Aderência, invasão e persistência intracelular de estreptococos do grupo B em células epiteliais respiratórias A549

Estreptococos do grupo B (EGB) comumente colonizam adultos saudáveis, sem sintomas, mas sob certas circunstâncias possui a capacidade de invadir tecidos do hospedeiro, evadir da detecção imunológica e causar doenças invasivas graves. Por conseguinte, os EGB continuam sendo uma das principais causas de mortalidade neonatal, pneumonia, sepse e meningite. Contudo, a patogênese desta infecção ainda está pouco elucidada. O sorotipo V é freqüentemente associado à doença invasiva em mulheres adultas não gestantes e o segundo mais prevalente em mulheres grávidas. O principal objetivo deste trabalho foi estudar a aderência, invasão e persistência intracelular de amostras pertencentes ao sorotipo V (88641-vagina/portador e 90186-sangue/paciente) usando as células epiteliais respiratórias A549. As amostras de EGB demonstraram capacidade de aderir e invadir as células epiteliais A549, mas somente a amostra 90186-sangue apresentou maior invasão quando comparada com a de vagina (P <0.001). Ambas as amostras demonstraram persistência intracelular sem replicação no interior das células A549. Apenas o isolado 90186-sangue sobreviveu dentro das células epiteliais até 24h de incubação (P <0,05). A fusão dos lisossomas das células epiteliais com vacúolos contendo bactérias foi observada em células A549 tratadas com Lyso Tracker Grenn DND-26 para todas as amostras testadas. Nossos dados indicam pela primeira vez que as amostras viáveis do sorotipo V permanecem dentro de vacúolos ácidos epiteliais. Curiosamente, a amostra 90186- sangue induziu vacuolização celular e a amostra 88641-vagina promoveu a morte celular após 7h de incubação. Finalmente, nossos resultados aumentam o nosso conhecimento sobre eventos celulares da fagocitose e da patogênese das doenças invasivas promovidas pelos EGB.

Análise dinâmica de plataformas de aço para produção de petróleo com base na consideração do efeito da interação solo-estrutura

Atualmente, as tendências competitivas do mercado mundial, têm forçado os engenheiros estruturais a desenvolver soluções de projeto que acarretem em menor peso e custo de execução. Uma consequência direta desta nova tendência de projeto é o aumento considerável de problemas relacionados a vibrações de piso indesejadas. Por esta razão, os sistemas estruturais de pisos podem tornar-se vulneráveis a vibrações excessivas, como por exemplo, aquelas induzidas por equipamentos mecânicos (máquinas rotativas). Deste modo, este trabalho objetiva investigar o comportamento dinâmico de uma plataforma de aço para produção de petróleo, localizada na bacia de Santos (campo de Merluza), São Paulo, Brasil. Para tal, investiga-se a influência das ações dinâmicas oriundas dos equipamentos mecânicos localizados sobre os decks metálicos da plataforma. A resposta dinâmica do modelo estrutural foi determinada através de um extenso estudo numérico, a partir da análise de suas frequências naturais, deslocamentos, velocidades e acelerações de pico. Nesta investigação, as cargas dinâmicas provenientes dos equipamentos mecânicos (máquinas rotativas) foram aplicadas sobre o piso metálico do sistema estrutural. Com base obtenção da resposta dinâmica da estrutura (deslocamentos, velocidades e acelerações), foi possível avaliar a performance do modelo estrutural em termos de critérios de conforto humano e das tolerâncias máximas referentes aos equipamentos mecânicos, de acordo com normas e recomendações de projeto.

