A área de pesquisa e prototipagem de soluções para Sistemas de Potência compartilha, com outras áreas da engenharia, vários problemas relacionados a software, principalmente, os seus custos e o seu tempo de desenvolvimento. Mais especificamente, nas aplicações com sistemas embarcados e dispositivos computacionais em tempo real, a presença de fatores como a complexidade dos algoritmos, os requisitos críticos de desempenho e as restrições impostas pelo hardware da aplicação, fazem com que o desenvolvimento do software evolua de forma muito lenta. Finalmente, quando um projeto está terminado, seu software já é obsoleto ou completamente incompatível para uso em novos projetos, com um hardware novo. Esse trabalho apresenta uma possível solução a esses problemas, por meio de um arcabouço de software para aplicações em tempo real. Através de uma metalinguagem de descrição de fluxos de dados baseada em blocos, e de ferramentas de compilação e interpretação, esse arcabouço permite abstrair o projeto, a implementação e os testes da aplicação, do desenvolvimento das demais partes do dispositivo, favorecendo um projeto sistemático em módulos, o futuro reuso de códigos, a fácil manutenção de algoritmos e a execução de testes cruzados, entre plataformas, com previsibilidade de resultados. O arcabouço foi elaborado e testado em um cenário de Sistemas de Potência, com a criação de um relé digital de proteção contra sobrecorrentes, com aquisição de dados via barramento de processo da norma IEC 61850. Entretanto, toda a metodologia desse trabalho pode ser aplicada a qualquer outra área correlata, mediante a extensão de sua metalinguagem. / The research and prototype area for Power System solutions share, among other engineering disciplines, several problems concerning software, mainly their developing time and costs. More specifically, in embedded system and real time computing devices applications, the presence of factors, such as the algorithm complexity, the critical performance requirements and other restrictions imposed by the application hardware, makes the software development to slowly evolve. Finally, when a project is over, its software is already obsolete or completely incompatible for use in other projects, with a new hardware. This work presents a possible solution to these problems, through a software framework for real time applications in Power Systems. Through a block based data stream description metalanguage, and compiling and interpreting tools, this framework allows the application design, implementation and testing procedures to be abstracted from the development of other device parts, permitting a systematic and modular project, the code reuse in the future, easy algorithm maintenance and the execution of cross-platforms tests with predictable results. The framework was created and tested in Power System scenarios, especially in the construction of a digital protection overcurrent relay, with data acquisition through the IEC 61850 process bus. However, the entire methodology of this study could be applied to any other related area, by extending its metalanguage with the appropriate building blocks.

O surgimento dos novos meios digitais de comunicação e a sofisticação dos dispositivos de interação permitem um novo modelo de interação, o da mídia cruzada. Um sistema de mídia cruzada é caracterizado pelo uso de múltiplos meios de comunicação de forma integrada e coordenada, e pela existência de pontes que possibilitam a navegação do usuário para os meios mais adequados para atingir seu propósito. Este trabalho tem por objetivo o estudo das transições entre mídias, investigando as tecnologias e as características da interface homem-computador. Para tanto, desenvolveu-se uma teoria da transição de mídia cruzada, especificando-se requisitos para os mecanismos de transição. A pesquisa resultou em um arcabouço tecnológico que permite a aplicação de mecanismos de transição entre computadores desktop, celulares, TV digital interativa e painéis interativos. O arcabouço foi desenvolvido e avaliado, primeiramente quanto à sua efetividade, pelo desenvolvimento de protótipos; em seguida, quanto à qualidade em uso, pelo manuseio dos protótipos em um teste com usuários. Os resultados desta dissertação foram integrados ao projeto X-Gov, financiado pela Fapesp e Microsoft Research, o qual visa o uso do conceito de mídia cruzada em serviços de governo eletrônico. / The advent of new communication media and sophisticated interaction devices allows a new interaction model crossmedia which means the integrated, synergic use of multiple media. Crossmedia is also characterized by the existence of bridges that allow user navigation across media to reach the most appropriate support for the users purpose. This research focuses on these bridges, called crossmedia transitions. Transitions are investigated from the technological and interactive viewpoints. A set of requirements for crossmedia transactions was defined. Requirements were applied in the development of a framework that provided programming support for developing crossmedia applications involving desktop computers, cell phones, interactive television and interactive displays. The framework effectiveness was evaluated by developing some prototypes, which were also used in quality-in-use evaluation in a test with real users. This dissertation results were an integral part of the X-Gov project, funded by Fapesp and Microsoft Research, aiming at the use of crossmedia in e-government services.