A esquizofrenia é um transtorno mental de alta complexidade e até o presente momento nenhuma teoria conseguiu explicar completamente sua etiologia. Uma dessas teorias acredita que a transferência de informações entre os hemisférios de pacientes com esquizofrenia, que ocorre através do corpo caloso, comissura anterior e posterior, pode estar comprometida. Os objetivos do nosso estudo foram avaliar se existem alterações de conectividade inter-hemisférica (IH) e se essas alterações sofrem influência do gênero, em pacientes portadores de esquizofrenia quando comparados com seus parentes em primeiro grau e controles saudáveis, utilizando-se da imagem de ressonância magnética por tensor de difusão (IRMTD). Participaram do estudo 30 pacientes portadores de esquizofrenia, diagnosticados pelos critérios do Manual diagnóstico e estatístico das doenças mentais em sua quarta edição, os quais foram selecionados entre os pacientes do grupo de medicações atípicas do ambulatório de esquizofrenia e da enfermaria psiquiátrica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo; 30 parentes em primeiro grau desses pacientes; e 30 voluntários saudáveis. Todos os sujeitos do estudo foram submetidos a um exame de ressonância magnética, realizado no Centro de Ciências das Imagens e Física Médica de nossa instituição, onde foram adquiridas as sequências volumétricas e difusionais utilizadas em nosso estudo. Em posse das imagens de ressonância magnética dos 90 sujeitos do estudo, realizamos o pós-processamento dessas imagens, utilizando o software BrainVoyager QX® versão 2.4, com o intuito de obtermos, por meio dos dados provenientes da IRMTD, os mapas de anisotropia fracional (AF) e difusibilidade média (DM). Com esses mapas em mãos, procedemos à análise estatística do estudo, denominada de análise de covariância voxel a voxel (VANCOVA), no cérebro todo. Nessa análise, utilizamos a idade como covariável e verificamos a influência do gênero nos resultados encontrados. Nossos resultados 6 evidenciaram que os pacientes portadores de esquizofrenia apresentaram valores de AF e DM alterados em estruturas homólogas ao corpo caloso e áreas frontais adjacentes. Assim, podemos afirmar que descobrimos perda de conectividade IH nesses mesmos pacientes. Por meio de nosso estudo, descobrimos também a influência do gênero nos valores de AF e DM encontrados e então, consequentemente, podemos dizer que a conectividade IH de pacientes portadores de esquizofrenia sofreu influência do sexo. A idade também mostrou influenciar a conectividade IH de nossos pacientes. Com o atual conceito de que alterações de AF e DM podem ser encaradas como indicativos de comprometimento da mielina, e sabendo que a mielina participa diretamente das reações neuroquímicas do sistema glutamatérgico cerebral, também podemos dizer que o sistema glutamatérgico que participa da conectividade IH desses pacientes encontrava-se comprometido. / Schizophrenia is a highly complex mental disorder and no theory to date was able to fully explain the etiology of this disorder. One of the existing theories advocates that interhemispheric communication, which occurs through the corpus callosum and the anterior and posterior commissures, might be impaired in schizophrenia. Our study was designed to investigate whether there are interhemispheric connectivity (IC) alterations in schizophrenia and whether these alterations are influenced by gender through the comparison of schizophrenia patients with their first-degree relatives and healthy controls using diffusion tensor imaging (DTI). We enrolled 30 schizophrenia patients diagnosed according to the fourth edition of the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders and selected from the Group of Atypical Medications of the Schizophrenia Outpatient Clinic and the psychiatric ward of the Ribeirão Preto Medical School University Hospital, 30 first-degree relatives of these patients and 30 healthy volunteers. All subjects underwent magnetic resonance imaging (MRI) scans for the acquisition of volumetric and diffusion sequences. The images were post-processed using BrainVoyager QX® version 2.4 to create fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD) maps from DTI data. The resulting data were analyzed using voxel-to- voxel analysis of covariance (VANCOVA) for the whole brain. In this analysis, we used age as a co-variable and assessed the influence of gender. Our results showed that schizophrenia patients had altered FA and MD values in structures homologous to the corpus callosum and adjacent frontal areas, suggestive of IC loss in the patients. We also found that gender influenced FA and MD values and, therefore, that IC in schizophrenia patients is influenced by gender. Age was also found to influence IC in our patients. Based on the current conception that FA and MD alterations may indicate myelin impairment and knowing that myelin participates directly in neurochemical reactions of the glutamatergic system in the brain, we can infer that the glutamatergic system, which is implicated in IC, is affected in schizophrenia and is influenced by gender.