Modelagem do comportamento dinâmico de passarelas tubulares em aço e mistas (aço-concreto)

A experiência dos engenheiros estruturais e os conhecimentos adquiridos pelo uso de materiais e novas tecnologias, têm ocasionado estruturas de aço e mistas (aço-concreto) de passarelas cada vez mais ousadas. Este fato tem gerado estruturas de passarelas esbeltas, e consequentemente, alterando os seus estados de limite de serviço e último associados ao seu projeto. Uma consequência direta desta tendência de projeto é o aumento considerável das vibrações das estruturas. Portanto, a presente investigação foi realizada com base em um modelo de carregamento mais realista, desenvolvido para incorporar os efeitos dinâmicos induzidos pela caminhada de pessoas. O modelo de carregamento considera a subida e a descida da massa efetiva do corpo em cada passo. A posição da carga dinâmica também foi alterada de acordo com a posição do pedestre sobre a estrutura e a função do tempo gerada, possui uma variação espacial e temporal. O efeito do calcanhar do pedestre também foi incorporado na análise. O modelo estrutural investigado baseia-se em uma passarela tubular (aço-concreto), medindo 82,5m. A estrutura é composta por três vãos (32,5 m, 20,0 m e 17,5 m, respectivamente) e dois balanços (7,5 m e 5,0 m, respectivamente). O sistema estrutural é constituído por perfis de aço tubular e uma laje de concreto, e é atualmente utilizada para travessia de pedestres. Esta investigação é realizada com base em resultados experimentais, relacionando a resposta dinâmica da passarela com as obtidas via modelos de elementos finitos. O modelo computacional proposto adota as técnicas de refinamento de malha, usualmente presente em simulações pelo método de elementos finitos. O modelo de elementos finitos foi desenvolvido e validado com resultados experimentais. Este modelo de passarela tubular permitiu uma avaliação dinâmica completa, investigando especialmente ao conforto humano e seus limites de utilização associados à vibração. A resposta dinâmica do sistema, em termos de acelerações de pico, foi obtida e comparada com os valores limites propostos por diversos autores e padrões de projeto. As acelerações de pico encontradas na presente análise indicou que a passarela tubular investigada apresentou problemas relacionados com o conforto humano. Por isso, foi detectado que este tipo de estrutura pode atingir níveis de vibrações excessivas que podem comprometer o conforto do usuário na passarela e especialmente a sua segurança.

Modelagem do comportamento dinâmico de edifícios mistos (aço-concreto) submetidos à ação do vento.

Com base em um cenário econômico favorável combinado aos avanços tecnológicos das ciências dos materiais e processos de construção, nas últimas três décadas, as cidades brasileiras têm apresentado um crescimento substancial, no que diz respeito à construção de edifícios residenciais e comerciais de múltiplos andares. Atualmente, estes edifícios apresentam níveis de esbeltez elevados e têm sido construídos com estruturas cada vez mais ousadas e que englobam a experiência e o conhecimento dos engenheiros de estruturas. Como o principal objetivo dos projetistas está associado à concepção de estruturas mais leves, o projeto estrutural requer um conhecimento teórico substancial a fim de tornar compatíveis os requisitos arquitetônicos com as condições necessárias para a estabilidade. Assim sendo, o objetivo desta dissertação de mestrado é o de investigar o comportamento estrutural estático e dinâmico (linear e não linear) de um edifício misto (aço-concreto) de 20 pavimentos. Para tal, o estudo apresenta os resultados de análises estáticas e dinâmicas lineares e não lineares para ações de serviço. O comportamento estrutural do edifício, quando submetido às ações dinâmicas induzidas pelo vento, também foi investigado. Os resultados revelam que edifícios esbeltos merecem atenção especial, no que diz respeito à concepção do projeto estrutural, sendo que seu comportamento deve ser verificado através de metodologias completas que incluam análises do tipo estática e dinâmica (lineares e não lineares).