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-12-12T13:42:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Carol (1).pdf: 8356812 bytes, checksum: 2dca82fcd1c99a2841e6054fb41f5854 (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2017-12-13T18:21:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Carol (1).pdf: 8356812 bytes, checksum: 2dca82fcd1c99a2841e6054fb41f5854 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-13T18:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Carol (1).pdf: 8356812 bytes, checksum: 2dca82fcd1c99a2841e6054fb41f5854 (MD5) / O Aulacógeno do Paramirim tem sua história evolutiva marcada pela superposição de riftes sucessivos que se desenvolveram desde 1770 a 675 Ma. A sua inversão parcial ocorreu no Ediacarano, durante estruturação do Orógeno Araçuaí-Oeste Congo. Dentre os seus compartimentos, tem-se o Cinturão de Dobramentos e Cavalgamentos Serra do Espinhaço Setentrional. Nele, afloram unidades do Supergrupo Espinhaço (Formação Algodão), do Grupo Santo Onofre (Formação Serra da Garapa e Boqueirão) e do Grupo Macaúbas (Formação Nova Aurora), além das rochas da Suíte Intrusiva Lagoa Real e do embasamento. Predominam rochas siliciclásticas metamorfisadas em fácies xisto verde, com feições primárias parcialmente preservadas, mas obliteradas em zonas de cisalhamento. Destaca-se uma litofácie de quartzito e de xisto aluminoso com biotita, granada e estaurolita na Formação Serra da Garapa, sugerindo condições metamórficas de fácies anfibolito. O arcabouço estrutural apresenta três domínios estruturais distinto, denominados de Klippe de Jacaraci, Nappe de Caetité e Transpressional. A análise estrutural regional permitiu identificar seis fases deformacionais ediacaranas e relacionadas com a inversão do Aulacógeno do Paramirim. O sigma 1 atuou segundo WSW-ENE e foi resposável por um arcabouço estrutural complexo. Estudos geocronológicos U-Pb (LA-ICPMS) foram realizados em zircões detríticos das formações Algodão, Serra da Garapa e Boqueirão, tendo sido encontrado idades variando de 1958 ± 18 a 2870 ± 17 Ma, 894 ± 38 a 2662 ± 19 Ma e 899 ± 76 a 3177 ± 42 Ma, respectivamente. As fontes primárias principais e interpretadas estão relacionadas com as rochas do embasamento dos orógenos Itabuna-Salvador-Curaçá e do Oeste da Bahia, bem como pelas rochas geradas por suas estruturações, além de vulcanitos e plutonitos, máficos e felsicos, de idades entre 1.7 a 0.8 Ga, relacionados com a evolução das bacias precursoras do Orógeno Araçuaí-Oeste Congo. Como fontes secundárias para o Grupo Santo Onofre sugerese as Sequências Metavulcanossedimentares e Greenstone Belts de idades arqueanas e paleoproterozoicas, bem como as rochas do Supergrupo Espinhaço. A continuidade física entre unidades do Grupo Santo Onofre e Macaúbas, assim como a presença de zircões tonianos em ambas, permitem sugerir uma correlação entre as unidades do primeiro grupo com as pré-glaciais do segundo grupo. / ABSTRACT - The evolutionary history of the Paramirim Aulacogen is characterized by the superposition of successive rifts that developed from 1,770 to 675 Ma. The partial inversion of this feature occurred during the Ediacaran with the structuring of the Araçuaí-West Congo Orogen. Among its compartments, is the Northern Serra do Espinhaço Fold Thrust Belt. Units from the Espinhaço Supergroup (Algodão Formation), Santo Onofre Group (Serra da Garapa and Boqueirão Formation) and Macaúbas Group (Nova Aurora Formation) outcrop in this feature, as well as rocks from the Lagoa Real Intrusive Suite and from the basement. Metamorphic siliciclastic rocks predominate in greenschist facies, with partially preserved primary features that suffered obliteration in shear zones. The quartzite and aluminous schist with biotite, garnet and staurolite lithofacies of the Serra da Garapa Formation is an expressive feature that suggests metamorphic conditions of amphibolite facies. The structural framework present three different structural domains called: Jacaraci Klippe, Catetité Nappe and Transpression. Based on the regional structural analysis, six deformational ediacarans phases were identified, which were related to the inversion of the Paramirim Aulacogen. The sigma 1 acted according to a WSW-ENE orientation and was responsible for a complex structural framework. U-Pb geochronological studies (LA-ICPMS) were performed on detrital zircons from the Algodão, Serra da Garapa and Boqueirão formations. Ages ranging from 1,958 ± 18 to 2,870 ± 17 Ma, 894 ± 38 to 2,662 ± 19 Ma, and 899 ± 76 to 3,177 ± 42 Ma were found, respectively. The main primary sources and interpreted sources were related to rocks from the basement of the Itabuna-Salvador-Curaçá and Western Bahia orogens. They were also related to rocks generated by their structuring, as well as vulcanites and plutonites, both mafic and felsic, with ages between 1.7 and 0.8 Ga, related to the evolution of the precursor basins of the Araçuaí- West Congo Orogen. As secondary sources for Santo Onofre Group, results suggest Metavolcanosedimentary sequences and Greenstone Belts of Archean and Paleoproterozoic ages, as well as rocks from the Espinhaço Supergroup. The physical continuity between units of the Santo Onofre and Macaúbas groups, as well as the presence of zircons from the Tonian period in both units, suggest a correlation between units of the first group and pre-glacial units of the latter.

