 degrees C, 10-60 s) of low-viscosity liquid foods, such as milk and juices. Enzymes peroxidase, lactoperoxidase and alkaline phosphatase in phosphate buffer were tested and activity was determined with commercial reflectometric strips. Discontinuous thermal treatments at various time-temperature combinations were performed in order to adjust a first order kinetic model of a two-component system. The measured time-temperature history was considered instead of assuming isothermal conditions. Experiments with slow heating and cooling were used to validate the adjusted model. Only the alkaline phosphatase TTI showed potential to be used for the evaluation of pasteurization processes. The choice was based on the obtained z-values of the thermostable and thermolabile fractions, on the cost and on the validation tests. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Modeling surface-atmosphere exchange of trace gases and energy within and above the Amazon rain forest

Die vorliegende Dissertation untersucht die biogeochemischen Vorgänge in der Vegetationsschicht (Bestand) und die Rückkopplungen zwischen physiologischen und physikalischen Umweltprozessen, die das Klima und die Chemie der unteren Atmosphäre beeinflussen. Ein besondere Schwerpunkt ist die Verwendung theoretischer Ansätze zur Quantifizierung des vertikalen Austauschs von Energie und Spurengasen (Vertikalfluss) unter besonderer Berücksichtigung der Wechselwirkungen der beteiligten Prozesse. Es wird ein differenziertes Mehrschicht-Modell der Vegetation hergeleitet, implementiert, für den amazonischen Regenwald parametrisiert und auf einen Standort in Rondonia (Südwest Amazonien) angewendet, welches die gekoppelten Gleichungen zur Energiebilanz der Oberfläche und CO2-Assimilation auf der Blattskala mit einer Lagrange-Beschreibung des Vertikaltransports auf der Bestandesskala kombiniert. Die hergeleiteten Parametrisierungen beinhalten die vertikale Dichteverteilung der Blattfläche, ein normalisiertes Profil der horizontalen Windgeschwindigkeit, die Lichtakklimatisierung der Photosynthesekapazität und den Austausch von CO2 und Wärme an der Bodenoberfläche. Desweiteren werden die Berechnungen zur Photosynthese, stomatären Leitfähigkeit und der Strahlungsabschwächung im Bestand mithilfe von Feldmessungen evaluiert. Das Teilmodell zum Vertikaltransport wird im Detail unter Verwendung von 222-Radon-Messungen evaluiert. Die ``Vorwärtslösung'' und der ``inverse Ansatz'' des Lagrangeschen Dispersionsmodells werden durch den Vergleich von beobachteten und vorhergesagten Konzentrationsprofilen bzw. Bodenflüssen bewertet. Ein neuer Ansatz wird hergeleitet, um die Unsicherheiten des inversen Ansatzes aus denjenigen des Eingabekonzentrationsprofils zu quantifizieren. Für nächtliche Bedingungen wird eine modifizierte Parametrisierung der Turbulenz vorgeschlagen, welche die freie Konvektion während der Nacht im unteren Bestand berücksichtigt und im Vergleich zu früheren Abschätzungen zu deutlich kürzeren Aufenthaltszeiten im Bestand führt. Die vorhergesagte Stratifizierung des Bestandes am Tage und in der Nacht steht im Einklang mit Beobachtungen in dichter Vegetation. Die Tagesgänge der vorhergesagten Flüsse und skalaren Profile von Temperatur, H2O, CO2, Isopren und O3 während der späten Regen- und Trockenzeit am Rondonia-Standort stimmen gut mit Beobachtungen überein. Die Ergebnisse weisen auf saisonale physiologische Änderungen hin, die sich durch höhere stomatäre Leitfähigkeiten bzw. niedrigere Photosyntheseraten während der Regen- und Trockenzeit manifestieren. Die beobachteten Depositionsgeschwindigkeiten für Ozon während der Regenzeit überschreiten diejenigen der Trockenzeit um 150-250%. Dies kann nicht durch realistische physiologische Änderungen erklärt werden, jedoch durch einen zusätzlichen cuticulären Aufnahmemechanismus, möglicherweise an feuchten Oberflächen. Der Vergleich von beobachteten und vorhergesagten Isoprenkonzentrationen im Bestand weist auf eine reduzierte Isoprenemissionskapazität schattenadaptierter Blätter und zusätzlich auf eine Isoprenaufnahme des Bodens hin, wodurch sich die globale Schätzung für den tropischen Regenwald um 30% reduzieren würde. In einer detaillierten Sensitivitätsstudie wird die VOC Emission von amazonischen Baumarten unter Verwendung eines neuronalen Ansatzes in Beziehung zu physiologischen und abiotischen Faktoren gesetzt. Die Güte einzelner Parameterkombinationen bezüglich der Vorhersage der VOC Emission wird mit den Vorhersagen eines Modells verglichen, das quasi als Standardemissionsalgorithmus für Isopren dient und Licht sowie Temperatur als Eingabeparameter verwendet. Der Standardalgorithmus und das neuronale Netz unter Verwendung von Licht und Temperatur als Eingabeparameter schneiden sehr gut bei einzelnen Datensätzen ab, scheitern jedoch bei der Vorhersage beobachteter VOC Emissionen, wenn Datensätze von verschiedenen Perioden (Regen/Trockenzeit), Blattentwicklungsstadien, oder gar unterschiedlichen Spezies zusammengeführt werden. Wenn dem Netzwerk Informationen über die Temperatur-Historie hinzugefügt werden, reduziert sich die nicht erklärte Varianz teilweise. Eine noch bessere Leistung wird jedoch mit physiologischen Parameterkombinationen erzielt. Dies verdeutlicht die starke Kopplung zwischen VOC Emission und Blattphysiologie.

