Sensor de glicose polarimétrico

Esta tese tem como principal objectivo a investigação teórica e experimental do desempenho de um sensor polarimétrico baseado num cristal líquido para medição da concentração de glicose. Recentemente uma série de sensores polarimétricos baseados em cristais líquidos foram propostos na literatura e receberam considerável interesse devido as suas características únicas. De facto, em comparação com outros moduladores electro-ópticos, o cristal líquido funciona com tensões mais baixas, tem baixo consumo de energia e maior ângulo de rotação. Além disso, este tipo de polarímetro pode ter pequenas dimensões que é uma característica interessante para dispositivos portáteis e compactos. Existem por outro lado algumas desvantagens, nomeadamente o facto do desempenho do polarímetro ser fortemente dependente do tipo de cristal líquido e da tensão a ele aplicada o que coloca desafios na escolha dos parâmetros óptimos de operação. Esta tese descreve o desenvolvimento do sensor polarimétrico, incluindo a integração dos componentes de óptica e electrónica, os algoritmos de processamento de sinal e um interface gráfico que facilita a programação de diversos parâmetros de operação e a calibração do sensor. Após a optimização dos parâmetros de operação verificou-se que o dispositivo mede a concentração da glicose em amostras com uma concentração de 8 mg/ml, com uma percentagem de erro inferior a 6% e um desvio padrão de 0,008o. Os resultados foram obtidos para uma amostra com percurso óptico de apenas 1 cm.

Sensor óptico de glicose baseado em cristais líquidos

A presente dissertação tem como finalidade apresentar uma investigação teórica e experimental sobre um sensor polarimétrico, portátil e de baixo custo, baseado num cristal líquido para a medição da concentração de glicose existente numa amostra. Devido ao crescente número de pessoas que sofrem de Diabetes, existe grande interesse em desenvolver sensores portáteis que permitam medir a concentração de glicose de forma rápida, precisa e indolor. Dos vários métodos não invasivos existentes para a medição de concentração de glicose, o método utilizado tem como base a medição da rotação da polarização da luz. Recentemente os sensores polarimétricos baseados em cristais líquidos, têm adquirido grande ênfase devido às suas características únicas que, em comparação com outros moduladores electroópticos, funcionam com tensões mais baixas, apresentam menor consumo energético e maior ângulo de rotação. No entanto também existem diversas desvantagens, nomeadamente a falta de documentação sobre a realização de testes e resultados obtidos em sensores polarimétricos. Têm como desvantagem adicional o facto do comportamento do polarímetro ser fortemente dependente do tipo de cristal líquido e da tensão a este aplicado. A presente dissertação descreve o desenvolvimento de um sensor polarimétrico que inclui a componente óptica, a componente electrónica de detecção e acondicionamento do sinal, a comunicação sem fios com um PC, e, por fim, a componente de análise e interface com o utilizador. Neste sensor polarimétrico poderão ser efectuadas leituras de temperatura das amostras para efeitos de correcção do cálculo da concentração da glicose. O dispositivo permite ainda a gravação dos dados obtidos e identificação dos mesmos. Os resultados obtidos demonstram que o dispositivo é capaz de medir concentrações com 10mg/ml de glicose, com uma percentagem de erro de 15%, para uma amostra com um percurso óptico de apenas 1 cm.

Estudos sobre a esporulação de uma amostra de bacillus: III - Influência da concentração da glicose sobre o início da esporogênese

Células do Bacillus licheniformis 2390 foram cultivadas em um meio semi-sintético, a fim de se observar uma possível influência de diferentes concentrações de glicose sobre o tempo necessário para o início da esporogênese. Quando se empregou 10mg%, obteve-se endósporos após dois dias de incubação, enquanto que, com 1000 mg%, obteve-se endósporos no nono dia. Os resultados obtidos mostraram uma influência da concentração da fonte de carbono ensaiada, no tempo necessário para o início da esporogênese.

Avaliação de um modelo esperimental de diálise peritonial em ratos e efeito da concentração de glicose e da temperatura no peritônio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aplicação de sensor de deslocamento angular em fibra óptica para medição de concentração de líquidos via ondas acústicas guiadas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Concentração de glicose em genótipos de batata durante o armazenamento.