Orientador: Prof. Dr. Jean Jacques Bonvent / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2015. / Arcabouços são estruturas de inserção para suporte e regeneração de tecidos biológicos. Vários estudos mostraram que, quando constituídas por nanofibras de biopolímeros, essas estruturas tridimensionais apresentam características favoráveis, tais como biocompatibilidade, não-toxicidade e biodegrabilidade, para adesão e proliferação de componentes da matriz extra-celular. Este trabalho teve como objetivo desenvolver nanofibras poliméricas à base de Poli (álcool vinílico) (PVA) e quitosana, avaliar suas características morfológicas e atividade bactericida in vitro para possível aplicação como arcabouço para reparo tecidual. Filmes com nanofibras poliméricas foram obtidos pelo método de eletrofiação com diferentes parâmetros da solução polimérica, formada pela mistura de dois biopolímeros, o PVA (10%) e a Quitosana (1%). A morfologia dos filmes foi estudada por imagens de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), comparando o diâmetro das estruturas das nanofibras obtidas de acordo com as mudanças dos parâmetros da solução polimérica. A análise da estrutura molecular dos filmes foi realizada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR-ATR); a análise térmica e mecânica das amostras foi efetuada por análise termogravimétrica (TGA) e análise dinâmica mecânica (DMA), respectivamente. Como teste de bioatividade, as amostras foram postas em contato com bactérias Staphylococcus aureus (ATCC 6538) para análise de inibição de crescimento. As nanofibras foram obtidas com o diâmetro variando de acordo com a proporção de quitosana na solução polimérica, além de obter fibras mais uniformes e com menos contas com PVA. As blendas de PVA e Quitosana foram obtidas de forma homogênea com aumento da estabilidade térmica e menos resistente a deformação, além de preservar características intermoleculares de cada polímero em suas blendas. Nanofibras com diferentes frações de quitosana em solução polimérica não foram capazes de inibir o crescimento de bactérias, apresentando atividade bactericida somente quando misturadas ao cloridrato de tetraciclina (1%). Tais arcabouços necessitam de estudos mais aprofundados para a aplicação na engenharia de tecidos, para a promoção do reparo tecidual. / Scaffolds are materials applied for support and tissue regeneration. Nanofibers produced by polymeric matrix should attend some basics demands for scaffolds such as being biocompatible, nontoxic, biodegradable, allowing adhesion and growing of the matrix extra cellular components (fibroblast, collagens and integrins). The aims of this work was to develop polymeric nanofibers, with morphological characteristics and bactericidal activity for cell proliferation, as future scaffold candidate for skin wound repair. The polymeric nanofibers were obtained by electrospinning method with different solutions parameters of a mixture of Poly (vinyl alcohol) (PVA) (10 %) and Chitosan (1%). Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) was used in order to analyze the morphology of scaffold surface, in terms of fiber diameter and density, as well as surface layers porosity. Molecular analysis was performed with Fourier Transformed Infrared (FTIR-ATR mode); Thermal and mechanical properties of the scaffold were investigated by means of TGA and DMA, respectively. As bioactivity test, samples were placed in contact with Staphylococcus aureus bacteria (ATCC 6538) for growth inhibition analysis. The nanofibers were obtained with the diameter varying with the proportion of chitosan in the polymer solution, plus fibers uniform and less beads with PVA. The blends of PVA and chitosan were obtained homogeneously with increased thermal stability and less resistant to deformation, in addition to preserving intermolecular characteristics of each polymer in their blends. Nanofibers with different fractions of chitosan polymer solution were unable to inhibit the growth of bacteria, showing bactericidal activity only when mixed with tetracycline hydrochloride (1%). Such frameworks require further study for application in tissue engineering, to promote tissue repair.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:05:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1170_1.pdf: 2233818 bytes, checksum: c784738121ca982a370b49d9e4a3a530 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Os gerentes, como líderes formais, precisam desenvolver suas competências pessoais para serem efetivos na realização dos objetivos pessoais, da equipe e organizacionais. Nesta direção, esta dissertação propõe, implementa e avalia um sistema de informações baseado na web para avaliação de competências gerenciais e identificação de lacunas de competência, o AVALANCHE, que atende aos requisitos de confiança, agilidade, confidencialidade das informações e facilidade para se adaptar a qualquer modelo de competência de estrutura hierárquica adotado pelas organizações. O desenvolvimento do AVALANCHE foi realizado usando o método da prototipação evolucionária que permite sucessivas melhorias no sistema e uma rápida e efetiva aplicação. A pesquisa buscou descobrir quais as implicações da utilização de tal sistema de informações em um processo de desenvolvimento gerencial em uma organização. O cenário para aplicação desta pesquisa foi o Instituto Materno Infantil Professor Fernando Figueira (IMIP), uma organização não governamental composta de diversas unidades ligadas à saúde integral da família. O IMIP vem atualmente utilizando o arcabouço de valores concorrentes, AVC, como modelo de competências em seu programa de desenvolvimento gerencial, devido à sua simplicidade, solidez, visão sistêmica e reconhecida utilização nos ambientes organizacionais. A pesquisa se deu por meio de um estudo de caso com utilização do sistema desenvolvido. Os resultados alcançados ilustram a facilidade de uso, rapidez na realização das avaliações e na obtenção dos resultados, bem como a confidencialidade e a aplicabilidade do sistema em programas de desenvolvimento gerencial

