Submitted by Veronica Neshmi Salaues Mendoza (neshmi_salaues@hotmail.com) on 2018-04-18T15:18:38Z No. of bitstreams: 1 Salaues_M_Dissert_Araraiq.pdf: 2461056 bytes, checksum: b0790442c72a5c574565c09b578075df (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-04-18T19:43:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mendonza_vns_me_araiq_int.pdf: 2392917 bytes, checksum: 3697fdc59d96b5ae59f7207b7abe76e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T19:43:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mendonza_vns_me_araiq_int.pdf: 2392917 bytes, checksum: 3697fdc59d96b5ae59f7207b7abe76e6 (MD5) Previous issue date: 2018-03-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O sucesso no tratamento de muitos tipos doenças passa pela detecção seletiva e sensível de biomarcadores proteicos que permitam um diagnóstico precoce. A dengue é uma doença infecciosa de diagnóstico clínico impreciso e diagnóstico laboratorial demorado e custoso, a qual não possui tratamento ou vacina efetivos. Portanto se requer de ferramentas diagnósticas precisas, baratas e portáveis que permitam o diagnóstico rápido para realizar um tratamento adequado de sintomas e identificar os focos infecciosos para prevenir o espalhamento da doença. Um biomarcador útil na detecção da dengue, é a proteína NS1 que vem sendo utilizada com sucesso em diferentes plataformas de diagnóstico. Porém, nenhuma das plataformas oferecidas a nível comercial, consegue combinar a precisão, portabilidade, baixo custo e facilidade de manuseio. Portanto, o melhoramento de ditas ferramentas é o foco de bastantes pesquisas. Neste trabalho se apresenta uma plataforma que se amostra útil para a detecção de diferentes biomarcadores, incluindo a proteína NS1. Esta plataforma combina o uso de uma técnica eletroquímica como é a Espectroscopia de Capacitância Eletroquímica (ECE), com o uso de peptídeos redox e está baseada na funcionalização de eletrodos de ouro mediante formação de monocamadas auto-organizadas (SAM) confeccionadas com um peptídeo redox (Fc-Glu-Gli-Ser-Gli-Ser-Cys) desenhado para ser ancorado em superfícies metálicas, ao mesmo tempo que tem capacidade de ancorar uma sonda redox e um bioreceptor na mesma estrutura/molécula, com a vantagem adicional que a SAM obtida tem propriedades anti-incrustantes desejáveis em biossensoriamento. Ensaios realizados com a proteína NS1 permitiram a detecção de esta proteína em concentrações de 2 µg/ml. / Success in the treatment of many kinds of illnesses depends on the selective and sensitive detection of protein biomarkers that allow an early diagnosis. Dengue is and infectious disease of imprecise clinical diagnostic and delayed and expensive laboratorial diagnostic. This disease does not have an effective vaccine or treatment. Therefore, precise, cheap and portable diagnostic tools are necessary to allow a fast diagnostic in order to treat the symptoms, identify focuses of infection, and thus prevent the spreading of the disease. A useful biomarker in the detection of dengue is the protein NS1, which has been successfully used in different diagnostic platforms. However, none of the commercially available platforms combines precision, portability, low cost and user friendliness. Consequently, the improvement of such tools is object of ample research. This work, introduces a platform, which is useful for the detection of various biomarkers, including the protein NS1. This platform combines the usage of an electrochemical technique such as Electrochemical Capacitance Spectroscopy (ECS) and the use of redox peptides. It is based in the functionalization of gold electrodes through formation of Self Assembled Monolayers (SAM) formed by a redox peptide (Fc-Glu-Gli-Ser-Gli-Ser-Cys) designed to bind to metallic surfaces as well as to anchor a redox probe and a bioreceptor in the same structure/molecule. It presents the additional advantage of forming anti-fowling SAMs, which is a highly desirable property for biosensing. Tests made with NS1 protein allowed the detection of this protein in concentrations as low as 2 µg/ml. / 190233/2015-0