INTRODUÇÃO: Epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) por esclerose hipocampal (EH) é a forma de epilepsia focal mais comum na idade adulta e a causa mais frequente de refratariedade ao tratamento clínico. Apesar de se tratar de uma patologia da substância cinzenta, alguns estudos, por meio da imagem por tensor de difusão (diffusion tensor imaging-DTI), têm demonstrado alteração da substância branca temporal e extratemporal nestes pacientes. O corpo caloso (CC) é a maior comissura cerebral conectando áreas corticais homólogas de ambos os hemisférios cerebrais e tem sido implicado na propagação da atividade epiléptica. O objetivo principal do presente estudo foi avaliar possíveis alterações no CC de pacientes com ELTM-EH pela técnica de DTI e verificar se essas dependem da lateralidade da EH e da concordância entre os exames de ressonância magnética (RM) e os exames de vídeo-eletroencefalograma (EEG). Como objetivo secundário, também avaliou-se se estas alterações se correlacionavam com alguma variável clínica ou com as medidas volumétricas do CC. MÉTODOS: 42 pacientes com ELTM-EH (idades: 20-54 anos) e 30 voluntários saudáveis como grupo controle (idades: 18-53 anos) realizaram exame de RM de crânio, sendo obtidas sequências de DTI com 32 direções de gradiente e imagens volumétricas ponderadas em T1. Os pacientes foram também divididos em subgrupos: EH à direita e EH à esquerda, e em pacientes concordantes e discordantes. Os valores de anisotropia fracionada (AF), difusividade média (DM), difusividade axial (DA), difusividade radial (DR) e os dados volumétricos foram extraídos a partir de cinco segmentos obtidos automaticamente na secção sagital do CC. Foram realizadas comparações dos parâmetros de DTI no CC entre os grupos de pacientes e controles, e entre os subgrupos de pacientes. Foram investigadas correlações entre os parâmetros do tensor de difusão e as variáveis clínicas. As alterações volumétricas no CC dos pacientes com ELTM-EH bem como a correlação dessas alterações com as anormalidades de difusão também foram avaliadas. Considerou-se um valor de p < 0,05 como estatisticamente significativo. RESULTADOS: Nas regiões anterior, médio-posterior e posterior do CC dos pacientes, observaram-se redução da AF e aumento da DM e da DR, em relação aos controles. A DA manteve-se inalterada. Não foram demonstradas diferenças nos padrões de alteração de difusão entre os pacientes com EH à direita e com EH à esquerda, nem entre pacientes concordantes e discordantes. Não foram observadas correlações significativas entre os parâmetros do tensor de difusão com a idade ao evento inicial, idade de início da epilepsia, tempo de doença, tempo de epilepsia, período de latência e frequência de crises. No entanto, pacientes que apresentaram crise febril como evento precipitante inicial exibiram maior intensidade e extensão das alterações de difusão. Observou-se redução volumétrica difusa do CC, sendo demonstrada correlação negativa significativa entre DM e DR, e o volume nos segmentos central, médio-posterior e posterior, e, ainda, entre DA e volume do segmento posterior. Nós observamos, ainda, correlação negativa significativa entre o volume e o tempo de epilepsia, e o tempo de doença. CONCLUSÕES: Houve alteração dos parâmetros de DTI em áreas específicas do CC e redução volumétrica difusa desta estrutura. Tais anormalidades parecem ser secundárias à propagação das crises epilépticas ao longo de vias específicas anatômica ou funcionalmente relacionadas aos lobos temporais promovendo alterações secundárias na substância branca cerebral. O histórico de crise febril está relacionado a maior intensidade e extensão de acometimento do CC / INTRODUCTION: Mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) with hippocampal sclerosis (HS) is the most common form of focal epilepsy in adults and it is frequently associated with refractoriness to medical treatment. Although epilepsy is considered a grey-matter disease, abnormalities in the temporal and extra-temporal white matter have been identified in these patients with diffusion tensor imaging (DTI). The corpus callosum (CC) is the major white matter tract connecting both cerebral hemispheres and has been implicated as an important route of spread of epileptic activity. The first goal of this study was to detect DTI abnormalities in specific areas of the CC in patients with MTLE-HS and to verify if these abnormalities depend on the laterality of the HS and on the concordance between the magnetic resonance imaging (MRI) and video-electroencephalogram (EEG). As a second goal we assessed if DTI results were correlated with any clinical variable or volumetric changes of the CC. METHODS: 42 patients (age: 20-54 years) and 30 healthy controls (age:18-53 years) were submitted to brain MRI. DTI sequences with 32 gradient encoding directions and volumetric T1-weighted images were obtained. Additionally, we grouped the patients in left sided and right sided HS and in concordant and discordant HS. Mean values of fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD), axial diffusivity (AD), radial diffusivity (RD) and volumetric results were extracted from five segments at the midsagittal section of the CC obtained through automatic segmentation. Comparisons of DTI parameters of the CC were performed between patients and controls and between subgroups of patients. Correlations between DTI parameters and clinical findings were calculated. We also evaluated volume abnormalities of the CC in MTLE-HS patients and the correlations between these abnormalities and DTI changes. We considered a value of p <0.05 statistically significant. RESULTS: Our study showed that, when HS patients was compared to controls, the FA was lowest in the anterior, mid-posterior and posterior subregions of the CC. MD and RD were higher in these same segments. No changes were observed in AD. No differences in the CC DTI parameters were detected between right-sided HS and left-sided HS or between concordant and discordant HS patients. Age at initial event, age at epilepsy onset, duration of disease, duration of epilepsy, latency period and seizure frequency were not significantly correlated with the DTI parameters. However, patients who had febrile seizures as initial event exhibited greater intensity and extent of DTI changes. All segments demonstrated volume reduction compared to controls. Significant negative correlation was demonstrated between MD and RD and the volume in the central, midposterior and posterior segments of the CC, and between AD and volume of the posterior segment. We also demonstrated negative correlation between volume and duration of disease and duration of epilepsy. CONCLUSIONS: This study showed diffusion abnormalities in specific areas of the CC and diffuse atrophy in patients with unilateral HS, which may be secondary to seizures propagation along specific pathways leading to secondary changes in brain white matter. The history of febrile seizure is related to greater involvement of the CC