2016

Metabolismo de glicose em gêmeos monozigóticos discordantes para aptidão cardiorrespiratória

OBJETIVO: Verificar se as concentrações de glicose e insulina em jejum são reguladas pela aptidão cardiorrespiratória (VO2máx), independentemente dos efeitos genéticos. MÉTODOS: Dados de 38 pares de gêmeos monozigóticos (11 a 18 anos) foram analisados transversalmente. Os participantes foram submetidos a um teste de esforço máximo com ergoespirometria aberta (MedGraphics VO2000® - Medical Graphics Corp., St. Paul, MN) e à coleta de sangue para estimar a concentração de glicose e insulina em jejum. A zigosidade foi determinada por intermédio da investigação de concordância dos gêmeos em relação a 15 marcadores genéticos polimórficos. Nove pares demonstraram diferença média intrapar para o consumo máximo de oxigênio ≥10mL.kg-1.min-1 e foram divididos em dois grupos, de alta e baixa aptidão. Os grupos foram comparados a partir do teste pareado de Wilcoxon, tendo em vista a assimetria dos dados. RESULTADOS: em média, os gêmeos do grupo de alta aptidão apresentaram consumo máximo de oxigênio 17% superior (13,5±3,7mL.kg-1.min-1) a seus irmãos menos aptos. Não houve diferença entre os grupos para as concentrações de insulina (36,5±34,6 versus 25,3±13,7mg/dL; p<0,813), porém, os gêmeos mais aptos demonstraram menor concentração de glicose do que seus contrapares menos aptos (82,9±7,3 versus 86,7±7,6mg/dL; p<0,010). CONCLUSÕES: Neste estudo, caracterizado como caso-controle (gêmeos monozigóticos discordantes), o irmão com menor aptidão cardiorrespiratória apresentou maior concentração de glicose em jejum, sugerindo que a baixa aptidão cardiorrespiratória está associada a distúrbios no metabolismo de glicose.

Desenvolvimento e optimização de um sensor de fibra óptica para determinação da concentração de oxigénio

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Instrumentação, Manutenção Industrial e Qualidade

Efeitos da ingestão de glicose sobre a circulação materno-fetal

OBJETIVOS: analisar o efeito da glicose na hemodinâmica materno-fetal pela avaliação doplervelocimétrica da circulação materno-fetal e fetoplacentária. MÉTODOS: trata-se de estudo realizado por único observador, no qual foram incluídas 31 gestantes clinicamente sadias entre a 28ª e a 36ª semana. Os parâmetros foram avaliados imediatamente antes e 60 minutos após a ingestão de 50 g de glicose. Foram utilizados como critérios de inclusão a avaliação clínica e laboratorial normal, a presença de feto único, a idade gestacional entre a 28ª e a 36ª semana de gestação confirmada por exame de ultra-sonografia e/ou a data da última menstruação, a glicemia de jejum menor ou igual a 110 mg/dL e o teste de sobrecarga após 50 g de glicose menor de 140 mg/dL. Como critérios de exclusão, adotaram-se a presença de malformação ou alterações de desenvolvimento fetal, o trabalho de parto, os antecedentes familiares de diabetes, as patologias próprias ou intercorrentes à gestação e o uso de fumo, álcool ou outras drogas. Foram avaliados os vasos maternos da artéria carótida comum e artérias uterinas, os vasos placentários da artéria umbilical e os vasos fetais da artéria cerebral média e aorta abdominal. Foram analisados os seguintes parâmetros em cada vaso: índice de resistência, índice de pulsatilidade, velocidade sistólica máxima, velocidade diastólica final e tempo de aceleração. A freqüência cardíaca fetal foi avaliada pelo modo M da ultra-sonografia. Para análise estatística foi utilizado o teste t de Student quando a variável diferença de antes e depois da ingestão de glicose apresentou distribuição normal no teste de Kolmogorov-Smirnov. Quando a normalidade foi rejeitada, utilizamos o teste não-paramétrico de Wilcoxon, com o nível de significância sempre estabelecido de p<0,05. RESULTADOS: Observou-se a elevação da glicemia materna após a ingestão de 50 g de glicose (pré: 68,0±10,1 mg/dL e pós: 104,6±28,2 mg/dL; p<0,001) A freqüência cardíaca fetal diminuiu após a ingestão de glicose (pré: 137,9±6,1 bpm e pós: 134,5±6,9 bpm; p=0,01). Na artéria umbilical, houve aumento do índice de pulsatilidade (pré: 0,8±0,1 e pós: 0,9±0,2; p=0,03). Não foram encontradas alterações velocimétricas significativas nos demais vasos e dos demais índices investigados. CONCLUSÕES: apesar da variação dos níveis de glicemia materna e da freqüência cardíaca fetal, após a ingestão de glicose, não ocorreram alterações significativas de fluxo nos vasos arteriais: umbilical, cerebral média e aorta fetais e carótidas e uterina maternas. Concluímos que a concentração da glicose utilizada pode ser liberada sem interferência hemodinâmica no compartimento materno-fetal.