Sensores capacitivos são amplamente utilizados em vários sistemas de medida, tanto na indústria como em laboratórios de pesquisa. Estes dispositivos medem variadas grandezas físicas, como deslocamento, força, pressão, densidade e concentração de substâncias em escoamentos bifásicos, entre outros. Sua aplicação vêm sendo utilizada há algum tempo de forma relativamente elementar, necessitando ainda de estudos específicos para entender a fundo o fenômeno de transferência de carga. A sonda proposta neste trabalho visa melhorar a aquisição do sinal capacitivo e obter uma medida precisa de fração volumétrica em condições bifásicas e trifásicas. Portanto, é necessário um circuito transdutor que transmita de forma precisa a capacitância registrada entre os eletrodos dos sensores até uma central de aquisição. Neste trabalho buscamos desenvolver um modelo de sonda para medir frações volumétricas in situ. Para tanto, apresentamos as etapas de calibração dos sensores, através de válvulas de fechamento rápido, e validamos a técnica sob determinadas condições e variados padrões de escoamento. Dois sensores de geometrias distintas (anéis e hélices) foram utilizados na composição da sonda capacitiva não intrusiva. Propõe-se a solução do sistema linear para medição direta de fração volumétrica em escoamento trifásico. / Capacitive sensors are widely employed in many measurement systems in both industry and laboratory activities. These devices measure several physical quantities such as displacement, forces, pressure, density and concentration of substances in two-phase flows. Their application in industry is still insipient, in part because specific studies are still necessary to properly understand the phenomenon of charge transfer. The goal of this research is the development of a non-intrusive double-sensor probe to on-line measurement of in-situ volumetric fractions in two and three-phase flows. Therefore, we present the calibration work, through quick-closing valves, and validation techniques under certain conditions and for different flows patterns. A transducer circuit to transmit the capacitance sign accurately from the sensors to the central acquisition was developed. Two sensors with different geometries (rings and helix) comprise the double-sensor capacitive probe. Finally, we propose the solution of a linear system for the direct measurement of in-situ volumetric fraction in three-phase flow.

Introdução: A comprovação da eficiência de formulações hidratantes deve ser criteriosa e analisada com métodos adequados. Objetivo: O objetivo principal do trabalho foi avaliar in vivo a eficácia hidratante de formulações contendo diferentes componentes ativos por capacitância elétrica e perda de água transepidérmica. Compararam-se os desempenhos entre Corneometer® e Moisturemeter® e entre o Vapometer® e Tewlmeter®. Verificou-se o comportamento in vitro das alterações causadas pelas substâncias hidratantes, em modelo de estrato córneo alternativo. Material e Métodos: Os compostos ativos selecionados (4% p/p) para incorporação nos géis à base de carbômero foram: uréia, extrato vegetal de Imperata cylindrica; complexo contendo fatores de hidratação natural; e os derivados do açúcar, sacarídeo isomerato e a mistura de xilitilglicosídeo e anidroxilitilglicosídeo. A avaliação in vivo da eficácia hidratante teve o delineamento experimental baseado no projeto fatorial ANOVA three way. Os tempos estudados foram: após a aplicação e 30, 60, 120; 240 e 360 minutos. O estudo de estabilidade acelerada das formulações envolveu condições drásticas de armazenamento (temperatura, umidade e luminosidade) durante 90 dias. Na avaliação in vitro do comportamento das substâncias hidratantes utilizou-se a espectroscopia Raman com transformada de Fourier (FT-Raman) e Calorimetria exploratória diferencial (DSC). Resultados: A análise estatística da capacitânia elétrica obtida por Corneometer® e do Moisturemeter® mostraram que houve diferenças significativas entre os géis e o tempo de aplicação. Com relação às medidas de perda de água transepidérmica, os resultados obtidos por Vapometer® e Tewlmeter® não apresentaram concordância. As bandas encontradas nos espectros