Movimentos coletivos prestam um papel fundamental na dinâmica e energética de biomoléculas em solução. Estes movimentos permitem o acoplamento de regiões significativamente distantes, apresentando considerável influência, por exemplo, no alosterismo para a formação de complexos macromoleculares e no funcionamento integrado de proteínas multidomínios como \"máquinas moleculares\". Neste trabalho de doutoramento, serão apresentados os resultados referentes à aplicação conjunta de técnicas experimentais biofísicas, de modelagem estrutural e de dinâmica molecular no estudo de dois sistemas para os quais estes movimentos coletivos demonstram considerável importância funcional. Para a interação do receptor nuclear do ácido 9-cis-retinóico com seu elemento responsivo específico no DNA (HRE), a comparação de estudos de dinâmica molecular com ensaios de afinidade por anisotropia de fluorescência sugere que a resistência inicial para a associação do monômero, seguida da acentuada colaboratividade na associação do dímero é regida por um impedimento da associação do domínio de ligação ao DNA (DBD) para o primeiro à sequência responsiva devido, em última análise, a uma não complementaridade dos modos coletivos mútuos. Este impedimento para a associação monomérica inicial é mais acentuado para o monômero 5\' (para o qual a menor especificidade de ligação à seqüência específica já é bem documentada), devido aos efeitos conjuntos de um \"defeito\" natural no empacotamento de bases da seqüência responsiva, que se manifesta mais significativamente na interface entre o meio-sítio 5\' e a seqüência espaçadora, e dos modos vibracionais entre os dois sítios decorrentes de seu faseamento relativo na topologia do DNA na seqüência responsiva, caracterizando um mecanismo \"chave e fechadura\" para a interação obrigatoriamente simultânea dos dois monômeros ao DNA. No segundo caso, um estudo integrado utilizando a técnica experimental de espalhamento de raios X a baixos ângulos e uma abordagem de modelagem estrutural baseada em dinâmica molecular foi realizado para a celobiohidrolase I de Trichoderma harziannum. Este estudo permitiu tanto a elaboração de um modelo estrutural de maior resolução para esta enzima de alto potencial biotecnológico como a constatação dos possíveis mecanismos moleculares a partir dos quais as glicosilações no peptídeo conector impõem restrições à orientação e modos vibracionais entre seus dois domínios de forma condizente com sua ação concertada na interação e no deslize da enzima sobre a superfície celulósica, ambos de fundamental importância para a processividade da enzima na hidrólise do substrato microcristalino. / Collective motions play a fundamental role in solution biomolecule dynamics and energetics. These movements can couple very distant regions in the protein structures affection, for instance, allosteric mechanisms, the establishment of macromolecular complexes, and on the integrated function of multidomain proteins as molecullar machines. In this thesis, we present results concerning to the joint use of experimental biophysical techniques, structural modeling and molecular dynamics simulations on the study of two systems for which these collective motions have substantial importance. First, we study the interaction of the nuclear retinoid X receptor with its specific DNA hormone response element (HRE) using a combination of molecular dynamics simulations and affinity assays performed by using fluorescence anisotropy. We find out that collective motions mediate the low binding affinity of monomers and the high cooperative binding of HRE dimers. The lower binding affinity of the monomer is more prominent for 5´ monomers. This occur due to an natural ineffective stacking of the last base pair step at the 5´-half-site and to the phasing of the two binding half-sites in the DNA topology, that impose a collective motions that tends to occlude the 5´ binding site. This behavior, in turn, is concurrent with the well known 3´ polarity and the decreased binding specificity to the 5´ half site for the hRXR&alpha; monomer. This same pattern impose a lock-and-key mechanisms dependent on the binding of the full dimer. Second, an integrated Small angle X ray scattering and molecular dynamics based structural modeling was used to comprehend the interdomain motions of cellobiohydrolase I of Trichoderma harziannum. We manage to build a refined model for this enzime, with important biotechnological potential. We also provide insights into molecular mechanisms of linker and glycosylation imposed restraints on the orientation and vibrational modes of the full-length enzyme, supporting a mechanism of sliding of on the cellulose surface. This mechanism is fundamental for the high processivity on the hydrolysis of microcrystalline cellulose.

Ionic Liquids (ILs) has been attracting attention, both from academia and industry, given the numerous applications of these systems. ILs are salts, usually composed by an organic ion, and a counterion which could be organic or inorganic, and, interestingly they are found at liquid state at room temperature. Our interest in studying ILs comes from its low toxicity. Some recent studies have shown that the toxicity of the ILs ishigher than believed, in particular for biologically relevant systems. The main goal of this research is to study the influence of the ionic liquid 1-tetradecyl-3-methylimidazolium chloride ([C14MIM][Cl]) with membrane systems. To do so, we made use of different lipids: POPC, Sphingomyelin, Cholesterol, POPG, DPPC, DPPG and DMPC. For each of these systems, the influence of ILs concentration were elucidated by means of a systematic study through different experimental techniques: Small Angle X-ray scattering (SAXS), dynamic light scattering (DLS), fluorescence anisotropy, optical microscopy and z-potential. Since [C14MIM][Cl] has a positive charge on the imidazolium group, the superficial charge of all vesicles increased. For zwitterionic vesicles no significant change in size and melting temperature were noticed. The imidazolium-based ionic liquid diminished the gel-fluid transition temperature for negatively charged lipids. For DPPC:DPPG (1:1), for instance, the transition temperature decreased from 42.50±0.13oC to 25.27±0.33oC and for DPPG from 46.12±0.22 oC to 36.6±0.38 oC. For DPPG, the vesicle hydrodynamic diameter increased from 84±0.1nm to 176±0.1nm, whereas for DPPC:DPPG it increased from 95±0.1nm to 196±0.1nm. The electronic density profile, obtained by SAXS, supported the penetration of the [C14MIM][Cl] into the negative bilayer structure. 15 mol% of [C14MIM][Cl] increased the polar head thickness of DPPC vesicles from 11.1±0.6 Å to 18.0±0.7 Å, without alter significantly the inner region of the membrane.Qualitative results obtained with optical microscopy showed that the IL incorporation destabilize the membrane asymmetry (between the leaflets) leading to the formation of pores (evidenced by optical contrast lost) and the presence of buds. We believe that this work could improve the understanding of the effects of ILs in the presence of biological relevant systems / Os líquidos iônicos (LI) tem atraído grande atenção, tanto da academia quanto da indústria, devido às suas numerosas aplicações. LI são sais, normalmente compostos por um íon orgânico, e um contra-íon que pode ser orgânico ou inorgânico, mas que tem como característica ser encontrado no estado líquido à temperaturas próximas a ambiente. Nosso interesse em estudar LIs vem de sua baixa toxicidade, atribuída a sua baixa volatilidade. Entretanto, alguns estudos recentes mostraram que a toxicidade dos LI é maior do que se acreditava, em particular com sistemas de relevância biológica.O objetivo principal desta dissertação é estudar a influência do líquido iônico 