Efeitos de antidepresivos ou do nado forçado sobre parâmetros gabaérgicos e de glicose em ratos não diabéticos por estreptozotocina

Pacientes diabéticos apresentam maior risco de depressão e o tratamento com antidepressivos melhora o controle glicêmico. O envolvimento do GABA na etiologia da depressão tem sido estudado e, coincidentemente, esse neurotransmissor está diminuído no pâncreas de ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina . Assim sendo, o objetivo foi estudar o efeito de antidepressivos sobre a glicemia e a insulinemia de ratos diabéticos por estreptozotocina, bem como as alterações centrais de glicose, pelo emprego de um agente GABAérgico. Avaliou-se também a concentração do GABA no teste do nado forçado. Ratos Wistar, não diabéticos e diabéticos por estreptozotocina, foram tratados com imipramina, moclobemina, fluoxetina, sertralina e clonazepam. Após mensurada a glicemia de jejum se administrou sobrecarga de glicose, com coletas de sangue a cada 30 min. Dentre os antidepressivos testados, fluoxetina e moclobemida aumentaram a glicemia pós-prandial, enquanto sertralina reduziu tanto a glicemia de jejum quanto a pós-prandial. A coleta de sangue de animais não diabéticos aos 60 min revelou que a redução da glicemia pela sertralina foi acompanhada de aumento significativo dos níveis de insulina após a sobrecarga de glicose. As alterações de glicose central pelo emprego de clonazepam, um agente GABAérgico com propriedades antidepressivas, bem como as alterações na concentração do GABA no estriado de ratos submetidos ao teste da natação forçada eram avaliados in vivo por técnica de microdiálise. Previamente ao dia de experimentação era realizada cirurgia estereotáxica para implantação de cânula-guia no núcleo estriado dos ratos. As alterações in vivo da glicose eram observadas em todos os animais na caixa de livre movimentação, ao passo que os níveis extracelulares de GABA eram determinados no estriado de ratos durante e após o teste do nado forçado. Clonazepam não alterou a glicemia de jejum ou pós-prandial de ratos diabéticos e não diabéticos, porém aumentou a concentração de glicose extracelular no estriado desses animais. Quando submetidos ao teste da natação forçada, os ratos diabéticos apresentaram maior tempo de imobilidade e retardo no incremento da concentração do GABA no estriado. Os resultados mostram que nesse modelo animal de diabete há interferência de agentes GABAérgicos sobre a glicose estriatal, bem como deficiência do sistema GABAérgico, sugerindo o envolvimento desse sistema com as alterações de humor que acompanham o diabete.

Impacto genético e ambiental na aptidão cardiorrespiratória, atividade física e metabolismo de glicose

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da qualidade da obturação de canais radiculares e da confiabilidade do modelo de penetração de glicose

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de expressão gênica de Xylella fastidiosa cultivada em diferentes concentrações de glicose pela técnica de microarrays de DNA

Xylella fastidiosa (Xf) é o agente etiológico causador de doenças em uma grande variedade de cultivos de grande importância econômica, causando a c1orose variegada dos citros, uma das doenças mais danosas à indústria de citros no Brasil. Os genomas de algumas cepas deste fitopatógeno foram completamente seqüenciados promovendo assim estudos funcionais do genoma em larga escala. Neste trabalho nós nos propusemos a investigar o perfil de transcrição de Xf através da técnica microarranjos (no título da dissertação microarrays, mas a partir de agora usaremos microaarranjos) de DNA usando todo o genoma do fitopatógeno e cultivando-a sob meio definido variando a concentração de glicose. O objetivo inicial deste trabalho era observar se Xf comportava-se da mesma forma que Xac, que tem a expressão de goma aumentada devido ao aumento da concentração de glicose do meio. Nossas análises revelaram que enquanto os transcritos relacionados à goma não se mostraram afetados com a concentração de glicose, genes que codificam para análogos a Colicina-V e precursores de fimbria foram induzidos em alta concentração de glicose. Baseados nestes resultados, nós propusemos um modelo de mecanismo de produção e defesa contra a Colicina em Xf.