Studying the influence of substitutional elements on mechanical behavior of Alloy 718

In nickel-based superalloys, substitutional solute species have a strong impact on in service mechanical properties as well as on oxidation and corrosion resistances. In alloy 718, recent studies carried out by tensile tests highlighted the fact that refractory solute species are able to interact strongly with mobile dislocations during plastic deformation, generating dynamic strain ageing, and, in wide ranges of tests temperatures and strain rates, Portevin-Le Chatelier effect. The precise nature of the substitutional element responsible for such a dynamic interaction is still subject to debate. We addressed this question by means of mechanical spectroscopy studies of alloy 718 and various related alloys corresponding to monitored changes in the chemical composition. Only a single internal friction relaxation peak has been observed for all the studied alloys. By analyzing the damping behavior of these alloys at different imposed solicitation frequencies by sweeping a large temperatures range, the activation energies of the relaxation process and the type of mechanism involved have been determined. The process is a "Zener relaxation" in the alloys, i.e. a substitutional atoms dipole reorientation under applied stress. The results tend to prove that Niobium is not involved in the relaxation process whereas Molybdenum content seems to play an important role in the relaxation intensity.

Influência da Velocidade, do Espaçamento e do Número de Veículos sobre a Resposta Dinâmica de Pontes Rodoviárias de Concreto Armado.

Nesta dissertação são avaliados os efeitos dinâmicos provenientes da travessia de comboios de veículos sobre o tabuleiro irregular de obras de arte rodoviárias de concreto armado. O modelo matemático empregado para simular o comportamento do sistema veículo-ponte considera a participação da massa e da rigidez das viaturas na definição das freqüências do sistema e, conseqüentemente, a força de interação entre os veículos e a ponte é afetada pela flexibilidade desta. A ponte é modelada a partir do emprego de elementos finitos de barra unidimensionais e discretizado com massas concentradas e flexibilidade distribuída. O modelo de veículo empregado baseia-se no veículo TB-12 preconizado pela norma brasileira NBR 7188. Este veículo é simulado por sistemas de massas, molas e amortecedores sendo descrito por graus de liberdade à translação e rotação no plano. As irregularidades da pista são definidas por um modelo não-determinístico com base na densidade espectral do pavimento. O carregamento sobre a ponte é constituído por sucessões de veículos deslocando-se com velocidade constante sobre a obra. Devido à própria natureza das irregularidades da pista e do comboio de veículos, atenção especial é concentrada na fase permanente da resposta do sistema. São estudadas as respostas de dois modelos estruturais existentes, com base em tabuleiros isostáticos, em concreto armado, com e sem balanços, em seção do tipo T e duplo T, respectivamente, em termos de deslocamentos e esforços nas seções onde ocorrem os efeitos máximos. As conclusões do trabalho versam sobre a influência da velocidade, espaçamento e do número de veículos, referentes a situações distintas de carregamento, no que tange a resposta dinâmica das pontes rodoviárias de concreto armado. A magnitude dos efeitos dinâmicos associados à interação dos veículos com o pavimento irregular também é investigada.

Análise dinâmica de passarelas de pedestres mistas (açoconcreto)com aberturas na alma das vigas de aço.

Limitações de altura têm sido impostas sobre edificações por regulamentos de zoneamento urbano e aspectos econômicos e estéticos. Além disso, para se proporcionar a passagem de tubulações de grande diâmetro sob vigas de aço, um pé-direito alto é normalmente requerido. Uma solução frequentemente utilizada em projeto diz respeito à abertura de furos na alma das vigas de aço para passagem das tubulações de serviço. Assim sendo, este trabalho de pesquisa objetiva a avaliação da resposta dinâmica de passarelas para pedestres, onde o projeto estrutural prevê a utilização de vigas celulares em aço. Objetiva-se verificar a influência das aberturas nas almas dessas vigas sobre a resposta dinâmica das passarelas. As ações dinâmicas representativas do caminhar dos pedestres são simuladas por meio de um modelo matemático que considera uma descrição espacial e temporal e, ainda, inclui o efeito do impacto do calcanhar humano. Os modelos estruturais investigados correspondem a passarelas mistas (aço-concreto) com 10m a 30m de extensão. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa Ansys. A resposta dinâmica das passarelas é obtida para duas situações distintas: vigas de alma cheia e vigas celulares. Uma avaliação crítica sobre a resposta dinâmica das passarelas possibilita verificar a influência dos furos nas almas das vigas metálicas, mediante a obtenção das acelerações de pico, focando aspectos associados ao conforto humano, considerando-se comparações com normas e recomendações de projeto.

