Viele S augetiere nutzen Vibrissen als taktile Sinnesorgane, um sich in ihrer Umwelt zurechtzu nden. Besonders Nagetiere, die ihre Vordergliedma en neben dem Laufen auch zum Greifen nutzen, weisen h au g nahe des Handgelenks carpale Vibrissen auf. Uber diese ist bisher wenig bekannt. Damit technische Systeme mit taktilen Sensoren nach dem Vorbild carpaler Vibrissen ausgestattet werden k onnen, m ussen die Eigenschaften letzterer bekannt sein. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Beitrag zur dynamischen Charakterisierung der Vibrissen geleistet. Es werden zun achst ein analytisches Modell und ein Finite-Elemente-Modell zur Beschreibung der Vibrissenschwingung entwickelt. Sie dienen der Uberpr ufung der Messwerte und der Parameteridenti kation. Eine Modalanalyse konnte erfolgreich durchgef uhrt und die Ergebnisse mit den Messdaten verglichen werden. Anschlie end werden verschiedene Verfahren getestet und hinsichtlich ihrer Eignung bewertet, die dynamischen Eigenschaften carpaler und mystacialer Vibrissen zu bestimmen. Die Vibrissenauslenkung wird optisch mit einer Hochgeschwindigkeitskamera bzw. mittels Makrofotogra e dokumentiert. Die Auswertung der Daten erfolgt in Matlab. Ergebnisse lassen sich zum einen mittels einer einmaligen Auslenkung der Vibrisse mit einem Festk orper erzielen: Aus der freien, ged ampften Schwingung des Haars werden die Eigenfrequenz und der D ampfungsgrad ermittelt. Zum anderen kann mit der Anregung durch einen Schwingerreger der Amplitudengang bestimmt werden. / Many mammals use whiskers to acquire information about their environment. Especially those rodents that use their forelimps not only for walking but also for climbing and handling food possess tactile hair near their wrists. Little is knwon about these so-called carpal vibrissae. In order to successfully implement vibrissa-like sensors in engineering applications, it is necessary to characterize the biological model. Within this thesis, an analytical and a nite element model are being developed in order to describe the oscillation of the vibrissa. Furtheron, they are to be used as reference for experimental data. A modal analysis is successfully implemented and the results were then compared to experimental data. In order to derive the ideal experimental setup for the characterization of carpal vibrissae, several approaches to the excitation of a single vibrissa are tested and evaluated. All experiments are documented optically, using either a high-speed camera or macro photography. Analysis of the data is conducted in Matlab. Two setups show promising performance: A one-time de ection of the vibrissa resulting in a free damped oscillation yields good results for both eigenfrequency and damping ratio while an excitation of the vibrissa via a vibration system leads to the amplitude response of the hair. / Tesis

A enzima acetilcolinesterase (AChE) tem sido amplamente aplicada no desenvolvimento de biossensores para detecção de pesticidas. No entanto, a aplicação de tais dispositivos é limitada devido à falta de robustez, que está associada com a baixa estabilidade enzimática, além de seu alto custo. Uma alternativa às enzimas é a utilização de moléculas sintéticas que mimetizem o comportamento enzimático, com menor custo e maior estabilidade; tais moléculas são denominadas moléculas biomiméticas. Neste trabalho são apresentados três potenciais catalisadores: o ácido [4-(1E)etanohidrazonoil]benzóico, o iodeto de pralidoxima (2-PAM) e o polímero polihidroxamicalcanoato (PHA); com grupos funcionais alfa nucleófilos hidrazona, oxima e ácido hidroxâmico, respectivamente. Tais moléculas foram avaliadas baseando-se em dois critérios para classificação de biomiméticos da AChE: 1) catálise da hidrólise do substrato acetiltiocolina (ATCh) e 2) interação com pesticida organofosforado. O método espectrofotométrico de Ellman revelou que o polímero PHA foi a molécula mais eficiente, uma vez que a