Efeitos da administração de monensina por meio de cápsulas de liberação controlada no desempenho de vacas Holandesas no início da lactação

Com o objetivo de estudar o efeito da monensina sobre a produção e composição de leite, a contagem de células somáticas, a condição corporal e os parâmetros sangüíneos e reprodutivos de vacas da raça Holandesa de alta produção no início de lactação, foram utilizadas 44 vacas com produção diária de 33,44 ± 4,93 litros de leite, em delineamento inteiramente casualizado, com dois tratamentos: um controle (C) e outro com cápsulas de liberação controlada de monensina com eficácia de 100 dias (300 mg/vaca/dia). A administração individual de monensina foi realizada 30 dias antes da data provável do parto. A monensina não alterou a produção, a composição do leite e a contagem de células somáticas do leite nem a condição corporal e a concentração de glicose e BHBA (beta-hidroxibutirato) no soro das vacas, no entanto, diminuiu a concentração de AGNE (ácidos graxos não-esterificados) no soro das vacas com 60 dias de lactação. O período de serviço e o número de serviços por concepção não diferiram entre os tratamentos, porém, a administração de monensina diminuiu o número de animais que apresentaram retenção de placenta e laminite. A administração de monensina para vacas Holandesas de alta produção no início de lactação não modifica a produção e a composição do leite, contudo, diminui a concentração de AGNE 60 dias após o parto e a incidência de laminite e retenção de placenta nas vacas no pós-parto.

Avaliação do stress oxidativo na disfunção erétil

As sequelas fisiopatológicas do stress oxidativo são difíceis de quantificar. Apesar dos obstáculos, a relevância médica do stress oxidativo tem vindo a ser cada vez mais reconhecida, sendo hoje em dia encarado como um componente chave de virtualmente todas as doenças. A disfunção erétil (DE) surge neste contexto como uma espécie de barómetro da função endotelial e do dano oxidativo. A quantificação de biomarcadores de stress oxidativo poderá apresentar um enorme impacto na avaliação de pacientes com DE. O rácio glutationa reduzida/oxidada (GSH/GSSG) e a nitrotirosina (3-NT) têm vindo a demonstrar relevância clínica. A consideração de polimorfismos genéticos constitui ainda uma abordagem promissora na avaliação destas relações no futuro. Um método altamente sensível de cromatografia líquida de alta performance (HPLC) foi desenvolvido para a determinação de 3-NT em plasma humano. As concentrações de 3-NT medidos em indivíduos com DE foram 6,6±2,1μM (média±S.D., n = 46). A medição da concentração plasmática de 3-NT poderá revelar-se útil como marcador de dano oxidativo dependente do óxido nítrico (NO). O nível de stress oxidativo pode também ser quantificado através da medição do decréscimo do rácio GSH/GSSG, que tem mostrado alterações numa miríade de patologias, como a DE e a diabetes mellitus. O método proposto para a quantificação do rácio GSH/GSSG em HPLC apresenta a vantagem de avaliação concomitante dos dois parâmetros em apenas uma corrida. O valor do rácio GSH/GSSG obtido a partir de sangue de indivíduos com DE foi 11,9±9,8 (média±S.D., n = 49). Os resultados estatísticos revelaram diferenças significativas (p<0,001) entre ambos a concentração plasmática de 3-NT e o rácio GSH/GSSG de sangue de indivíduos com DE e as respetivas medições em indivíduos saudáveis. Observaram-se ainda diferenças estatisticamente significativas (p≈0,027) entre o rácio GSH/GSSG do sangue de pacientes apenas com diagnóstico de DE e a medição respetiva em indivíduos com DE e comorbilidades cardiovasculares. Estes resultados enfatizam o papel do dano oxidativo na biopatologia da DE, elucidado com o auxílio destas duas metodologias, que poderão ter um amplo campo de aplicação no futuro, dado que se mostraram simples, não dispendiosas e rápidas, podendo eventualmente adequar-se a estudos de rastreio em larga escala.