Statistics and dynamics of turbulence-flame alignment in premixed combustion

The geometric alignment of turbulent strain-rate structures with premixed flames greatly influences the results of the turbulence-flame interaction. Here, the statistics and dynamics of this alignment are experimentally investigated in turbulent premixed Bunsen flames using high-repetition-rate stereoscopic particle image velocimetry. In all cases, the statistics showed that the most extensive principal strain-rate associated with the turbulence preferentially aligned such that it was more perpendicular than parallel to the flame surface normal direction. The mean turbulence-flame alignment differed between the flames, with the stronger flames (higher laminar flame speed) exhibiting stronger preferential alignment. Furthermore, the preferential alignment was greatest on the reactant side of the mean flame brush. To understand these differences, individual structures of fluid-dynamic strain-rate were tracked through time in a Lagrangian manner (i.e., by following the fluid elements). It was found that the flame surface affected the orientation of the turbulence structures, with the majority of structures rotating as they approached the flame such that their most extensive principal strain-rate was perpendicular to the flame normal. The maximum change in turbulent structure orientation was found to decrease with the strength of the structure, increase with the strength of the flame, and exhibit similar trends when the structure strength and flame strength were represented by a Karlovitz number. The mean change in orientation decreased from the unburnt to burnt side of the flame brush and appears to be influenced by the overall flame shape. © 2011 The Combustion Institute.

Measurement of filling-factor-dependent magnetophonon resonances in graphene using Raman spectroscopy

We perform polarization-resolved Raman spectroscopy on graphene in magnetic fields up to 45 T. This reveals a filling-factor-dependent, multicomponent anticrossing structure of the Raman G peak, resulting from magnetophonon resonances between magnetoexcitons and E2g phonons. This is explained with a model of Raman scattering taking into account the effects of spatially inhomogeneous carrier densities and strain. Random fluctuations of strain-induced pseudomagnetic fields lead to increased scattering intensity inside the anticrossing gap, consistent with the experiments. © 2013 American Physical Society.

Multi-walled carbon nanotube conductivity enhancement and band gap widening via rapid pulsed thermal annealing

Herein we report on the transport characteristics of rapid pulsed vacuum-arc thermally annealed, individual and network multi-walled carbon nanotubes. Substantially reduced defect densities (by at least an order of magnitude), measured by micro-Raman spectroscopy, and were achieved by partial reconstruction of the bamboo-type defects during thermal pulsing compared with more traditional single-pulse thermal annealing. Rapid pulsed annealed processed networks and individual multi-walled nanotubes showed a consistent increase in conductivity (of over a factor of five at room temperature), attributed to the reduced number density of resistive axial interfaces and, in the case of network samples, the possible formation of structural bonds between crossed nanotubes. Compared to the highly defective as-grown nanotubes, the pulsed annealed samples exhibited reduced temperature sensitivity in their transport characteristics signifying the dominance of scattering events from structural defects. Transport measurements in the annealed multi-walled nanotubes deviated from linear Ohmic, typically metallic, behavior to an increasingly semiconducting-like behavior attributed to thermally induced axial strains. Rapid pulsed annealed networks had an estimated band gap of 11.26 meV (as-grown; 6.17 meV), and this observed band gap enhancement was inherently more pronounced for individual nanotubes compared with the networks most likely attributed to mechanical pinning effect of the probing electrodes which possibly amplifies the strain induced band gap. In all instances the estimated room temperature band gaps increased by a factor of two. The gating performance of back-gated thin-film transistor structures verified that the observed weak semiconductivity (p-type) inferred from the transport characteristic at room temperature. © 2014 Copyright Taylor & Francis Group, LLC.