FT-Raman mostraram que os ativos hidratantes não provocaram alterações na estrutura conformacional do estrato córneo alternativo. A análise da calorimetria (DSC) mostrou que o gel de uréia aumentou o conteúdo hídrico da membrana. Conclusão: Os géis contendo 4% (p/p) de uréia e de 4% (p/p) de derivado de açúcar apresentaram melhor eficácia hidratante in vivo, capacitância elétrica quando analisado por Corneometer® e Moisturemeter®. Em relação à perda de água transepidérmica, o gel base sem ativo obteve o melhor resultado. Com relação às medidas de capacitância, o Corneometer® e o Moisturemeter® mostraram-se estaticamente semelhantes. Comparando-se as medidas de perda de água transepidérmica, a análise estatística indicou que o Vapometer® tem precisão inferior comparada com o Tewlmeter®. A avaliação do comportamento in vitro das substâncias hidratantes sugeriram que as mesmas são seguras. / Introduction: Hydration of the corneal layer varies according to the amount of water present; the transportation of water from the lower layers; evaporation speed and quantity and composition of epicutaneous emulsion. Proof of moisturizer formula efficiency must be prudent and analyzed using appropriate methods. Objective: The studys main objective was to assess the in vivo efficacy of moisturizer formulas with different active components by means of electrical capacitance and transepidermal water loss. The accelerated stability of the referred to formulas was also observed and assessed. Performances between Corneometer® and Moisturemeter® and between Vapometer® and Tewlmeter® were compared. In vitro behavior of alterations caused by moisturizing substances was verified in an alternative corneal stratum model. Material and Methods: The active compounds selected (4% p/p) for use in carbomer-based gels were: urea, Imperata cylindrica vegetal extract; a complex with natural moisturizing factors; sugar byproducts, saccharide isomerate and the mix of xylitol glucoside and anhydro xylitol glicoside. In vivo assessment of moisturizing efficacy of the formulas by means of electrical capacitance and transepidermal water loss was designed based in ANOVA three way factorial design. The gels were applied on both arms of volunteers aged 20 to 30 and a control application (base gel) and an untreated area were used. Study times were: after application and at 30, 60, 120; 240 and 360 minutes. The accelerated stability study of the formulations involved drastic storage conditions (temperature, humidity, luminosity) over 90 days. For the in vitro assessment of moisturizing substance behavior, Raman spectroscopy was used with Fourier Transform (FT-Raman) and differential scanning calorimetry (DSC). Results: Statistical analysis of electrical capacitance using Corneometer® and Moisturemeter® revealed significant differences between the gels and application time. With regard to transepidermal water loss measures, the results obtained from Vapometer® and Tewlmeter® did not reveal concordance. The bands found in the FT-Raman spectrum revealed that the active moisturizers did not cause changes in the alternative cornea stratum conformation structure. Calorimetry (DSC) analysis showed the urea gel increased membrane water content. Conclusion: Gels containing 4% (p/p) urea and 4% (p/p) of sugar byproduct had the best in vivo moisturizing efficacy, electrical capacitance when analyzed with Corneometer® and Moisturemeter®. In relation to transepidermal water loss, the base gel without active ingredients had the best result in both Vapometer® and Tewlmeter®. The formulas were stable for a period of three months in the studied storage conditions. In relation to capacitance measures, Corneometer® and Moisturemeter® proved to be statistically similar. When comparing transepidermal water loss measures, statistical analysis indicated that Vapometer® is not as precise as Tewlmeter®. In vitro assessment of behavior of moisturizing substances suggested they are safe.