constante de velocidade de segunda ordem obtida foi de 13867 mol-1 L s-1, 5 vezes superior a da 2-PAM e 232 vezes a da hidrazona. Posteriormente, todas as moléculas foram avaliadas por método espectrofotométrico em relação à interação com o organofosforado paraoxon. Apenas o PHA apresentou interação nas condições estudadas. Cálculos teóricos mostraram como ocorre a aproximação entre o PHA e ATCh, e com o paraoxon. Diante dos resultados obtidos, o PHA foi a molécula biomimética escolhida para aplicação no sensor eletroquímico para detecção de organofosforados. Primeiramente, o PHA foi imobilizado na superfície de um eletrodo impresso descartável a partir da formação de uma blenda com o polímero polietileno glicol metil éter, evitando sua solubilização. A oxidação da tiocolina formada a partir da catálise do ATCh realizada pelo PHA imobilizado foi verificada em 0,46 V vs Ag/AgCl, por voltametria de pulso diferencial. A equação obtida a partir da curva de calibração referente ao intervalo de concentração de paraoxon de 1,0 a 10,0 µmol L-1 foi I(%) = [4,8x106 C (mol L-1) + 0,8169]×100 (R2 = 0,99969), com limite de detecção de 3,63x10-7 mol L-1. Amostras de água de abastecimento foram analisadas, com concentrações adicionadas de paraoxon de 3,0; 6,0 e 8,0 µmol L-1, com recuperação de 115%; 106% e 94,5%, respectivamente. Os resultados apresentados mostraram que foi possível desenvolver um sensor eletroquímico biomimético para detecção de pesticida paraoxon. / Acetylcholinesterase enzyme (AChE) has been widely applied in biosensor development for pesticide detection. However, the application of those biosensors is limited due to their lack of robustness associated with low enzymatic stability and AChE high cost. An alternative to enzymes, it is the use of synthetic molecules which mimic enzymatic behavior, besides its low cost and superior stability, those are classified as biomimetic molecules. In this work is presented three potential catalysts: [4-(1E)ethanehydrazonoyl]benzoic acid, pralidoxime iodide (2-PAM), and polyhydroxamicalkalnoate polymer (PHA) with alpha nucleophile functional groups, such as hydrazone, oxime, and hydroxamic acid, respectively. The aforementioned molecules were evaluated based on two criteria for classification as AChE biomimetic: 1) catalysis of acetylthiocholine substrate (ATCh) hydrolysis and 2) interaction with organophosphorus pesticide. Spectrophotometrical Ellman´s method revealed that PHA polymer was the most efficient one, since its second order rate constant was 13867 mol-1 L s-1, which was 5 times superior than 2-PAM one and 232 times higher than hydrazone. Then, each molecule was analyzed through spectrophotometric method to verify the interaction with paraoxon organophosphorus pesticide. Only the PHA exhibited such interaction in the studied conditions. Theoretical calculations showed how the approach between PHA and ATCh, and also with paraoxon occurred. Regarding the obtained results, PHA was the chosen biomimetic molecule to be applied in the electrochemical sensor for organophosphorus detection. First of all, PHA was immobilized on the surface of disposable screen printed electrode through blend formation with polyethylene glycol methyl ether (mpEG), avoiding PHA dissolution. The oxidation of thiocholine generated towards ATCh catalysis performed by immobilized PHA was verified at 0.46 V vs Ag/AgCl by differential pulse voltammetry. The linear equation obtained through calibration curve for paraoxon concentration range of 1.0 to 10.0 µmol L-1 was I(%) = [4.8x106 C (mol L-1) + 0.8169]×100 (R2 = 0.99969), with limit of detection of 3.63x10-7 mol L-1. Water supply samples were analyzed considering the added paraoxon concentrations of 3.0; 6.0 e 8.0 µmol L-1, recovering 115%; 106% and 94.5%, respectively. The presented results showed that a biomimetic electrochemical sensor was successfully developed for detection of paraoxon organophosphorus pesticide.