Dynamics of small interfering RNA - FRET based integrity measurements of siRNA in the cuvette & inside cells

RNAi ist ein bedeutendes Werkzeug zur Funktionsanalyse von Genen und hat großes Potential für den Einsatz in der Therapie. Obwohl effiziente Knockdowns in der Zellkultur erzielt werden, erweist sich eine in vivo Anwendung als schwierig. Die großen Hürden sind dabei der Transport der siRNA ins Zielgewebe und deren voranschreitende Degradierung.rnMarkierte siRNA kann sowohl zur eigenen Integritätsmessung als auch zur Lokalisierung verwendet werden. Zwei Farbstoffe an den jeweiligen 3’- bzw. -5’-Enden des Sense- bzw. Antisense-Stranges erzeugen ein robustes FRET-System (Hirsch et al. 2012). Das Verhältnis von FRET- zu Donor-Signal, das R/G-Ratio, dient zur sensitiven Klassifizierung des Integritätslevels einer siRNA Probe (Järve et al. 2007; Hirsch et al. 2011; Kim et al. 2010). Mit diesem System kann eine Degradierung von weniger als 5 % in der Küvette und in Zellen nachgewiesen werden.rnDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Evaluierung von potentiellen FRET Farbstoffpaaren hinsichtlich deren Eignung für in vitro und in vivo Anwendung. Verschiedenste FRET-Paare, die das gesamte sichtbare Spektrum abdecken, wurden evaluiert und ermöglichen nun die Auswahl eines geeigneten Paares für die jeweilige Anwendung oder Kombination mit anderen Farbstoffen.rnMit Hilfe von Alexa555/Atto647N siRNA wurde ein erfolgreicher Einschluss von siRNA in Liposomen beobachtet. Eine anschließende Evaluierung der RNase-Protektion ergab für Liposomen, Nanohydrogele und kationische Peptide hervorragende protektive Eigenschaften. Basierend auf den Ergebnisse können diese und andere Transportsysteme nun für eine zelluläre Aufnahme optimiert werden.rnAtto488/Atto590 zeigte die besten Eigenschaften für Echtzeit-Integritätsmessungen in der Lebendzellmikroskopie. Verringerte Bleicheigenschaften und minimaler spektraler “Cross-Talk” ermöglichten es, transfizierte Zellen über einen Zeitraum von bis zu 8 Stunden zu beobachten. Mittels Atto488/Atto590 siRNA wurde die Einschleusung und Freisetzung in Zellen in Echtzeit untersucht. Dabei konnten Freisetzung und Verteilung in einzelnen Zellen beobachtet und analysiert werden. rnAuf eine anfängliche Phase mit hoher Freisetzungsrate folgte eine Phase mit geringerer Rate für den restlichen Beobachtungszeitraum. Die durchschnittliche Verweildauer im Zytosol betrug 24 und 58 Minuten, wobei zwischen lang- und kurzanhaltenden Ereignissen unterschieden werden konnte. Obwohl ein Import von siRNA in den Zellkern beobachtet wurde, konnte kein Schema bzw. genauer Zeitpunkt, in Bezug auf den Transfektionszeitraum für diese Ereignisse bestimmt werden. Die beobachteten Freisetzungsprozesse fanden sporadisch statt und Änderungen in der zellulären Verteilung geschahen innerhalb von wenigen Minuten. Einmal freigesetzte siRNA verschwand mit der Zeit wieder aus dem Zytosol und es blieben nur kleine Aggregate von siRNA mit immer noch geringer Integrität zurück.rn