O Adenocarcinoma ductal pancreático (ADP) é o tumor pancreático mais comum e apresenta um dos piores prognósticos. A primeira alteração crítica que desencadeia o processo de progressão tumoral, é a ativação desregulada do gene KRAS, na qual está presente em 90% dos casos. Várias iniciativas terapêuticas buscaram como alvo direto a atividade da oncoproteína RAS, sem no entanto, obter resultados satisfatórios. Desta forma, a investigação de moléculas efetoras downstream às vias reguladas por RAS, poderiam resultar em estratégias mais eficazes. Dentre estas moléculas efetoras estão as MAPKs, que modulam diversos processos celulares essenciais para o desenvolvimento tumoral, onde a cascata RAS/RAF/MEK/ERK representa uma importante via canônica de transdução de sinais. A transdução de sinais desta via pode ser favorecida por proteínas conhecidas como proteínas de arcabouço, como SHOC2, funcionando como uma plataforma para ligação de RAS-RAF-1 e consequentemente potencializando sua ligação. KRAS, têm sido associado à regulação de vias metabólicas importantes, como a glicólise que interferem diretamente na capacidade de proliferação e sobrevivência celular, para o estabelecimento e manutenção da biologia tumoral. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o papel da proteína SHOC2 na indução do estresse oxidativo e capacidade de sobrevivência de linhagens celulares de ADP. Foram realizados os ensaios de morte celular por apoptose, avaliação da capacidade clonogênica e quantificação dos níveis de glutationa e quantificação da produção de espécies reativas de oxigênio. As linhagens celulares MIA PaCa2 e PANC-1 apresentaram uma redução significativa da capacidade de formação de colônias. A taxa de apoptose induzida pelo tratamento com Gemcitabina não diferiu entre as linhagens modificadas para silenciar a função de SHOC2. No ensaio da quantificação dos níveis de glutationa e na produção de espécies reativas de oxigênio, os resultados não foram concordantes com o esperado. Para análise dos níveis proteicos de p-ERK1/2, podemos observar uma redução na sua expressão, mesmo se mostrando de maneira sutil. Os resultados sugerem que pode haver alguma relação entre o silenciamento de SHOC2, estresse oxidativo e sobrevivência, porém existem outras vias alternativas modulando este processo. / Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is the most common pancreatic tumor and has one of the worst prognoses. The first critical change that triggers the process of tumor progression is the dysregulated activation of the KRAS gene, in which it is present in 90% of cases. Several therapeutic initiatives aimed directly at the activity of the RAS oncoprotein, without, however, obtaining satisfactory results. Thus, investigating downstream effector molecules on RAS-regulated pathways could result in more effective strategies. Among these effector molecules are MAPKs, which modulate several cellular processes essential for tumor development, where the RAS / RAF / MEK / ERK cascade represents an important canonical pathway for signal transduction. Signal transduction of this pathway may be favored by proteins known as scaffold proteins, such as SHOC2, serving as a platform for RAS-RAF-1 binding and hence potentiating its interaction. KRAS, have been associated with the regulation of important metabolic pathways, such as glycolysis, for the establishment and maintenance of tumor biology. Thus, the objective of this work was to investigate the role of SHOC2 in the induction of oxidative stress and survival capacity of ADP cell lines. Cell death assays were performed by apoptosis, and quantification of glutathione levels and the production of reactive oxygen species were performed. MIA PaCa2 and PANC-1 cell lines showed a reduction in colony formation capacity. Gemcitabine-mediated cell death by apoptosis has not been induced after SHOC2 knockdown. Also, the measurement of reactive oxygen species and quantification of glutathione levels did not reveal any change mediated by SHOC2. The analysis of ERK1 / 2 activation has shown a discrete reduction in its expression. The results suggest that there may be some relationship between SHOC2 silencing, oxidative stress and survival, but there are other alternative pathways modulating this process which needs claryfication.

A crescente demanda clínica para regeneração óssea tem dirigido esforços significativos para o desenvolvimento de novos biomateriais, incluindo aqueles aplicados em terapias baseadas em engenharia de tecidos. Neste contexto, os biovidros são considerados uma boa alternativa mas as suas propriedades mecânicas têm limitado a sua aplicação. Para melhorar tais propriedades sem afetar a biocompatibilidade, um novo material vitrocerâmico bioativo do sistema P2O5-Na2O-CaO-SiO2, chamado Biosilicato® com duas fases cristalinas (BioS-2P) foi desenvolvido. No entanto, os efeitos da adição das fases cristalinas sobre o comportamento biológico do BioS-2P ainda não foram estudados. Assim, os objetivos deste estudo foram investigar a capacidade do BioS-2P em induzir, in vitro, a diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais (CTMs); a capacidade do BioS-2P em aumentar, in vitro, a atividade dos osteoblastos em fase inicial de diferenciação (OBs) e osteoblastos da linhagem UMR-106 (UMRs); e a capacidade do BioS-2P em conduzir e induzir a neoformação óssea, in vivo, associado ou não a células. Células derivadas da medula óssea obtidas de fêmures de ratos foram cultivadas em meio de crescimento para obtenção de CTMs ou em meio osteogênico para obtenção de OBs. Essas células e UMRs foram cultivadas sobre discos de BioS-2P, Bioglass® 45S5 (45S5) e plástico de cultura (Controle) e utilizadas nas avaliações in vitro. Para as avaliações in vivo, defeitos de 5 mm criados em calotas de ratos foram implantados somente com arcabouços de BioS-2P ou com arcabouços de BioS-2P associados às CTMs ou aos OBs. Os dados foram comparados por teste não paramétrico de Kruskal-Wallis seguido pelo teste de Student Newman-Keuls, e o nível de significância adotado foi de 5%. As CTMs foram caracterizadas por apresentarem alta porcentagem de células expressando os marcadores de superfície CD29 e CD90 e baixa porcentagem expressando CD31, CD34, CD45 e CD106. A diferenciação osteoblástica das CTMs foi confirmada pela expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica fosfatase alcalina (ALP), runt-related transcriptor factor-2 (RUNX2), sialoproteína óssea (BSP) e osteocalcina (OC). CTMs cultivadas sobre discos de BioS-2P em meio não-osteogênico apresentaram diminuição da proliferação e aumento da atividade de ALP e da expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica ALP, RUNX2, osterix (OSX), proteína óssea morfogenética-4 (BMP-4), osteopontina (OPN) e OC, comprovando seu potencial osteoindutor similar ao 45S5. O BioS-2P foi capaz de aumentar a atividade de OBs e UMRs de maneira similar àqueles cultivados sobre o 