Este trabalho tem por objetivo sistematizar alguns princípios de solução da natureza através da elaboração de uma taxonomia. Essa taxonomia pode ser utilizada como embasamento para a construção de ferramenta para o processo de projeto, cuja função é apoiar o designer na geração de alternativas durante a fase conceitual do design de produto. Para a consecução do trabalho foram investigadas três áreas do conhecimento: o processo de desenvolvimento de produto, com ênfase na fase conceitual e nos métodos criativos; os princípios de solução da natureza através de referências da biologia, da matemática e da biomimética; e a teoria da classificação, investigada com o objetivo de compreender uma metodologia adequada à organização do conhecimento na área proposta. O processo de intervenção foi realizado em conformidade com as metodologias levantadas no referencial teórico, oportunizando a elaboração da taxonomia dos princípios de solução da natureza. A sistematização do conhecimento realizada permitiu a proposição de uma ferramenta de aplicação direta ao designer para a geração de alternativas para o projeto de produto. / This paper`s aim is to systematize some of the solution principles of nature by developing a taxonomy. This system will be the basis for building a tool for de project process, which function is to help the designer when creating alternatives during the conceptual phase of product design. Three areas of knowledge were investigated: the process of product development, with emphasis on the conceptual phase and creative methods; biology, mathematics and biomimicry to understand nature`s best design; the theory of classification, studied to understand a methodology for the organization of knowledge in the proposed area. The process was conducted according to methods raised in the theoretical framework, allowing the solution principles of nature taxonomy to develop. The systematization of the knowledge acquired allowed the proposition of a new tool for direct application in creating alternatives on product design.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-05-04T15:08:56Z No. of bitstreams: 1 desenvolvimento_proposta.pdf: 985497 bytes, checksum: 5bb352aaf9236ce08aef0fdaaa332efd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T15:08:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 desenvolvimento_proposta.pdf: 985497 bytes, checksum: 5bb352aaf9236ce08aef0fdaaa332efd (MD5) Previous issue date: 2010-08-27 / Nenhuma / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma proposta de indicadores para a avaliação do desempenho ambiental dos processos produtivos industriais, tendo como parâmetros os dez Princípios dos Sistemas Naturais Maduros, Sistemas do Tipo III, descritos pela Biomimética: (1) usam resíduos como recursos; (2) diversificam-se e cooperam para o uso completo do habitat; (3) assimilam e usam energia eficientemente; (4) aperfeiçoam em vez de explorar ao máximo; (5) usam materiais parcimoniosamente; (6) não sujam sua morada; (7) não esgotam recursos; (8) mantêm-se em equilíbrio com a biosfera; (9) operam com base em informações; e (10) consomem recursos do próprio habitat. A Biomimética estuda os modelos de funcionamento da natureza e os imita ou inspira-se neles para compreender e propor rotas e soluções para os problemas humanos. Portanto, para esta nova abordagem, os processos de fabricação das indústrias deveriam incorporar princípios que são empregados pelos animais e pelas plantas, como por exemplo, usar a luz do sol e compostos simples para produzir fibras, plásticos e produtos químicos totalmente biodegradáveis. Paralelamente, foram estudados os conceitos dos métodos de gestão ambiental na indústria: a Eco-Eficiência, a Produção mais Limpa, a Produção Limpa, as Normas ISO, a Ecologia Industrial e a Metodologia Zeri. Posteriormente, foram levantados os métodos de avaliação do desempenho ambiental industrial, modelos para construção de sistemas de indicadores e analisados os indicadores de avaliação ambiental desenvolvidos por diferentes entidades para o setor industrial. É sugerido para cada Princípio um indicador, exceto para os Princípios 3 e 4. Para estes, identificou-se a importância da utilização do indicador de pressão e outro de resposta, considerando a atual impossibilidade de alterações estruturais na matriz energética mundial e no uso de materiais. Isso levou a determinação de doze indicadores que representam o comportamento dos aspectos industriais alinhado aos Princípios dos Sistemas Naturais Maduros. Assim, analisa-se o desempenho dos aspectos da atividade industrial sob a ótica de um padrão de eficiência que contempla uma estratégia diferenciada contida nos Princípios dos Sistemas Naturais Maduros, base de todo este trabalho. Certamente, essa concepção poderá contribuir, de uma forma eficaz, para o desenvolvimento da dimensão ambiental da sustentabilidade a partir da atividade industrial. / This work presents