1-tetradecil-3-metilimidazólio cloreto ([C14MIM][Cl]) com sistemas de membrana. Para isso, utilizamos diferentes lipídios, como o POPC, esfingomielina, colesterol, POPG, DPPC,DPPG e o DMPC. Para cada um destes sistemas, a influência da concentração de LI foi elucidada por meio de um estudo sistemático através de diferentes técnicas experimentais, tais como: espalhamento de raio-X a baixos ângulos (SAXS), espalhamento dinâmico de luz (DLS), anisotropia de fluorescência, microscopia óptica e potencial-z. Uma vez que o componente iônico de [C14MIM][Cl] tem uma carga positiva no grupo imidazólio, a carga superficial de todas as vesículas estudadas aqui aumentou. Entretanto, para asvesículas compostas pelos lipídeos zwitteriónicos, não tenha sido observada qualquer alteração significativa no tamanho e na temperatura de transição de fase gel-fluido. O [C14MIM][Cl] altera a organização interna entre as moléculas de lipídio com carga negativa. Consequentemente, à medida que a quantidade de LI aumenta, a temperatura de transição de fase diminui e o tamanho médio das vesículas aumenta. Para o sistema DPPC:DPPG (1:1) a temperatura de transição de fase caiu de 42.50 ± 0.13 oC para 25.27 ± 0.33 oC e para as vesículas de DPPG de 46.12±0.22 oC para 36.6±0.38 oC. Quanto ao diâmetro hidrodinâmico médio, no caso do DPPG este valor aumentou de 84±0.1 nm para 176±0.1 nm, enquanto que para a mistura DPPC:DPPG (1:1) ele passou de 95±0.1nm para 196±0.1nm. Indicando assim que o LI incorpora na bicamada lipídica negativamente carregada. O perfil de densidade eletrônica, obtido por SAXS, confirma a penetração do [C14MIM][Cl] na bicamada lipídica. Diferentemente, para a membrana lipídica zwitteriónica o LI tende a se situar perto da região da cabeça polar sem afetar significativamente a região do interior da bicamada lipídica. Por outro lado, a presença de15 mol% de [C14MIM][Cl] aumenta a espessura da região polar das bicamadas das vesículas de DPPC de ~ 11.1±0.6 Å para ~ 18.0±0.7 Å. Os resultados qualitativos da microscopia óptica mostraram que a incorporação da LI desestabiliza a assimetria da membrana entre as camadas interna e externa, além de sugerir o aparecimento de poros (evidenciado pela perda do contraste ótico das vesículas) e estruturas chamadas de buds. Esperamos que este trabalho melhore a compreensão dos efeitos do LI na presença de organismos biológicos.

Em engenharia, a quantidade de problemas geométricos complexos que precisam ser resolvidos empregando teorias de placas ou cascas é notável. Esta é a razão por que há tantas teorias que buscam simplificar os problemas tridimensionais em outros menos custosos computacionalmente. Além disso, o aumento atual do uso de estruturas sanduíche requer que as formulações bidimensionais sejam mais precisas. Esta tese, num primeiro momento, compila a maioria das teorias de placa, comentando as principais diferenças, vantagens e desvantagens de cada uma. As formulações bidimensionais de placas laminadas são classificadas principalmente de acordo com o tratamento da coordenada na direção normal a superfície da mesma: Camada Única Equivalente (ESL), ESL refinada (teorias Zig-Zag) e Teorias Discretas ou de Camada (LW). Cada uma destas teorias é revista juntamente com as hipóteses de placas que são feitas para cada uma das camadas ou para o laminado como um todo. Para resolver tais problemas estruturais em engenharia, métodos numéricos são normalmente utilizados. Portanto, num segundo momento, alguns métodos de solução são citados e revisados, mas o foco é dado ao Método dos Elementos Finitos (MEF). A contribuição deste trabalho consiste na implementação de um novo método de solução de compósitos laminados e estruturas sanduíche com base em um sistema unificado de Formulação Generalizada (GUF) via MEF. Um elemento quadrilátero de 4 nós foi desenvolvido e avaliado com um código de Elementos Finitos desenvolvido pelo presente autor. Os requisitos para continuidade do tipo C-1 são respeitados para a variável de deflexão da placa. Esse método é nomeado de Formulação Generalizada do Caliri (CGF). Resultados para placas isotrópicas, placas de laminado compósito e estruturas sanduíche consideradas finas ou espessas são comparados com dados da literatura e soluções via Abaqus. Os resultados obtidos ao longo da espessura reforçam a necessidade de soluções de placa não-lineares para placas espessas (laminadas ou não). Mostrou-se que as soluções estáticas e dinâmicas empregando o método proposto fornecem resultados coerentes quando comparados com outros métodos de solução. Dentre os diversos estudos de caso investigados, verificou-se que é possível se obter resultados com alta concordância. Para uma estrutura sanduíche com núcleo macio, o resultado de deslocamento previsto para um carregamento estático chega a 99.8% de concordância e o resultado de uma análise modal da mesma estrutura mostra uma concordância de 99.5% com os resultados de um modelo feito com elementos 3D em um programa comercial de elementos finitos. / In engineering, the amount of complex geometrical problems, which need to be solved by using plates and shells theories, is remarkable. This is the reason why there are so many plate and shell theories which attempt to simplify three dimensional problems into ones with low computational cost. Additionally, the current increasing use of sandwich structures requires that the two dimensional formulations be accurate enough. First, this thesis compiles most of the plate theories from the literature and quotes the main differences, advantages and weaknesses of each one. The bi-dimensional laminated plate formulations are mainly classified according to the treatment of the variable in the normal direction of the plate surface: Equivalent Single Layer (ESL), Refined ESL (Zig-Zag theories) and Layer-Wise (LW) theories. Each one of these theories is reviewed along with the plate hypotheses which are made for each ply and/or laminate. To solve such complex structural engineering problems, numerical methods are normally used. Second, few solution methods are reviewed and quoted, but focus is given to the Finite Element Method (FEM). The contribution of this work is the implementation of a new solution method for laminated composites and sandwich structures based on a Generalized Unified Formulation (GUF) via FEM. A quadrilateral 4-node element was developed and evaluated using in-house Finite Element program. The C-1 continuity requirements is fulfilled for the transversal displacement field variable. This method is tagged as Caliri\'s Generalized Formulation (CGF). Results for isotropic plates, laminated composite plates and sandwich structures for thin and thick laminates are compared with literature data and solutions via Abaqus. The through-the-thickness profile results reinforce the need for non-linear plate (laminated or not) solutions. It was shown that the static and dynamic solutions employing the proposed solution method yield coherent results when compared with other solution methods. Among the different case studies investigated, it was verified that it is possible to obtain results with high agreement. For a soft-core sandwich structure, the displacement result for a static loading is reported as high as 99.8% and the result of a modal analysis of the same structure shows an accuracy of 99.5%, comparing to the results from a 3D finite element model built with a commercial software.