45S5. OBs apresentaram diminuição na proliferação e aumento da atividade da ALP e da expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica RUNX2, OSX, BMP-4, OPN e OC. A análise em larga escala da expressão de mais de 23.000 genes mostrou que o BioS-2P induziu a sobre-expressão de genes envolvidos no aumento da atividade osteoblástica e a repressão de genes envolvidos na diminuição dessa atividade, em comparação com o Controle. Ao menos em parte, esse aumento da atividade osteoblástica foi atribuído à modulação das vias de sinalização proteíno-quinases ativadas por mitógenos (MAPK) e Wnt Canônica, e à modulação da expressão de microRNAs. UMRs crescidos sobre o BioS-2P corroboraram esses achados, pela capacidade em formar matriz mineralizada e por apresentarem aumento na expressão das proteínas ALP, RUNX2, dentin matrix protein-1 (DMP-1) e OPN. Arcabouços de BioS-2P (5 mm de diâmetro e 2 mm de altura com porosidade de 76 ± 5% e com tamanhos de poros variando entre 100 e 800 µm) implantados em defeitos na calota de ratos estimularam a formação de tecido ósseo, que ocorreu tanto na periferia como no interior dos defeitos e em íntimo contato com o material. A morfometria por microtomografia computadorizada não evidenciou qualquer diferença entre os parâmetros volume ósseo, volume ósseo/volume total, superfície óssea, superfície/volume ósseo, número de trabéculas, separação trabecular e espessura trabecular, avaliados na 4a, 8a e 12a semanas de implantação. As CTMs e os OBs foram carreados para os arcabouços de BioS- 2P (com eficiência de 90% e 81%, respectivamente) e essas células permaneceram nos defeitos por 14 dias. A combinação de arcabouços de BioS-2P com CTMs ou OBs, implantados por 8 semanas, resultou no mesmo padrão de formação óssea daquele observado para o arcabouço sem células. No entanto, essa combinação não resultou em aumento na quantidade de osso formado. Os resultados evidenciaram a capacidade do BioS-2P em induzir a diferenciação osteoblástica de CTMs e estimular a atividade osteoblástica de OBs, o que resultaria na neoformação óssea observada in vivo. No entanto, a combinação de BioS-2P com CTMs e OBs não foi capaz de aumentar a formação óssea e induzir o reparo dos defeitos ósseos. / The increasing clinical demand for bone regeneration has driven significant efforts to develop new biomaterials including those for tissue engineeringbased therapies. In this context, bioglasses emerges as a good alternative, but their use has been limited mainly due their poor mechanical properties. To improve these mechanical properties without affecting biocompatibility, a novel bioactive glass-ceramic of the P2O5-Na2O-CaO-SiO2 system, named Biosilicate® with two cristallyne phases (BioS-2P) was developed. However, the effects of these two phases on BioS- 2P biological behavior have not yet been evaluated. Thus, the aims of this study were to investigate the BioS-2P capability of inducing in vitro mesenquimal stem cell differentiation (MSC) towards osteoblasts; the BioS-2P capability to increase in vitro activity of osteoblasts derived from rat bone marrow at early stages of differentiation (OBs) and osteoblasts from rat cell line UMR- 106 (UMRs); and the BioS-2P capability to drive and induce bone formation in vivo, associated or not with cells. Bone marrow cells harvested from rat femurs were cultured either in growth media to obtain MSCs or in osteogenic media to obtain OBs. MSCs, OBs and UMRs were cultured on discs of BioS-2P, Bioglass® 45S5 (45S5) and tissue culture polystyrene (Control). For in vivo evaluations, 5-mm rat calvarial surgical defects were filled with BioS-2P with or without MSCs or OBs. Data were compared by non-parametric Kruskal-Wallis test followed by Student Newman- Keuls test and the significance level was set at 5%. MSCs were characterized by presenting high percentage of CD29 and CD90 surface markers and low percentage of CD31, CD34, CD45 and CD106 surface markers. Osteoblastic differentiation of MSCs was detected by gene expression of bone markers alkaline phosphatase (ALP), runt-related transcritption factor 2 (RUNX2), bone sialoprotein (BSP) and osteocalcin (OC). MSCs cultured on Bios-2P discs under non-osteogenic conditions exhibited a decrease on cell proliferation and an increase on ALP activity and gene expression of bone markers ALP, RUNX2, osterix (OSX), bone morphogenetic protein-4 (BMP-4), osteopontin (OPN) and OC, confirming its osteoinductive potential similar to 45S5. Also, BioS-2P increased the OBs and UMRs activity, similar to 45S5. OBs cultured on Bios-2P discs presented a decrease in cell proliferation and an increase on ALP activity and gene expression of bone markers RUNX2, OSX, BMP-4, OPN and OC. The large-scale analysis of over 23,000 genes showed that the BioS-2P induced overexpression of genes positively related to osteoblastic activity and repression of genes negatively related with its activity, compared with control. At least in part, the increase on OBs activity was associated to the modulation of two main signaling pathways, the mitogen activated protein kinases (MAPK) and the Canonical Wnt, and the modulation of microRNAs expression. These findings were corroborated by UMRs grown on BioS-2P, which produced mineralized matrix and exhibited increased expression of the ALP, RUNX2, dentin matrix protein-1 (DMP-1) and OPN proteins, than on control. BioS-2P scaffolds (5 mm diameter and 2 mm heigh, presenting 76 ± 5% of total porosity, with poros size ranging from 100 to 800 µm) implanted in calvarial defects promoted new bone formation in close contatc to BioS-2P, both on periphery and in the center of the defect. The computed microtomography morphometry showed no difference between the evaluated parameters bone volume, bone volume / total volume, bone surface, surface / bone volume, number of trabeculae, trabecular separation and trabecular thickness, measured at 4, 8 and 12 weeks. MSCs and OBs were seeded into the scaffold (with efficiency of incorporation 90% e 81%, respectively) and they remained on the defects for 14 days. After 8 weeks, the same pattern of bone formation was observed, however, the combination of BioS-2P with cells did not increase the amount of new bone. The results showed the BioS-2P ability to induce osteoblastic differentiation of MSCs and to stimulate osteoblastic activity, resulting in new bone formation in vivo. However, the combination of BioS-2P with MSCs and OBs was not able to increase bone formation and induce the repair of bone defects.