the development of a proposal of indicators for assessing the environmental performance of industrial processes, taking as parameters the ten Principles of Mature Natural Systems, described by Biomimetics: (1) use waste as a resource, (2) diversifying, cooperate to the full use of habitat, (3) assimilate and use energy efficiently, (4) enhance rather than exploit to the maximum (5) use materials sparingly, (6) does not mess your address, (7) do not deplete resources, (8) remain in equilibrium with the biosphere, (9) operate on the basis of information (10) consume resources of their own habitat. The Biomimicry studies models of nature and then imitates or draws them to understand and propose solutions to human problems. So for this new approach, manufacturing processes of industries should incorporate principles which are used by animals and plants, for example, use sunlight and simple compounds to produce fibers, plastics and chemicals completely biodegradable. Parallel studies on the concepts of methods of environmental management in industry: Eco-Efficiency, Cleaner Production, ISO, Industrial Ecology and Zeri Methodology. The methods of industrial environmental performance assessment, models for building systems of indicators and analysis of environmental assessment indicators were subsequently raised developed by different parties to the industrial sector. For each Principle is suggested one indicator, except for the 3 and 4 Principles, which identified the importance of using a pressure gauge and another response, considering the current lack of structural changes in global energy production and use of materials. This led to determination of twelve indicators that represent the behavior of industrial aspects aligned to the Principles of Natural Systems. It is analyze the performance of industrial aspects activity from the viewpoint of an efficiency standard that includes a differentiated strategy contained in the Principles of Natural Systems Mature, base of this work. Certainly this concept can contribute effectively to the development of environmental sustainability from the industrial activity.

A enzima acetilcolinesterase (AChE) tem sido amplamente aplicada no desenvolvimento de biossensores para detecção de pesticidas. No entanto, a aplicação de tais dispositivos é limitada devido à falta de robustez, que está associada com a baixa estabilidade enzimática, além de seu alto custo. Uma alternativa às enzimas é a utilização de moléculas sintéticas que mimetizem o comportamento enzimático, com menor custo e maior estabilidade; tais moléculas são denominadas moléculas biomiméticas. Neste trabalho são apresentados três potenciais catalisadores: o ácido [4-(1E)etanohidrazonoil]benzóico, o iodeto de pralidoxima (2-PAM) e o polímero polihidroxamicalcanoato (PHA); com grupos funcionais alfa nucleófilos hidrazona, oxima e ácido hidroxâmico, respectivamente. Tais moléculas foram avaliadas baseando-se em dois critérios para classificação de biomiméticos da AChE: 1) catálise da hidrólise do substrato acetiltiocolina (ATCh) e 2) interação com pesticida organofosforado. O método espectrofotométrico de Ellman revelou que o polímero PHA foi a molécula mais eficiente, uma vez que a constante de velocidade de segunda ordem obtida foi de 13867 mol-1 L s-1, 5 vezes superior a da 2-PAM e 232 vezes a da hidrazona. Posteriormente, todas as moléculas foram avaliadas por método espectrofotométrico em relação à interação com o organofosforado paraoxon. Apenas o PHA apresentou interação nas condições estudadas. Cálculos teóricos mostraram como ocorre a aproximação entre o PHA e ATCh, e com o paraoxon. Diante dos resultados obtidos, o PHA foi a molécula biomimética escolhida para aplicação no sensor eletroquímico para detecção de organofosforados. Primeiramente, o PHA foi imobilizado na superfície de um eletrodo impresso descartável a partir da formação de uma blenda com o polímero polietileno glicol metil éter, evitando sua solubilização. A oxidação da tiocolina formada a partir da catálise do ATCh realizada pelo PHA imobilizado foi verificada em 0,46 V vs Ag/AgCl, por voltametria de pulso diferencial. A equação obtida a partir da curva de calibração referente ao intervalo de concentração de paraoxon de 1,0 a 10,0 µmol L-1 foi I(%) = [4,8x106 C (mol L-1) + 0,8169]×100 (R2 = 0,99969), com limite de detecção de 3,63x10-7 mol L-1. Amostras de água de abastecimento foram analisadas, com concentrações adicionadas de paraoxon de 3,0; 6,0 e 8,0 µmol L-1, com recuperação de 115%; 106% e 94,5%, respectivamente. Os resultados apresentados mostraram que foi possível desenvolver um sensor eletroquímico biomimético para detecção de pesticida paraoxon. / Acetylcholinesterase enzyme (AChE) has been widely applied in biosensor development for pesticide detection. However, the application of those biosensors is limited due to their lack of robustness associated with low enzymatic stability