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Eles foram formados, em geral, por dois pulsos magmáticos: (1) um primeiro pulso magmático foi fracionado in situ após a colocação em níveis crustais rasos gerando uma série de monzogranitos equigranulares grossos com proporções variáveis de biotita e hornblenda; (2) um segundo pulso, ligeiramente mais jovem, localizado nas porções centrais dos plutons, é composto de um magma mais evoluído de onde leucogranitos equigranulares derivaram. Intrusões anelares são identificadas no plúton Redenção. O zoneamento magmático é marcado por um decréscimo do conteúdo modal de minerais máficos, das razões plagioclásio/Kfeldspato e anfibólio/biotita e do conteúdo de anortita do plagioclásio. O conteúdo de TiO2, MgO, FeOt, CaO, P2O5, Ba, Sr e Zr diminuem e os de SiO2, K2O e Rb aumentam na mesma direção. A diferenciação magmática foi controlada pelo fracionamento das fases minerais cristalizadas precocemente, incluindo anfibólio ± clinopiroxênio, andesina-oligoclásio cálcico, ilmenita, magnetita, apatita e zircão. A Suíte Jamon é subalcalina, metaluminosa a peraluminosa e possui assinatura geoquímica de granitos intraplaca do tipo-A. A ocorrência de magnetita e titanita, bem como os altos valores de susceptibilidade magnética demonstra que os granitos da Suíte Jamon foram formados em condições oxidantes. Granitos tipo-A oxidados possuem altas razões de FeOt/(FeOt+MgO), TiO2/MgO e K2O/Na2O e baixos valores de CaO e Al2O3 comparado aos granitos cálcio-alcalinos. Porém, o caráter oxidado da Suíte Jamon são similares aos granitos mesoproterozóicos do tipo-A da série magnetita do SW da América do Norte e difere dos granitos rapakivi reduzidos do Escudo da Fennoscandia e das suítes Serra dos Carajás e Velho Guilherme da Província Mineral de Carajás em vários aspectos, provavelmente pela diferença de fontes magmáticas. A Suíte Jamon cristalizou próximo ou levemente acima do tampão óxido níquel-níquel (NNO) e uma fonte biotite-honblende quartzo-dioritica sanukitoid arquena foi proposta para os magmas oxizidados da Suíte Jamon. O estudo gravimétrico indica que os plútons Redenção e Bannach são intrusões tabulares com ~ 6.0 km e ~2.2 km de espessura máxima, respectivamente. Estes plútons possuem dimensões lacolíticas e são similares neste aspecto aos clássicos plútons graníticos rapakivi. Os dados gravimétricos sugerem que o crescimento da parte norte do pluton Bannach resultou da amalgamação de plútons tabulares menores intrusivos em seqüência de noroeste a sudeste. Os plútons da Suíte Jamon foram colocados em um ambiente tectônico extensional com o esforço seguindo o trend NNE-SSW to ENE-WSW, como indicado pela ocorrência de enxames de diques de diabásio e granito pórfiro, de orientação WNW-ESE a NNW-SSE e coexistentes com a Suíte Jamon. Os plutons graníticos paleoproterozóicos e stocks de Carajás estão dispostos ao longo de um cinturão que segue o trend geral definido pelos diques. A geometria tabular dos batólitos estudados e o alto contraste de viscosidade entre os granitos e suas rochas encaixantes arquenas pode ser explicado pelo transporte de magma via diques. Os mecanismos responsáveis pela colocação dos plutons graníticos, em particular de plutons anorogênicos do tipo-A, são ainda discutidos. Desse modo, estudo da trama magnética através de medidas de anisotropia de susceptibilidade magnética (ASM) tem sido aplicado no plúton Redenção na tentativa de compreender a sua história de colocação. Os altos valores de suscetibilidade magnética (1 x 10-3 SI to 54 x 10-3 SI) indicam que a trama magnética é controlada principalmente pelos minerais ferromagnéticos. Os baixos valores do grau de anisotropia (P') e os aspectos texturais (ausência de feições deformacionais) indicam que a trama magnética é de origem magmática. A trama magnética é bem definida e caracterizada por uma foliação concêntrica de alto ângulo associada com lineações com mergulho moderado a fraco. A falta de uma trama linear unidirecional bem definida na escala do plúton sugere uma influência reduzida ou nula dos esforços (stresses) regionais durante a colocação do corpo granítico. A forma tabular e a ocorrência de foliações magnéticas de alto ângulo são interpretadas principalmente como resultado de: (1) ascensão vertical de magmas através de diques alimentadores noroeste-sudeste e acomodação pela translação ao longo dos planos da foliação regional E-W; (2) mudança do fluxo vertical para um espalhamento lateral do magma, com subsidência do assoalho criando espaço para injeção de pulsos magmáticos sucessivos; (3) expansão in situ da câmara magmática em resposta às intrusões mais tardias na porção central, acompanhada pela injeção do magma residual através de fraturas anelares. / The 1.88 Ga, anorogenic, A-type Jamon suite and associated dikes intruded 2.97 – 2.86 Ga-old Archean granitoids of the Rio Maria Granite-Greenstone Terrane which lies to the south of Serra dos Carajás, in the southeastern domain of the Amazon Craton, northern