Aplicativos educacionais podem promover diversos benefícios a professores e alunos, desde a redução de tarefas repetitivas à realização de atividades impossíveis com o uso de apenas lousa e papel. Módulos de Aprendizagem Interativa (iMA) são uma família de aplicativos educacionais que fornecem atividades interativas integradas a Sistemas de Gerenciamento de Cursos. O desenvolvimento de iMA, similarmente ao de outros sistemas criados em contexto de projetos acadêmicos, enfrenta problemas relacionados a manutenção e evolução de software, que afetam suas contribuições à sociedade. Isso é provocado principalmente pela degradação do código com o tempo e dos métodos ad-hoc utilizados, sem sistematização do processo ou procedimentos explícitos para prevenção desses problemas. Com o objetivo de aprimorar esse processo, esta dissertação apresenta uma Linha de Produto de Software (LPS) criada para o desenvolver iMA. O método usado para criá-la envolveu análise do domínio, formado pelos iMA existentes, a elaboração de um modelo de sistema para definir as responsabilidades das características obrigatórias, variantes e opcionais aos aplicativos, e a implementação de um arcabouço de aplicação. Assim, essa LPS consiste nesse arcabouço e seus manuais de funcionamento interno, utilização e evolução, promovendo reúso de código, arquitetura e processo. A avaliação deste trabalho foi conduzida com uma prova de conceito e um estudo de caso. A prova de conceito descreve o desenvolvimento de um novo iMA, chamado iTangran, apresentando a factibilidade da utilização da LPS para essa tarefa. O estudo de caso investigou com maior profundidade o impacto da LPS sobre a criação da nova versão de um aplicativo existente, chamado iVProg. Os resultados obtidos mostram que o oferecimento de um processo e uma arquitetura que guiam as tarefas do programador de iMA teve grande influência na sua percepção de produtividade e satisfação, além de contribuírem para a qualidade do código criado e sua documentação, fatores essenciais para a prevenção dos problemas de desenvolvimento enfrentados atualmente. / Educational software provide many benefits for teachers and students, from reducing repetitive tasks to offering assignments impossible with the use of only blackboard and paper. Interactive Learning Modules (iLM) are a family of educational systems which offer interactive assignments integrated with Learning Management Systems. The development of iLM, similarly to other software created in context of academic projects, faces issues related to software maintenance and evolution, which hinder their contributions to society. This is mainly caused by code degradation with time and to ad-hoc methods used, without a systematic process and explicit considerations to prevent these problems. With the goal of improving this process, this work presents a Software Product Line (SPL) for the development of iLM. The method used to create this SPL involved an analysis of the domain, which are the existing iLM, the creation of a system model in order to define the responsibilities of mandatory, variant and optional features among systems, and the implementation of an application framework. Therefore, the SPL consists of this framework and its manuals for internal operation, utilization and evolution, providing code, architecture and process reuse. Contributions of this work were evaluated by a proof of concept and a study case. The proof of concept describes the development of a new iLM called iTangran, presenting the possibility of using the SPL for this task. The study case investigated more deeply the SPL impact on the refactoring process of an existing iLM, iVProg. Results show that a guide and an architecture for the tasks undertaken by programmers have a significant influence on the perceived productivity and their satisfaction while working, also contributing to code and documentation quality, which are essential factors to prevent development problems such as those faced nowadays.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-26T17:09:11Z No. of bitstreams: 1 KatiaDeJulio_TESE.pdf: 7187735 bytes, checksum: e418149bfc995e438c16de9ddadb36ce (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-26T21:39:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 KatiaDeJulio_TESE.pdf: 7187735 bytes, checksum: e418149bfc995e438c16de9ddadb36ce (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T21:39:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KatiaDeJulio_TESE.pdf: 7187735 bytes, checksum: e418149bfc995e438c16de9ddadb36ce (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Esta tese apresenta os resultados de uma pesquisa geológica e geofísica em depósitos da unidade informal Pós-Barreiras e em dunas na região de Pitangui, litoral oriental do Rio Grande do Norte. No caso dos depósitos Pós-Barreiras, utilizou-se o método Ground Penetrating Radar (GPR) e sondagem a fim de calibrar radargramas com fácies sedimentares e obter dados a respeito de sistemas deposicionais - estruturas internas, paleocorrentes e geometrias 3D; datações auxiliaram na montagem de um arcabouço cronoestratigráfico destes depósitos, nunca antes datados no estado. Avaliou-se a relação destes com depósitos com a curva de variação relativa global do mar. Dados a respeito de seus sistemas deposicionais, relações estratigráficas com unidades adjacentes e idades absolutas de tais depósitos preencheram lacunas de conhecimento desta unidade informal. Os resultados indicam a existência de sistemas eólicos datados em 83.842 ± 7.383 e 90.109 ± 8.689 anos A.P. e de sistemas fluviais exclusivamente continentais, com migração de barras arenosas laterais e frontais em canais amplos e rasos, datados em 52.000 ± 4.381 e 54.687 ± 5.688 anos A.P. Estas idades são similares a unidades correlatas em outras regiões do estado da Paraíba, da zona costeira de São Luís, Maranhão e do nordeste do Pará. Os estratos de origem eólica se tornam os depósitos mais antigos de origem eólica datados até então pertencentes à unidade Pós-Barreiras. Em um campo de dunas recentes, a pesquisa feita com GPR auxiliada com dados de campo objetivou o imageamento de sistemas eólicos com vistas à sua evolução estratigráfica, que