and AChE high cost. An alternative to enzymes, it is the use of synthetic molecules which mimic enzymatic behavior, besides its low cost and superior stability, those are classified as biomimetic molecules. In this work is presented three potential catalysts: [4-(1E)ethanehydrazonoyl]benzoic acid, pralidoxime iodide (2-PAM), and polyhydroxamicalkalnoate polymer (PHA) with alpha nucleophile functional groups, such as hydrazone, oxime, and hydroxamic acid, respectively. The aforementioned molecules were evaluated based on two criteria for classification as AChE biomimetic: 1) catalysis of acetylthiocholine substrate (ATCh) hydrolysis and 2) interaction with organophosphorus pesticide. Spectrophotometrical Ellman´s method revealed that PHA polymer was the most efficient one, since its second order rate constant was 13867 mol-1 L s-1, which was 5 times superior than 2-PAM one and 232 times higher than hydrazone. Then, each molecule was analyzed through spectrophotometric method to verify the interaction with paraoxon organophosphorus pesticide. Only the PHA exhibited such interaction in the studied conditions. Theoretical calculations showed how the approach between PHA and ATCh, and also with paraoxon occurred. Regarding the obtained results, PHA was the chosen biomimetic molecule to be applied in the electrochemical sensor for organophosphorus detection. First of all, PHA was immobilized on the surface of disposable screen printed electrode through blend formation with polyethylene glycol methyl ether (mpEG), avoiding PHA dissolution. The oxidation of thiocholine generated towards ATCh catalysis performed by immobilized PHA was verified at 0.46 V vs Ag/AgCl by differential pulse voltammetry. The linear equation obtained through calibration curve for paraoxon concentration range of 1.0 to 10.0 µmol L-1 was I(%) = [4.8x106 C (mol L-1) + 0.8169]×100 (R2 = 0.99969), with limit of detection of 3.63x10-7 mol L-1. Water supply samples were analyzed considering the added paraoxon concentrations of 3.0; 6.0 e 8.0 µmol L-1, recovering 115%; 106% and 94.5%, respectively. The presented results showed that a biomimetic electrochemical sensor was successfully developed for detection of paraoxon organophosphorus pesticide.

Este trabalho tem por objetivo sistematizar alguns princípios de solução da natureza através da elaboração de uma taxonomia. Essa taxonomia pode ser utilizada como embasamento para a construção de ferramenta para o processo de projeto, cuja função é apoiar o designer na geração de alternativas durante a fase conceitual do design de produto. Para a consecução do trabalho foram investigadas três áreas do conhecimento: o processo de desenvolvimento de produto, com ênfase na fase conceitual e nos métodos criativos; os princípios de solução da natureza através de referências da biologia, da matemática e da biomimética; e a teoria da classificação, investigada com o objetivo de compreender uma metodologia adequada à organização do conhecimento na área proposta. O processo de intervenção foi realizado em conformidade com as metodologias levantadas no referencial teórico, oportunizando a elaboração da taxonomia dos princípios de solução da natureza. A sistematização do conhecimento realizada permitiu a proposição de uma ferramenta de aplicação direta ao designer para a geração de alternativas para o projeto de produto. / This paper`s aim is to systematize some of the solution principles of nature by developing a taxonomy. This system will be the basis for building a tool for de project process, which function is to help the designer when creating alternatives during the conceptual phase of product design. Three areas of knowledge were investigated: the process of product development, with emphasis on the conceptual phase and creative methods; biology, mathematics and biomimicry to understand nature`s best design; the theory of classification, studied to understand a methodology for the organization of knowledge in the proposed area. The process was conducted according to methods raised in the theoretical framework, allowing the solution principles of nature taxonomy to develop. The systematization of the knowledge acquired allowed the proposition of a new tool for direct application in creating alternatives on product design.