Brazil. Petrographic and geochemical aspects associated with magnetic susceptibility and gamma-ray spectrometry data showed that the Redenção and the northern part of Bannach plutons are normally zoned, with mingling relationships that indicate multiple magma injections in their construction. Both were formed by two magmatic pulses: (1) a first magma pulse which fractionated in situ after shallow crustal emplacement and generated a series of coarse, evengrained monzogranites with variable modal proportions of biotite and hornblende; (2) a second, slightly younger magma pulse, localised in the center of both plutons, and composed of a more evolved liquid from which even-grained leucogranites were derived. Seriated and porphyritic biotite monzogranite facies intruded the coarse (hornblende)-biotite monzogranites and formed anellar structures within the Redenção pluton. The magmatic zoning is marked by a systematic decrease in mafic mineral modal content, plagioclase/potassium feldspar and amphibole/biotite ratios, and anorthite content of plagioclase. TiO2, MgO, FeOt, CaO, P2O5, Ba, Sr, and Zr decreased, and SiO2, K2O, and Rb increased in the same fashion. Magmatic differentiation was controlled by fractionation of early crystallized phases, including amphibole±clinopyroxene, andesine to calcic oligoclase, ilmenite, magnetite, apatite, and zircon. The Jamon suite is subalkaline, metaluminous to mildly peraluminous, ferroan alkali-calcic, and displays geochemical affinities with within-plate A-type granites. The ubiquitous occurrence of magnetite and titanite as well as high magnetic susceptibility values demonstrate that granites of the Jamon suite are oxidized in character. Oxidized A-type granites have high FeOt/(FeOt+MgO), TiO2/MgO, and K2O/Na2O ratios and low CaO and Al2O3 compared to calc-alkaline granites. The oxidized character of the Jamon suite makes it more akin to the USA Mesoproterozoic magnetiteseries A-Ttype granites but differs from the reduced rapakivi granites of the Fennoscandian Shield, and Serra dos Carajás and Velho Guilherme suites of the Carajás province, probably because of different magmatic sources. The Jamon suite probably crystallized near or slightly above the nickel-nickel oxide (NNO) buffer and an Archean sanukitoid biotite-hornblende quartz diorite source was proposed for the oxidized Jamon magmas. Gravity modelling indicates that the Redenção and Bannach plutons are sheeted-like composite laccolithic intrusions, ~6 km and ~2 km thick, respectively. These plutons follow the general power law for laccolith dimensions and are similar in this respect to classical rapakivi granite plutons. Gravity data suggest that the growth of the northern part of the Bannach pluton was the result of the amalgamation of smaller sheeted-like plutons which successively intruded in sequence from northwest to southeast. Jamon suite plutons were emplaced in an extensional tectonic setting with the principal stress oriented approximately along NNE-SSW to ENE-WSW, as indicated by the occurrence of diabase and granite porphyry dike swarms, orientated WNWESE to NNW-SSE and coeval with the Jamon suite. The 1.88 Ga A-type granite plutons and stocks of Carajás are disposed along a belt defined by the general trend of the dike swarms. The inferred tabular geometry of the studied plutons can be explained by magma transport via dikes and it is supported the high contrast of viscosity between the granites and their Archean country rocks. Mechanisms responsible for emplacement of granitic plutons, and in particular of anorogenic A-type plutons, are still debated. A magnetic fabric study derived from anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) measurements was applied to the Redenção pluton in order to understand its emplacement history. High magnetic susceptibilities (K from 1 x 10-3 SI to 54 x 10- 3 SI) indicated that magnetic fabrics are primarily carried by ferromagnetic minerals (magnetite). Low P' values and absence of intracrystalline deformation features indicated that the magnetic fabric is of magmatic origin. The magnetic fabric is well organized and characterized by concentric steep foliations associated with moderately to gently plunging lineations. The lack of a well-defined unidirectional linear fabric at pluton scale suggests the reduced or null influence of regional stresses during granite emplacement. Three stages are proposed for construction of the Redenção pluton, which reconcile the tabular shape of the intrusion with the occurrence of steep magnetic foliations: (1) ascent of magmas in vertical, northwest-striking feeder dikes and accommodation by translation along east-west-striking regional foliation planes; (2) switch from upward flow to lateral spread of magma with space for injection of successive magma pulses created by floor subsidence; and (3) in situ inflation of the magma chamber in response to the central intrusion of late facies, accompanied by evacuation of resident magmas through ring fractures.

