[pt] No ano de 2014, o Brasil ocupou o quinto lugar no ranking mundial de produção de leite. No entanto, a produtividade média foi baixa, comparada aos outros grandes produtores. A avaliação da qualidade do leite é importante para melhorar a produtividade, pois ela auxilia na identificação de fatores que prejudicam a produção. As quantidades de proteína e gordura no leite são utilizadas como critérios de qualidade e, geralmente, medidas por equipamentos baseados em técnicas de espectroscopia no infravermelho. Esses equipamentos possuem alto custo e são adequados somente para uso em laboratório. Este trabalho tem como objetivo avaliar o uso de fotodetectores baseados em nanoestruturas na quantificação da proteína do leite, visando um dispositivo portátil e de baixo custo. Para isso, técnicas de espectroscopia no infravermelho foram utilizadas no estudo do leite, da sua proteína e de algumas adulterações. A resposta dos fotodetectores (corrente) também foi analisada através da espectroscopia no infravermelho. Finalmente, uma simulação experimental do dispositivo completo foi feita e os resultados comparados com os estudos de espectroscopia. Com base nessas comparações, constatou-se a viabilidade de se utilizar os fotodetectores baseados em nanoestruturas na quantificação da proteína do leite. / [en] In 2014, Brazil occupied the fifth position in the world ranking of milk production. However, the average productivity was small compared to the other major producers. Quality evaluation is important for improving milk productivity, as it helps to identify factors that hinder production. The quantities of protein and fat in milk are used as quality standards, and they are usually measured with instruments based on infrared spectroscopy techniques. These devices are expensive and they are only suitable for laboratory use. This study intends to evaluate the application of photodetectors based on nanostructures in the quantification of milk protein, aiming at the production of a portable and inexpensive device. In order to accomplish this, infrared spectroscopy techniques were used in the study of milk, protein and milk adulteration. The photodetectors response (current) was also analyzed by infrared spectroscopy. Later, an experimental simulation of the final device was done and the results were compared with the spectroscopy studies. Given these relations, it was found that photodetectors based on nanostructures can be used in the quantification of milk protein.

[pt] Ferramentas BLAST são normalmente utilizadas para efetuar comparações entre sequências de DNA, RNA e proteínas. No entanto, face ao crescimento exponencial das bases biológicas, existe uma preocupação quanto ao desempenho do BLAST, mesmo considerando os equipamentos de grande capacidade computacional hoje existente. Considerando tal fato, algumas ferramentas capazes de executar o BLAST em ambientes distribuídos, tais como clusters e grids, vêm sendo desenvolvidas de modo a acelerar consideravelmente a sua execução. No entanto, até o presente momento, não foi constatado, na literatura existente, nenhum estudo com o objetivo de comprar o desempenho entre essas ferramentas. A avaliação de desempenho dessas ferramentas é normalmente efetuada de forma isolada, considerando apenas o tempo de execução (elapsed time), em situações diversas, como, por exemplo, variando o número de nós em que a ferramenta BLAST é executada.. Almejando uma investigação mais detalhada, principalmente no que diz respeito a avaliação de desempenho do BLAST em ambientes distribuídos, a presente dissertação tem como um dos seus objetivos efetuar um estudo detalhado sobre como comparar o desempenho do BLAST em um ambiente distribuído, considerando para tal, a avaliação de três ferramentas BLAST, dentre elas balaBLAST, desenvolvida no Laborátorio de Bioinformática da PUC-RIO. O segundo objetivo é verificar a eficácia do balanceamento de carga efetuada pela ferramenta balaBLAST. / [en] BLAST tools are typically used to make comparisons between sequences of DNA, RNA and proteins. However, given the exponential growth of the biological databases, there is concern about the performance of BLAST, even considering the equipment of large computing power that exists today. Considering this fact, some tools to run BLAST in distributed environments such as clusters and grids, have been developed to greatly accelerate its performance. However, until now, has not been found in existing literature, no study in order to compare the performance between these tools. The performance evaluation of these tools is usually done in isolation, considering only the execution time (elapsed time) in different situations, for example, varying the number of nodes in the tool BLAST runs. Craving a more detailed investigation, especially with regard to performance evalution of BLAST in distributed environments, this dissertation has as one of your goals make a detailed study to compare the performance of BLAST in a distributed enviroment, considering for such the evaluation of three tools BLAST, among them the balaBLAST developed in the Bioinformatics Laboratory of PUC-Rio. The second objective is to verify the effectiveness of load balancing performed by the tool balaBLAST.