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-07-18T11:12:20Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5119582 bytes, checksum: 2cc562a3ca67f59ee9fbfbf94b1c3175 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T11:12:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5119582 bytes, checksum: 2cc562a3ca67f59ee9fbfbf94b1c3175 (MD5) Previous issue date: 2015-01-15 / Despite the fact that biomimicry has been widely used in the fields of design and engineering, its application methods in architectural design are not yet clear, especially in the architectural design education. The transfer of a concept or mechanism of a living organism for non-living systems is not a trivial task and requires knowledge between two domains, the biological and the design. The BioTRIZ, a systematic method and especially developed based on biological phenomena, does not require deep understanding about natural organisms. This study aimed at verifying the adequability of BioTRIZ method in the application of biomimetic concepts in atelier design teaching in the early periods of the architecture program. Exploratory case studies was used through design exercises in models atelier classes with the 3rd semester students of the Architecture and Urban Planning Program of the Federal University of Paraiba. The work proceedings were divided into eight steps: variables definition, pilot studies, teams training, data collection in design exercises with application of BioTRIZ method, questionnaires, focus groups sessions, data analysis and results discussion. It was concluded that BioTRIZ method was not entirely suitable for design education in models atelier, due to the limited design repertoire of students, the difficulties in avoiding fixation on predefined ideas and limitations in the ability to transform specific features in abstract ones and vice versa, all those being requirements for effective use of BioTRIZ method. / Apesar de a biomimética ser bastante utilizada nos campos do design e da engenharia, os seus métodos de aplicação no projeto arquitetônico ainda não são claros, sobretudo no ensino de projeto. A transferência de um conceito ou mecanismo de um organismo vivo para sistemas não vivos não é uma tarefa trivial e requer conhecimento entre dois domínios, o biológico e o de design. O BioTRIZ, método sistemático e especialmente desenvolvido com base em fenômenos biológicos, dispensa conhecimento profundo sobre organismos naturais. O presente trabalho teve como objetivo principal verificar a adequabilidade do método BioTRIZ na aplicação de conceitos biomiméticos no ensino de projeto em ateliês nos períodos iniciais do curso de Arquitetura. Utilizou-se de estudos de caso de caráter exploratório por meio de exercícios de projeto em ateliê de plástica com turmas do 3º período do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal da Paraíba. O trabalho foi dividido em oito etapas: definição das variáveis, estudos piloto, treinamento das equipes, coleta de dados em exercícios de projeto com aplicação do método BioTRIZ, aplicação de questionário, execução de grupos focais, análise de dados e discussão dos resultados. Concluiu-se que o método BioTRIZ não se mostrou totalmente adequado ao ensino de projeto em ateliês de plástica, devido ao limitado repertório projetual dos alunos, às dificuldades em evitar fixação em ideias predefinidas e às limitações na capacidade de transformar características específicas em abstratas e vice-versa, requisitos necessários para o eficaz emprego do método.

Este trabalho tem por objetivo sistematizar alguns princípios de solução da natureza através da elaboração de uma taxonomia. Essa taxonomia pode ser utilizada como embasamento para a construção de ferramenta para o processo de projeto, cuja função é apoiar o designer na geração de alternativas durante a fase conceitual do design de produto. Para a consecução do trabalho foram investigadas três áreas do conhecimento: o processo de desenvolvimento de produto, com ênfase na fase conceitual e nos métodos criativos; os princípios de solução da natureza através de referências da biologia, da matemática e da biomimética; e a teoria da classificação, investigada com o objetivo de compreender uma metodologia adequada à organização do conhecimento na área proposta. O processo de intervenção foi realizado em conformidade com as metodologias levantadas no referencial teórico, oportunizando a elaboração da taxonomia dos princípios de solução da natureza. A sistematização do conhecimento realizada permitiu a proposição de uma ferramenta de aplicação direta ao designer para a geração de alternativas para o projeto de produto. / This paper`s aim is to systematize some of the solution principles of nature by developing a taxonomy. This system will be the basis for building a tool for de project process, which function is to help the designer when creating alternatives during the conceptual phase of product design. Three areas of knowledge were investigated: the process of product development, with emphasis on the conceptual phase and creative methods; biology, mathematics and biomimicry to understand nature`s best design; the theory of classification, studied to understand a methodology for the organization of knowledge in the proposed area. The process was conducted according to methods raised in the theoretical framework, allowing the solution principles of nature taxonomy to develop. The systematization of the knowledge acquired allowed the proposition of a new tool for direct application in creating alternatives on product design.