foi obtida com a interpretação de radarfácies, que representam a estrutura interna geral, e superfícies de radar, que representam superfícies limitantes e tem caráter cronológico. Dessa forma, os limites e a posição estratigráfica entre três tipos de sistemas eólicos presentes na área, depósitos eólicos pleistocênicos, dunas parabólicas vegetadas e frentes parabólicas ativas, antes vagamente definidos, ficaram mais claros. Análises sedimentares identificaram os minerais pesados presentes nessas dunas e permitiram explicar que a origem dos padrões de refletores longos e de alta amplitude nos foresets de dunas ativas se deve, dentre outros fatores, à presença de minerais pesados, especialmente os opacos (hematita, ilmenita e magnetita). Estudos adicionais poderiam explicar as razões de a (paleo)direção de migração de arenitos eólicos pertencentes ao Pós-Barreiras diferir significativamente da direção de migração das dunas atuais na região. / This work presents the results of a geological and geophysical surveys on deposits of the Post-Barreiras informal unit and dunes in the Pitangui region, eastern coast of the Rio Grande do Norte State. In the case of Post-Barreiras deposits, Ground Penetrating Radar (GPR) and core samples were used to calibrate radargrams with sedimentary facies and to obtain data on depositional systems - internal structures, paleocurrents and 3D geometries; luminescence dating helped to set up a chronostratigraphic framework of these deposits, never before dated in the region. The relationship of these deposits and correlated deposits of the north and northeast Brazil and with the relative global sea variation curve were evaluated. The results indicate the existance of eolian systems, dated 83,842 ± 7,383 and 90,109 ± 8,689 years BP and continental fluvial systems, with lateral and frontal sand bars migration in wide and shallow channels, dated 52,000 ± 4,381 and 54,687 ± 5,688 years BP. These ages are similar to related units in sites of the Paraíba State, the coastal zone of São Luís (Maranhão State) and Northeast of Pará State. The strata of eolian origin are the oldest deposits of eolian origin from Pós-Barreiras unit dated until now. The GPR survey on parabolic fronts of a dune field, supported with field data, aimed the imaging of eolian systems and their stratigraphic evolution, achieved with the interpretation of radar facies, which represent the broad internal structure of sand dunes, and radar surfaces, which represent bounding surfaces with a chronological character. In this way, the stratigraphic context and the definition of the types of eolian systems present in the area, Pleistocene eolian deposits, vegetated parabolic dunes and actives parabolic fronts, scarcely defined before, became clearer. Sedimentary analyzes identified heavy minerals present in these dunes and allowed us to explain, among other reasons, that the origin of the long and high amplitude reflector patterns in the active dune foresets is due to the presence of heavy minerals, especially the opaque hematite, ilmenite and magnetite. Further studies could explain the reasons for the significant difference in migration of the (paleo)direction between Post-Barreiras sandstones and the present dunes in the region.

A crescente demanda clínica para regeneração óssea tem dirigido esforços significativos para o desenvolvimento de novos biomateriais, incluindo aqueles aplicados em terapias baseadas em engenharia de tecidos. Neste contexto, os biovidros são considerados uma boa alternativa mas as suas propriedades mecânicas têm limitado a sua aplicação. Para melhorar tais propriedades sem afetar a biocompatibilidade, um novo material vitrocerâmico bioativo do sistema P2O5-Na2O-CaO-SiO2, chamado Biosilicato® com duas fases cristalinas (BioS-2P) foi desenvolvido. No entanto, os efeitos da adição das fases cristalinas sobre o comportamento biológico do BioS-2P ainda não foram estudados. Assim, os objetivos deste estudo foram investigar a capacidade do BioS-2P em induzir, in vitro, a diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais (CTMs); a capacidade do BioS-2P em aumentar, in vitro, a atividade dos osteoblastos em fase inicial de diferenciação (OBs) e osteoblastos da linhagem UMR-106 (UMRs); e a capacidade do BioS-2P em conduzir e induzir a neoformação óssea, in vivo, associado ou não a células. Células derivadas da medula óssea obtidas de fêmures de ratos foram cultivadas em meio de crescimento para obtenção de CTMs ou em meio osteogênico para obtenção de OBs. Essas células e UMRs foram cultivadas sobre discos de BioS-2P, Bioglass® 45S5 (45S5) e plástico de cultura (Controle) e utilizadas nas avaliações in vitro. Para as avaliações in vivo, defeitos de 5 mm criados em calotas de ratos foram implantados somente com arcabouços de BioS-2P ou com arcabouços de BioS-2P associados às CTMs ou aos OBs. Os dados foram comparados por teste não paramétrico de Kruskal-Wallis seguido pelo teste de Student Newman-Keuls, e o nível de significância adotado foi de 5%. As CTMs foram caracterizadas por apresentarem alta porcentagem de células expressando os marcadores de superfície CD29 e CD90 e baixa porcentagem expressando CD31, CD34, CD45 e CD106. A diferenciação osteoblástica das CTMs foi confirmada pela expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica fosfatase alcalina (ALP), runt-related transcriptor factor-2 (RUNX2), sialoproteína óssea (BSP) e osteocalcina (OC). CTMs cultivadas sobre discos de BioS-2P em meio não-osteogênico apresentaram diminuição da proliferação e aumento da atividade de ALP e da expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica ALP, RUNX2, osterix (OSX), proteína óssea morfogenética-4 (BMP-4), osteopontina (OPN) e OC, comprovando seu potencial osteoindutor similar ao 45S5. O BioS-2P foi capaz de aumentar a atividade de OBs e UMRs de maneira similar àqueles cultivados sobre o 45S5. OBs apresentaram diminuição na proliferação e aumento da atividade da ALP e da expressão dos genes marcadores da diferenciação osteoblástica RUNX2, OSX, BMP-4, OPN e OC. A análise em larga escala da expressão de mais de 23.000 genes mostrou que o BioS-2P induziu a sobre-expressão de genes envolvidos no aumento