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-09T18:03:41Z No. of bitstreams: 1 leonardobarbosadealmeida.pdf: 2322318 bytes, checksum: b72ef6938c4b2b8c66b2cd9d901a098a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-15T12:37:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 leonardobarbosadealmeida.pdf: 2322318 bytes, checksum: b72ef6938c4b2b8c66b2cd9d901a098a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-15T12:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 leonardobarbosadealmeida.pdf: 2322318 bytes, checksum: b72ef6938c4b2b8c66b2cd9d901a098a (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / INTRODUÇÃO: Filhos de hipertensos apresentam disfunção vascular e autonômica em repouso e durante o exercício físico. Porém, sabe-se que o treinamento físico é capaz de reverter essas mesmas alterações, só que em indivíduos hipertensos. Assim, o objetivo do presente estudo foi testar a hipótese de que a prática regular de exercício físico melhora a função autonômica e vascular de filhos de hipertensos em condições basais e durante o exercício físico. MÉTODOS: Foram avaliados 13 filhos de hipertensos fisicamente ativos (FHA) e 22 filhos de hipertensos sedentários (FHS), pareados por idade (22,5±2,9 vs. 23,8±2,7 anos, p=0,18) e IMC (23,8±1,9 vs. 23,0±3,0 kg/m², p=0,45). Por 10 minutos foi coletado, continuamente, o sinal da frequência cardíaca, pelo cardiofrequencímetro Polar RS800CX. Em seguida, foi aferida a pressão arterial pelo método auscultatório. Posteriormente, o protocolo de exercício físico isométrico de preensão palmar a 30% da contração voluntária máxima foi realizado, sendo registrados, simultaneamente, a pressão arterial, minuto a minuto (método oscilométrico – DIXTAL 2022), o fluxo sanguíneo do antebraço (pletismografia de oclusão venosa – Hokanson), e a frequência cardíaca (cardiofrequencímetro – Polar RS800CX), continuamente, durante 3 minutos basais e 3 minutos de exercício físico. O sinal da frequência cardíaca foi utilizado para análise da modulação autonômica cardíaca, pelo método da variabilidade da frequência cardíaca, em condições basais e durante o protocolo de exercício físico. A condutância vascular do antebraço foi calculada por meio da divisão do fluxo sanguíneo do antebraço pela pressão arterial média e multiplicada por 100. Foram utilizados os teste t de Student, U de Mann-Whitney e ANOVA two way, adotando significativo p≤0,05. RESULTADOS: Em condições basais, os grupos foram semelhantes para pressão arterial sistólica, diastólica, média (p=0,42, p=0,94, p=0,71, respectivamente) e fluxo sanguíneo do antebraço (p=0,06). Mas, o grupo FHA apresentou menor valor de frequência cardíaca de repouso (p<0,01) e maior condutância vascular do antebraço (p=0,05). Na análise da modulação autonômica cardíaca de repouso foram observados valores significativamente maiores das variáveis MNN (p<0,01), RMSSD (p=0,01), pNN50 (p=0,01) e HF (p=0,02) no grupo FHA. Durante o exercício físico, o grupo FHA apresentou respostas de frequência cardíaca, pressão arterial sistólica, diastólica e média significativamente maiores (p<0,01, p<0,01 e p<0,01, respectivamente). Confirmando nossa hipótese, o grupo FHA apresentou maiores respostas no 2º e 3º minuto do exercício físico para o fluxo sanguíneo do antebraço (p<0,01 e p<0,01, respectivamente) e condutância vascular do antebraço (p<0,01 e p=0,03, respectivamente). Além disso, as medidas MNN (p=0,05), SDNN (p=0,02), RMSSD (p=0,02), pNN50 (p=0,03) e LF (p=0,02) foram maiores no grupo FHA durante o protocolo de exercício físico. CONCLUSÃO: Filhos de hipertensos fisicamente ativos apresentam melhor função vascular e modulação autonômica cardíaca em condições basais e durante o exercício físico. / INTRODUCTION: Offspring of hypertensive parents have vascular and autonomic dysfunction at rest and during exercise. However, it is known that exercise training can reverse those changes, but in hypertensive individuals. Thus, the objective of this study was to test the hypothesis that regular physical exercise improves vascular and autonomic function of offspring of hypertensive at baseline conditions and during exercise. METHODS: We evaluated 13 offspring of hypertensive physically active (FHA) and 22 offspring of hypertensive sedentary (FHS), matched for age (22.5 ± 2.9 vs. 23.8 ± 2.7, p=0.18) and