A carambola (Avehrroa carambola L.) é uma rica fonte de vitaminas, sais minerais e antioxidantes. Seu formato de estrela, quando seccionada transversalmente, torna essa fruta muito valorizada na culinária. Contudo, nos últimos anos têm sido relatados alguns casos de intoxicação após ingestão desta fruta, relacionados, principalmente, a pacientes nefropatas. Sintomas como soluços intratáveis, agitação, confusão mental, vômito, convulsão e morte, decorrentes do status epilepticus (SE), foram descritos na maioria dos casos de intoxicação. Este quadro pode estar associado a presença de uma neurotoxina, caramboxina (CBX), que tem a capacidade de inibir o sistema de condução GABAérgico, além de atuar sobre os principais receptores glutamatérgicos, levando a ativação do mecanismo de excitotoxicidade neuronal. Há diversos modelos experimentais que buscam estudar os mecanismos ligados ao aparecimento do SE. Uma vez que a caramboxina pode estar relacionada com a indução do SE, estudos para melhor compreender seu metabolismo podem contribuir para sua possível aplicação em modelos experimentais de epilepsia. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar o metabolismo in vitro da caramboxina, utilizando microssomas hepáticos e modelo de oxidação biomimética. Um extrato metanólico foi preparado na proporção de 1:1 (m/v) e em seguida fracionado em coluna contendo sephadex LH-20. A fração contendo CBX foi submetida a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) para seu isolamento. Essa metodologia permitiu um rendimento superior ao descrito na literatura, permitindo que esta neurotoxina possa ser futuramente avaliada em modelos experimentais in vivo de epilepsia. Parte da CBX isolada foi avaliada em ensaios de metabolismo in vitro com microssomas hepáticos de ratos, no entanto, não foi observado formação de produtos de oxidação nas condições empregadas, o que pode sugerir que não ocorra metabolismo de fase I da CBX, corroborando com a proposta de rápida eliminação pela urina por pessoas saudáveis que ingerem carambola. A avaliação da oxidação da CBX por modelo biomimético, utilizando catalizador de Jacobsen e oxidante e iodosilbenzeno (PhIO), apresentou a formação de um metabólito, o qual poderá ser posteriormente utilizado nos estudos de mecanismo de ação da CBX / The Star fruit (Averrhoa carambola L.) is a good source of vitamins, minerals and antioxidants. Its star shape, when cross-sectioned, makes this fruit highly prized in cooking. However, in the last years some cases of intoxication after ingestion of this fruit, mainly related to nephropathy patients, have been reported. Symptoms such as intractable hiccups, agitation, mental confusion, vomiting, convulsion, and death, due to status epilepticus (SE), have been described in most cases of intoxication. These clinical conditions may be associated with the presence of a neurotoxin, caramboxine (CBX), which has the capacity to inhibit the GABAergic conduction system, in addition to acting on the main glutamatergic receptors, leading to activation of the mechanism of neuronal excitotoxicity. Several experimental models aim to study the mechanisms related to the appearance of the SE. Since caramboxin may be related to the induction of ES, studies to better understand its metabolism may contribute to its possible application in experimental models of epilepsy. Therefore, this work aimed to study the in vitro metabolism of caramboxin, using hepatic microsomes and biomimetic oxidation model. A methanolic extract was prepared in the ratio of 1: 1 (m / v) and then fractionated on a column containing LH-20 sephadex. The fraction containing CBX was submitted to high performance liquid chromatography (HPLC) for its isolation. This methodology allowed a higher yield than described in the literature, allowing this neurotoxin to be evaluated in vivo in experimental models of epilepsy. Part of the isolated CBX was evaluated in in vitro metabolism assays with hepatic microsomes of rats, however, no oxidation product formation was observed under the conditions employed, which may suggest that CBX phase I metabolism does not occur, corroborating with a proposal for rapid urinary elimination by healthy people who eat carambola. The evaluation of CBX oxidation by biomimetic model, using Jacobsen\'s catalyst and oxidant and iodosilbenzene (PhIO), presented the formation of a metabolite, which could be used in future CBX action mechanism studies.