da atividade osteoblástica e a repressão de genes envolvidos na diminuição dessa atividade, em comparação com o Controle. Ao menos em parte, esse aumento da atividade osteoblástica foi atribuído à modulação das vias de sinalização proteíno-quinases ativadas por mitógenos (MAPK) e Wnt Canônica, e à modulação da expressão de microRNAs. UMRs crescidos sobre o BioS-2P corroboraram esses achados, pela capacidade em formar matriz mineralizada e por apresentarem aumento na expressão das proteínas ALP, RUNX2, dentin matrix protein-1 (DMP-1) e OPN. Arcabouços de BioS-2P (5 mm de diâmetro e 2 mm de altura com porosidade de 76 ± 5% e com tamanhos de poros variando entre 100 e 800 µm) implantados em defeitos na calota de ratos estimularam a formação de tecido ósseo, que ocorreu tanto na periferia como no interior dos defeitos e em íntimo contato com o material. A morfometria por microtomografia computadorizada não evidenciou qualquer diferença entre os parâmetros volume ósseo, volume ósseo/volume total, superfície óssea, superfície/volume ósseo, número de trabéculas, separação trabecular e espessura trabecular, avaliados na 4a, 8a e 12a semanas de implantação. As CTMs e os OBs foram carreados para os arcabouços de BioS- 2P (com eficiência de 90% e 81%, respectivamente) e essas células permaneceram nos defeitos por 14 dias. A combinação de arcabouços de BioS-2P com CTMs ou OBs, implantados por 8 semanas, resultou no mesmo padrão de formação óssea daquele observado para o arcabouço sem células. No entanto, essa combinação não resultou em aumento na quantidade de osso formado. Os resultados evidenciaram a capacidade do BioS-2P em induzir a diferenciação osteoblástica de CTMs e estimular a atividade osteoblástica de OBs, o que resultaria na neoformação óssea observada in vivo. No entanto, a combinação de BioS-2P com CTMs e OBs não foi capaz de aumentar a formação óssea e induzir o reparo dos defeitos ósseos. / The increasing clinical demand for bone regeneration has driven significant efforts to develop new biomaterials including those for tissue engineeringbased therapies. In this context, bioglasses emerges as a good alternative, but their use has been limited mainly due their poor mechanical properties. To improve these mechanical properties without affecting biocompatibility, a novel bioactive glass-ceramic of the P2O5-Na2O-CaO-SiO2 system, named Biosilicate® with two cristallyne phases (BioS-2P) was developed. However, the effects of these two phases on BioS- 2P biological behavior have not yet been evaluated. Thus, the aims of this study were to investigate the BioS-2P capability of inducing in vitro mesenquimal stem cell differentiation (MSC) towards osteoblasts; the BioS-2P capability to increase in vitro activity of osteoblasts derived from rat bone marrow at early stages of differentiation (OBs) and osteoblasts from rat cell line UMR- 106 (UMRs); and the BioS-2P capability to drive and induce bone formation in vivo, associated or not with cells. Bone marrow cells harvested from rat femurs were cultured either in growth media to obtain MSCs or in osteogenic media to obtain OBs. MSCs, OBs and UMRs were cultured on discs of BioS-2P, Bioglass® 45S5 (45S5) and tissue culture polystyrene (Control). For in vivo evaluations, 5-mm rat calvarial surgical defects were filled with BioS-2P with or without MSCs or OBs. Data were compared by non-parametric Kruskal-Wallis test followed by Student Newman- Keuls test and the significance level was set at 5%. MSCs were characterized by presenting high percentage of CD29 and CD90 surface markers and low percentage of CD31, CD34, CD45 and CD106 surface markers. Osteoblastic differentiation of MSCs was detected by gene expression of bone markers alkaline phosphatase (ALP), runt-related transcritption factor 2 (RUNX2), bone sialoprotein (BSP) and osteocalcin (OC). MSCs cultured on Bios-2P discs under non-osteogenic conditions exhibited a decrease on cell proliferation and an increase on ALP activity and gene expression of bone markers ALP, RUNX2, osterix (OSX), bone morphogenetic protein-4 (BMP-4), osteopontin (OPN) and OC, confirming its osteoinductive potential similar to 45S5. Also, BioS-2P increased the OBs and UMRs activity, similar to 45S5. OBs cultured on Bios-2P discs presented a decrease in cell proliferation and an increase on ALP activity and gene expression of bone markers RUNX2, OSX, BMP-4, OPN and OC. The large-scale analysis of over 23,000 genes showed that the BioS-2P induced overexpression of genes positively related to osteoblastic activity and repression of genes negatively related with its activity, compared with control. At least in part, the increase on OBs activity was associated to the modulation of two main signaling pathways, the mitogen activated protein kinases (MAPK) and the Canonical Wnt, and the modulation of microRNAs expression. These findings were corroborated by UMRs grown on BioS-2P, which produced mineralized matrix and exhibited increased expression of the ALP, RUNX2, dentin matrix protein-1 (DMP-1) and OPN proteins, than on control. BioS-2P scaffolds (5 mm diameter and 2 mm heigh, presenting 76 ± 5% of total porosity, with poros size ranging from 100 to 800 µm) implanted in calvarial defects promoted new bone formation in close contatc to BioS-2P, both on periphery and in the center of the defect. The computed microtomography morphometry showed no difference between the evaluated parameters bone volume, bone volume / total volume, bone surface, surface / bone volume, number of trabeculae, trabecular separation and trabecular thickness, measured at 4, 8 and 12 weeks. MSCs and OBs were seeded into the scaffold (with efficiency of incorporation 90% e 81%, respectively) and they remained on the defects for 14 days. After 8 weeks, the same pattern of bone formation was observed, however, the combination of BioS-2P with cells did not increase the amount of new bone. The results showed the BioS-2P ability to induce osteoblastic differentiation of MSCs and to stimulate osteoblastic activity, resulting in new bone formation in vivo. However, the combination of BioS-2P with MSCs and OBs was not able to increase bone formation and induce the repair of bone defects.