BMI (23.8 ± 1.9 vs. 23.0 ± 3.0, p=0.45). For 10 minutes was collected continuously the heart rate signal, by the heart rate monitor Polar RS800CX. Then, blood pressure was measured by the auscultatory method. Subsequently, the isometric exercise protocol handgrip at 30% maximal voluntary contraction was performed, and recorded simultaneously blood pressure, minute by minute (oscillometric method - DIXTAL 2022), forearm blood flow (occlusion plethysmography venous - Hokanson) and heart rate (heart rate monitor - Polar RS800CX) continuously for 3 minutes baseline and three minutes of exercise. The heart rate signal was used for analysis of cardiac autonomic modulation by the heart rate variability method at baseline and during exercise protocol. The forearm vascular conductance was calculated by dividing the forearm blood flow by the mean arterial pressure and multiplied by 100. The Student t-test, U de Mann-Whitney and two-way ANOVA were used, a significance p≤0,05. RESULTS: At baseline, the groups were similar for systolic blood pressure, diastolic and mean (p=0.42, p=0.94 and p=0.71, respectively) and forearm blood flow (p=0.06). But the FHA group showed the lowest resting heart rate (p<0.01) and increased vascular conductance of the forearm (p=0.05). In the analysis of cardiac autonomic modulation at rest were observed significantly higher values of the variables MNN (p<0.01), RMSSD (p=0.01), pNN50 (p=0.01) and HF (p=0.02) in the FHA group. During the exercise, the FHA group showed responses significantly higher of heart rate, systolic blood pressure, diastolic and mean (p<0.01, p<0.01 and p<0.01, respectively). Confirming our hypothesis, the FHA group had higher responses in the 2nd and 3rd minute of exercise for the forearm blood flow (p<0.01 and p<0.01, respectively) and vascular conductance of the forearm (p<0.01 and p=0.03, respectively). Furthermore, the measures MNN (p=0.05), SDNN (p=0.02), RMSSD (p=0.02) pNN50 (p=0.03) and LF (p=0.02) were higher in FHA group during exercise protocol. CONCLUSION: We conclude, therefore, that offspring of hypertensive physically active have better vascular function and cardiac autonomic modulation at baseline conditions and during exercise.

Introdução: Dermatite atópica (DA) é uma doença cutânea crônica, predominante na infância, cujo sintoma principal é o prurido de intensidade variável, e os sinais são classicamente as lesões de padrão eczematoso. Há anormalidades na formação e função da barreira cutânea, que estão presentes não somente nas lesões cutâneas como na pele clinicamente não afetada. Objetivo: Analisar a correlação entre as medidas biofísicas da função de barreira cutânea e os critérios clínicos e intensidade da dermatite, de acordo com os critérios de Rajka e Langeland. Métodos: 231 doentes do Departamento de Dermatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, com diagnóstico clínico de dermatite atópica segundo os critérios diagnósticos de Rajka e Langeland foram avaliados por exame físico, anamese, medidas biofísicas de grau de hidratação de camada córnea pelo método de capacitância (corneometria) e pelo método de perda de água transepidérmica (TEWL); a medida sérica de IgE também foi solicitada no ato do exame. Resultados: Houve uma relação significativa entre as medidas de corneometria, TEWL e gravidade clínica da dermatite atópica. Os dados demonstraram uma correlação inversamente proporcional entre a corneometria e o TEWL, e houve uma diferença estatisticamente significativa (p<0,001) entre as médias de corneometria e TEWL e grau de DA (leve, moderada ou intensa). Com relação aos níveis séricos de IgE, as medidas de corneometria apresentaram uma correlação negativa significativa; para TEWL, a correlação positiva foi estatisticamente significativa (p<0,001). Conclusão: As medidas biofísicas de barreira cutânea na DA, mesmo em pele aparentemente não lesada, podem funcionar como fator de avaliação do grau clínico da DA e da intensidade do prurido. / Background: Atopic dermatitis (AD) is a chronic dermatosis, predominant in childhood, characterized by pruritus and eczematous type lesions with xerosis as the