Estudos recentes têm sugerido que as imagens de tensor de difusão podem ser úteis para diagnosticar doença de Parkinson (DP). Nosso objetivo foi estimar a exatidão diagnóstica da anisotropia fracionada da substância negra (FA-SN) para o diagnóstico de DP, em uma amostra mais próxima do cenário clínico, incluindo pacientes com tremor essencial (TE) e voluntários sadios (VS). Para uma compreensão mais profunda de nossos achados, também realizamos uma revisão sistemática da literatura e meta-análise para estimar a mudança média da FA-SN induzida pela DP e a precisão diagnóstica dessa medida. Nossa amostra consistiu de 135 pacientes: 72 pacientes com DP, 21 com TE e 42 VS. Dois exames em RM 3T foram realizados em diferentes locais. Em nossa amostra, não encontramos diferenças significativas entre os grupos e a FA-SN não foi útil para o diagnóstico. O maior componente da variabilidade foi a interação sítio-sujeito. Os resultados desta amostra foram fundidos em uma meta-análise que incluiu 1549 indivíduos compostos de 896 pacientes com DP e 653 VS. Utilizaram-se os modelos bivariados e inversos de variância inversa para resumir as medidas de acurácia diagnóstica e as diferenças de médias, respectivamente. A meta-análise estimou uma pequena diminuição nos valores médios da FA-SN na DP (0,03 menor nos pacientes com DP (IC: 0,01 - 0,06)). Apesar disso, sua capacidade discriminatória para o diagnóstico da DP foi baixa. A sensibilidade e a especificidade combinadas foram, respectivamente, 70% (IC: 65 - 74) e 63% (IC: 57 - 69). Houve alta heterogeneidade entre os resultados dos estudos (I2 = 92%). O estudo de caso-controle e a meta-análise das medidas de anisotropia fracionada na substância negra de pacientes com doença de Parkinson e voluntários sadios demonstram que o seu uso como biomarcador de DP não é confiável / Recent studies have suggested that diffusion tensor images can be useful to diagnose Parkinson\'s disease (PD). Our goal was to estimate the diagnostic accuracy of substantia nigra fractional anisotropy (SN-FA) for PD diagnosis in a sample closer to the clinical setting, including patients with essential tremor (ET) and healthy controls (HC). To a deeper understanding of our findings, we also performed a systematic literature review and meta-analysis to estimate mean change of SN-FA induced by PD, and diagnostic accuracy of this measurement. Our sample consisted of 135 subjects: 72 PD and 21 ET patients and 42 HC. Two 3T MRI scans were performed in different sites. In our sample, we did not find significant mean difference between groups and SN-FA was useless for diagnosis. The largest component of explained variability of SN-FA was site-subject interaction. MRI results of this sample were merged in a meta-analysis that included 1549 subjects composed of 896 PD patients and 653 HC. The normal bivariate and the inverse-variance random-effect models were used to summarize diagnostic accuracy measures and mean differences respectively. Meta-analysis estimated a small decrease in mean SN-FA values in PD (0.03 lower in PD patients (CI: 0.01 - 0.06)). Despite this fact, its discriminatory capability to diagnose PD was low. The pooled sensitivity and specificity was respectively 70% (CI: 65 - 74) and 63% (CI: 57 - 69). There was high heterogeneity between studies results (I2 = 92 %). This case-control study and meta-analysis of substantia nigra fractional anisotropy measurements in Parkinson\'s disease and healthy volunteers demonstrate that their use as a PD biomarker is not reliable

Diffusion Tensor Imaging (DTI) is a new magnetic resonance imaging modality capable of producing quantitative maps of microscopic natural displacements of water molecules that occur in brain tissues as part of the physical diffusion process. This technique has become a powerful tool in the investigation of brain structure and function because it allows for in vivo measurements of white matter fiber orientation. The application of DTI in clinical practice requires specialized processing and visualization techniques to extract and represent acquired information in a comprehensible manner. Tracking techniques are used to infer patterns of continuity in the brain by following in a step-wise mode the path of a set of particles dropped into a vector field. In this way, white matter fiber maps can be obtained. / La imatge amb tensor de difusió (DTI) és una nova modalitat de ressonància magnètica capaç de generar mapes del desplaçament a nivell microscòpic de l’aigua a dins del teixits del cervell com a part del procés físic de la difusió. Aquesta tècnica ha esdevingut una important eina en la investigació de les estructures i funcions cerebrals perquè ens permet tenir dades in vivo de l’orientació de les fibres de matèria blanca. Per aplicar el DTI en la pràctica clínica cal extreure i representar la informació de forma entenedora aplicant tècniques i processos de visualització especialitzats. Es poden utilitzar tècniques de tractografia per tal de trobar patrons de continuïtat dins del cervell, a partir de fer el seguiment pas a pas del camí seguit per un conjunt de partícules que es deixen en un camp vectorial. D’aquesta forma és com s’obtenen els mapes de fibres de matèria blanca.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-03Bitstream added on 2014-06-13T18:31:04Z : No. of bitstreams: 1 yamasaki_mi_me_ilha.pdf: 16778400 bytes, checksum: 6afbdce5c51d7a7040bbcdba50a7949f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / É apresentado um estudo experimental da laminação de tiras fundidas a partir do material semi-sólido obtido na calha de resfriamento que alimenta continuamente um laminador duo. Os cilindros do laminador estão posicionados horizontalmente e podem ser operados na velocidade de 0,25 m/s, 0,47 m/s, 0,73 m/s e 1,07 m/s. A velocidade de 0,25 m/s produziu uma tira de melhor qualidade. Ligas hipoeutéticas Pb/Sn (Pb–30%Sn, Pb-40%Sn, Pb-50%Sn) e próxima ao ponto eutético (Pb-63%Sn), respectivamente, com intervalo de solidificação de 75 °C, 56 °C, 31 °C e 6 °C de acordo com o diagrama de fases, foram utilizadas nos ensaios experimentais para obter tiras semi-sólidas fundidas e tixoconformadas para comparação. As diversas simulações usando as ligas de Pb/Sn têm revelado a importância do intervalo de solidificação e temperatura de vazamento da liga, da velocidade dos cilindros, da temperatura do bocal junto ao cilindro inferior, da superfície de acabamento dos cilindros e da geometria da panela intermediária (tundish), sobre a qualidade do produto final. A liga Pb-30%Sn com alto intervalo de solidificação em comparação com outras ligas