An optimized design of a fiber optic hydrophone based on a flat diaphragm and multilayer fiber coils: A theoretical approach

In this paper, we present a theoretical approach to optimize the design of a fiber optic hydrophone based on a flat diaphragm and multilayer fiber coils. In this theoretical analysis, both the radial and tangential strain induced fiber length changes are taken into account. The result shows that the position of the fiber coils and the number of the fiber layers have significant effects on the sensitivity, of the hydrophone. By optimizing these parameters, a higher sensitivity can be achieved. Sample hydrophones are fabricated and tested. The experimental result is in good agreement with the theoretical result, which shows this theoretical approach is effective in optimizing the design of the fiber optic hydrophone. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Hydrogen-dependent lattice dilation in GaN

Using Raman spectroscopy we have analysed the strain status of GaN films grown on sapphire substrates by NH3 source molecular beam epitaxy (MBE). In addition to the expected compressive biaxial strain, in some cases GaN films grown on c-face sapphire substrates suffer from serious tensile biaxial strain. This anomalous behaviour has been well interpreted in terms of interstitial hydrogen-dependent lattice dilation. The hydrogen concentration in the films is measured by nuclear reaction analysis (NRA). With increasing hydrogen incorporation, the residual compressive biaxial strain is first further relaxed, and then turns into tensile strain when the hydrogen contaminant exceeds a critical concentration. The hydrogen incorporation during the growth process is found to be growth-rate dependent, and is supposed to be strain driven. We believe that the strain-induced interstitial incorporation is another way for strain relaxation during heteroepitaxy, besides the two currently well known mechanisms: formation of dislocations and growth front roughening.

Arsenic clusters on the surface of vertically aligned InAs islands on GaAs substrate by annealing

The formation of arsenic clusters in a system of vertically aligned InAs quantum islands on GaAs during thermal annealing under As overpressure has been investigated by transmission electron microscopy (TEM) and Raman scattering. Semicoherent arsenic clusters, identified by TEM examination, have been formed on the surface of the GaAs capping layer. The existence of arsenic precipitates is also confirmed by Raman spectra, showing new peaks from the annealed specimen at 256 and 199 cm(-1). These peaks have been ascribed to A(1g) and E-g Raman active phonons of crystalline arsenic. The phenomenon can be understood by a model of strain-induced selected growth under As overpressure. (C) 1999 American Institute of Physics. [S0003-6951(99)02045-8].

Substrate surface atomic structure influence on the growth of InAlAs quantum dots

We have examined the influence of substrate surface orientation on self-assembled InAlAs/AlGaAs quantum dots grown on (0 0 1) and (n 1 1) A/B (n = 3, 5) GaAs substrates by molecular beam epitaxy (MBE). Preliminary characterizations have been performed using photoluminescence (PL) and transmission electron microscopy (TEM). The PL emission energies of quantum dots on high Miller index surface are found to be strongly dependent on the atomic-terminated surface (A or B surface) of the substrate. We observed that there were planar ordering larger islands on (3 1 1)B surface compared to (0 0 1) surface, in contrast, a rough interface and smaller "grains" on (3 1 1)A surface, this result is identical with PL emission energy from these islands. We propose that the rapid strain-induced surface "roughening" impedes the formation of 3D islands on A surface, and indicating that this is a promising approach of the realization of ordering distribution on (3 1 1)B plane for devices such as red-emitting semiconductor quantum dots lasers. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

High-efficiency GaN-based blue LEDs grown on nano-patterned sapphire substrates for solid-state lighting - art. no. 684103

Nano-patterning sapphire substrates technique has been developed for nitrides light-emitting diodes (LEDs) growths. It is expected that the strain induced by the lattice misfits between the GaN epilayers and the sapphire substrates can be effectively accommodated via the nano-trenches. The GaN epilayers grown on the nano-patterned sapphire substrates by a low-pressure metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) are characterized by means of scanning electron microscopy (SEM), high-resolution x-ray diffraction (HRXRD) and photoluminescence (PL) techniques. In comparison with the planar sapphire substrate, about 46% increment in device performance is measured for the InGaN/GaN blue LEDs grown on the nano-patterned sapphire substrates.