proeminent clinical sign. Objectives: To analyze the correlation between biophysical measurements of skin barrier function and other assessment criteria of clinical severity according to Rajka and Langelands criteria. Methods: Biophysical measurements (Transepidermal water loss and corneometry) were obtained from 231 patients from the department of dermatology, Hospital das Clinicas FMUSP with the diagnsosis of atopical dermatitis. Serum levels of IgE were also evaluated. Results: A significant correlation between corneometry, TEWL and clinical severity of atopic dermatitis were found. Data showed an inverse correlation between corneometry, TEWL, and AD severity, and a significant difference (p<0,001) between means of corneometry and TEWL and AD severity (mild, moderate and severe). As for IgE levels, corneometry had significant negative correlation, in contrast with TEWL, wich showed a significant positive correlation (p<0,001). Conclusion: Biophysical measurements of skin barrier in non lesional skin of atopic dermatitis may work as an evaluation factor for AD severity and pruritus.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4085.pdf: 6460777 bytes, checksum: 9367318799fc091b43ee6716e5057271 (MD5) Previous issue date: 2011-12-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / High cell density cultivations of recombinant E. coli are a fast and economical way to produce recombinant proteins. Through this bioprocess, products with high added value and pharmaceuticals of great importance such as insulin, human and bovine growth hormone, protein antigens for formulation of vaccines, enzymes, among others, are obtained. However, keeping these cultivations within the desired conditions becomes a major challenge, since some variables such as dissolved oxygen concentration (DOC) and substrate concentration are difficult to control. Therefore, the development and implementation of an automatic monitoring and control tool are key requirements for the performance of high density cultivation. The present work has as main objectives to study feeding strategies for high cell density cultivation of recombinant Escherichia coli and develop a computational tool capable of ensuring the implementation of the chosen strategies, performing the monitoring, control and supervision of the cultivations. Fed batch cultivations were carried out under the supervision of the tool in a 5 L in-house bioreactor, equipped with sensors for temperature, dissolved oxygen, pH, pressure and biomass (sensor that measures the concentration of viable cells based on permittivity measurements), peristaltic pumps and connected to the gas analyzer. The tool was developed with LabView 8.0 and MatLab 6.5, being the acquisition and communication with the different bioreactor accessories via compact Field Point. Twenty two fed-batch cultivations with 5 different clones of E. coli, BL21(D3) expressing the enzyme penicillin G acylase (PGA) as well as antigenic proteins of S. pneumoniae (PspA3, PspA245 and PspA4Pro) and E. rhusiopathiae (SpaA) were performed during the development of the tool and the studies of feeding strategy. Both defined medium (HDF modified) as complex medium (ZYM-5052 modified), usually having glycerol as main carbon source and IPTG or lactose as inducers were used. In all cultivations, samples were collected to quantify the concentration of cells (dry weight method in filter of 0.22 &#61676;m and optical density at 600 nm), organic acids, glucose, glycerol and lactose (HPLC) as well as protein expression (densitometry and NIPAB method for PGA) and plasmid stability (plating). The tool SUPERSYS_HCDCR (registered as a free software) developed, implemented and validated in the performed cultivations, carries out the basic functions of bioreactor supervision software, such as monitoring and data acquisition of pressure, temperature, pH, DOC, fraction of CO2 and O2 in the outlet gas as well as real-time estimate of the respiratory quotient, the rate of oxygen consumption and CO2 production. However, it also has the following special features, including: i) automatic control of air and oxygen flow according