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-21Bitstream added on 2014-06-13T19:16:55Z : No. of bitstreams: 1 freitasjunior_ac_me_araca.pdf: 5554830 bytes, checksum: 7d3f07c6ec984117e60fe8bcb23d5364 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As restaurações cerâmicas têm proporcionado resultados satisfatórios estética e biomecanicamente. Porém, a comparação dos dados sobre a distribuição das tensões nos casos de diferentes restaurações suportadas por dente ou por implante é inconclusiva. O objetivo desse estudo foi avaliar, através da análise de elementos finitos bidimensional, a distribuição interna das tensões nos materiais e estruturas de suporte em função de duas possibilidades restauradoras em cerâmica (faceta laminada e coroa total) e dois tipos de suportes (dente natural e implante). Foram confeccionados 8 (oito) modelos (M) no programa AutoCad 2006, variando o tipo de suporte e restauração: MA (controle) – representação do incisivo central maxilar, hígido, seccionado sagitalmente; MB1, MB2 e MB3 – semelhantes ao MA, restaurados com faceta laminada pelo sistema IPS Empress, IPS Empress Esthetic e Laminado Procera, respectivamente; MC1 e MC2 – semelhantes ao MA, com coroa total pelo sistema IPS Empress 2 (MC1) e Procera AllCeram (MC2); MD1 e MD2 – porção coronária semelhante ao MC1 e MC2, respectivamente, com a presença de um implante osseointegrado (Sistema Bränemark - 4,3 X 15,0 mm) e pilar em zircônia. Para análise numérica (Ansys 10.0), os modelos foram carregados (C) sob duas condições (50N): C1 - 45º de inclinação com o longo eixo dental, no terço médio da face palatina; C2 – perpendicular à borda incisal. Adicionalmente, uma terceira condição foi adotada para o MA: C3 – 50N na borda incisal paralelo ao longo eixo dental. Foram obtidas a tensão equivalente de von Mises (σvM) e a máxima tensão principal em tensão (σmax.t) e compressão (σmax.c). Observou-se que C3 proporcionou a menor variação de svM no dente e estruturas de suporte quando comparada à C1 e C2. / The ceramics restorations have provided excellent aesthetic and biomechanical clinical results. However, the data about the stress distribution in tooth and implant-supported restorations are inconclusive. Using two-dimensional finite element analysis, the purpose of this study was to evaluate the stress distribution in the materials and support structures based on two ceramics restorative possibilities (laminate veneer and ceramic crown) and two support structures (tooth and implant). 8 models (M) were built in the program AutoCAD 2006, varying the restorations and their support structures: MA (control) – an intact maxillary central incisor in sagittal cut; MB1, MB2 and MB3 – similar to MA, with laminate veneers of IPS Empress, IPS Empress Esthetic and Procera veneer, respectively; MC1 and MC2 – similar to MA, with a full crown of IPS Empress 2 (MC1) and Procera AllCeram (MC2); MD1 and MD2 – coronary portion similar to MC, with an osseointegrated implant (Bränemark System - 4.3 X 15.0 mm) and zircon abutment. To the numerical analysis (Ansys 10.0), the following loadings (L) were performed (50N): L1 - on the medium third of the lingual face, in 45º with the dental long axis; L2 – perpendicular to the incisal edge; L3 – 50N in the incisal edge parallel to the tooth long axis (only for the natural tooth). The von Mises equivalent stress (σvM) and maximum principal stress in tension (σmax.t) and compression (σmax.c) were obtained. It was observed that L3 provided the smallest variation of σvM in the tooth and support structures in comparison with L1 and L2. The beam3 elements used for the periodontal ligament modeling showed an appropriate behavior for parallel loading. In the MB and MC, the ceramics increased the σvM in the adhesive interface, mainly for Procera. In the models with implant, the IPS Empress2 showed higher σvM than that for Procera AllCeram.