testadas, apresentou maior dificuldade para ser tixolaminada. Isso ocorreu, porque as ligas de alto intervalo de solidificação tendem a formar trincas à quente no final da solidificação. Como resultado, uma pasta metálica plástica é difícil de formar. O caminho provável para obter uma tira semi-sólida fundida de boa qualidade neste caso, é aplicar uma inoculação que produz grãos finos antes do vazamento. O controle para a tixolaminação empregando a liga Sn-37%Pb com intervalo de solidificação menor, e elevada fluidez, é mais rigoroso para obter uma tira contínua. Conseqüentemente, foram utilizadas diferentes temperaturas de vazamento (260, 240 e 220 ºC) para controlar a fluidez e obter o tempo de contato... / This is an experimental study of cast strip rolling from semi-solid material employing a cooling slope which continuously feeds a rolling mill. The cylinders of the rolling mill are positioned horizontally and can be operated at speeds of 0.25 m/s, 0.47 m/s, 0.73 m/s and 1.07 m/s. The lower speed of 0,25 m/s produces a strip of better quality. Hypoeutectic Pb/Sn alloys (Pb-30%Sn, Pb-40%Sn, Pb-50%Sn) and near eutectic point alloys (Pb-63%Sn), with solidification intervals of 75°C, 56°C, 31°C and 6°C respectively, according to the phase diagram, were used in experimental tests to obtain cast semi-solid and thixorolled strips for comparison. Simulations highlighted the necessary control parameters required to obtain good quality of the strip. These were: control alloy solidification interval, pouring temperature, roll speeds, ceramic nozzle temperature at the lower roll, quality of the roll surface finishing and tundish geometry. The Pb-30%Sn alloy, which has a much higher solidification interval in comparison with the other alloys tested, was difficult to thixoroll. This is because alloys with a high solidification interval tend to form hot tears at the end of solidification, and prevent a plastic metallic mush from forming. The probable solution to obtaining a semi-solid fused strip of good quality with this material, is to apply an inoculation that produces fine grains just before the pouring. In contrast, the parameter control for thixorolling of the Sn-37%Pb alloy, with lesser solidification interval and elevated fluidity, needed to be rigorous to obtain a continuous strip. Consequently, several pouring temperatures (260, 240 and 220ºC) were used to vary the fluidity and obtain sufficient alloy-inferior cylinder contact time for complete solidification. The strips obtained by the twin and single roll processing, and conventional rolling were characterized... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JorgeFSO_TESE.pdf: 9384301 bytes, checksum: 94f6528a142b55c3b875e331722c4d8d (MD5) Previous issue date: 2013-12-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / As most current studies, reinforced plastics have been, in recent years, a viable alternative in building structural elements of medium and large, since the lightness accompanied by high performance possible. The design of hybrid polymer composites (combination of different types of reinforcements) may enable structural applications thereof, facing the most severe service conditions. Within this class of composite materials, reinforced the underlying tissues hybrid high performance are taking space when your application requires high load bearing and high rigidity. The objective of this research work is to study the challenges in designing these fabrics bring these materials as to its mechanical characterization and fracture mechanisms involved. Some parameters associated with the process and / or form of hybridization stand out as influential factors in the final performance of the material such as the presence of anisotropy, so the fabric weave, the process of making the same, normative geometry of the specimens, among others. This sense, four laminates were developed based hybrid reinforcement fabrics involving AS4 carbon fiber, kevlar and glass 49-E as the matrix epoxy vinyl ester resin (DERAKANE 411-350). All laminates were formed each with four layers of reinforcements. Depending on the hybrid fabric, all the influencing factors mentioned above have been studied for laminates. All laminates were manufactured industrially used being the lamination process manual (hand-lay-up). All mechanical characterization and study of the mechanism of fracture (fracture mechanics) was developed for laminates subjected to uniaxial tensile test, bending in three and uniaxial compression. The analysis of fracture mechanisms were held involving the macroscopic, optical microscopy and scanning electron microscopy / Conforme estudos mais atuais, os pl?sticos refor?ados v?m sendo, nos ?ltimos anos, uma alternativa vi?vel na constru??o de elementos estruturais de m?dio e grande porte, desde que a leveza acompanhada de alto desempenho seja poss?vel. A concep??o de comp?sitos polim?ricos h?bridos (combina??o entre tipos diferentes de refor?os) pode possibilitar aplica??es estruturais dos mesmos, frente ?s mais adversas condi??es de servi?os. Dentro dessa classe de materiais comp?sitos, os refor?ados a base de tecidos h?bridos de alto desempenho v?m tomando espa?o quando a sua aplica??o requer alto suporte de carga e alta rigidez. O objetivo desse trabalho de investiga??o ? o estudo da influ?ncia que esses tecidos trazem na concep??o desses materiais quanto a sua caracteriza??o mec?nica e mecanismos de fratura envolvidos. Alguns par?metros associados ao processo e/ou forma de hibridiza??o se destacam como fatores influenciadores no desempenho final do material tais como a presen?a de anisotropia, forma da trama tecido, processo de confec??o dos mesmos, geometria normativa dos corpos de prova, entre outros. Neste sentido, quatro laminados comp?sitos foram desenvolvidos ? base de tecidos de refor?os h?bridos envolvendo fibras de carbono AS4, kevlar 49 e vidro-E e como matriz a resina ep?xi ?ster vin?lica (DERAKANE 411-350). Todos os laminados comp?sitos foram constitu?dos com quatro camadas de refor?os. Dependendo do tipo de tecido h?brido, todos os fatores influenciadores acima mencionados foram estudados para os laminados. Todos os laminados foram fabricados industrialmente sendo empregado o processo de lamina??o manual (hand-lay-up). Todo o estudo da caracteriza??o mec?nica e do mecanismo de fratura (fratura mec?nica) foi desenvolvido para os laminados submetidos aos ensaios mec?nicos de tra??o uniaxial, flex?o em tr?s e compress?o uniaxial. As an?lises dos mecanismos de fratura foram realizadas envolvendo a macroscopia, microscopia ?tica e eletr?nica de varredura