to cellular demand, ii) automatic activation of the feed pump at the end of the batch; iii) automatic control of feeding flow rate as function of the specific growth rate inferred in real time; iv) automatic control of feeding flow rate constrained by the concentration of dissolved oxygen, v) audible alarms indicating failures in the process; vi) failure messages sent via email; vii) automatic control of dissolved oxygen concentration; viii) control of the bioreactor pressure; and ix) control of bath temperature. Regarding the studies of feeding strategies aimed at biomass productivity increase in high cell density cultivations of recombinant E. coli, using the supervision tool developed together with changes in the composition of the synthetic culture medium available in the literature, a cellular concentrations greater than 150 g/L was achieved in less than 24 hours of cultivation, corresponding to a productivity of 9.2 g/Lh. This value, which is higher than the reported in the literature, was obtained without acetate accumulation and allowing high production of recombinant protein. / Cultivos de alta densidade celular de E. coli recombinante constituem uma tecnica rapida e economica para producao de proteinas recombinantes. Por meio deste bioprocesso, sao obtidos produtos de alto valor agregado e de grande importancia na industria farmaceutica, tais como insulina, hormonios de crescimento humano e bovino, antigenos proteicos para formulacao de vacinas, enzimas, dentre outros. Entretanto, manter estes cultivos dentro das condicoes desejadas se torna um grande desafio, em funcao da dificuldade de controlar variaveis como a concentracao de oxigenio dissolvido (COD) e a concentracao de substrato nos niveis desejados. Por isso, o desenvolvimento e a implementacao de sistemas automaticos de supervisao e controle sao requisitos fundamentais para o bom desempenho de um cultivo de alta densidade. O presente trabalho teve como principais objetivos estudar estrategias de alimentacao para cultivos de alta densidade celular de Escherichia coli recombinante e desenvolver uma ferramenta computacional para suporte na execucao das estrategias escolhidas, realizando o monitoramento, controle e supervisao dos cultivos. Os cultivos em batelada alimentada realizados sob supervisao da ferramenta foram conduzidos em biorreator de 5 L, equipado com sensores de temperatura, oxigenio dissolvido, pH, pressao e biomassa (sensor que mede a concentracao de celulas viaveis a partir dos dados de permissividade), bombas peristalticas e conectado a analisador de gases. A ferramenta foi desenvolvida com os programas LabView 8.0 e MatLab 6.5, sendo a aquisicao e a comunicacao com os diferentes acessorios do biorreator realizada via compact Field Point (National Instruments). Vinte e dois cultivos em batelada alimentada com 5 diferentes clones de E. coli, BL21(D3) expressando a enzima penicilina G acilase (PGA) assim como proteinas antigenicas de Streptococcus pneumoniae (PspA3, PspA245 e PspA4Pro) e de Erysipelothrix rhusiopathiae (SpaA) foram realizados durante o desenvolvimento da ferramenta e dos estudos de estrategia de alimentacao, empregando tanto meio definido (HDF modificado) como meio complexo (ZYM-5052 modificado), tendo glicerol ou glicose como principal fonte de carbono e IPTG ou lactose como indutores. Em todos os cultivos, amostras foram coletadas para quantificar a concentracao de celulas (metodo de massa seca em filtro de 0,22&#61676;m e leitura da densidade otica a 600 nm), de acidos organicos, glicose, glicerol e lactose (HPLC) e a expressao da proteina (densitometria e metodo NIPAB para a PGA) e a estabilidade de plasmideo (plaqueamento). A ferramenta SUPERSYS_HCDCR (registrada como software livre) desenvolvida, implementada e validada nos cultivos realizados, desempenha as funcoes basicas de softwares de supervisao de biorreatores, tais como: monitoramento e aquisicao de dados de pressao, temperatura, pH, COD, fracao de CO2 e de O2 nos gases de saida; estimativa em tempo real do quociente respiratorio, das velocidades de consumo de oxigenio e de producao de CO2. Esta ferramenta apresenta as seguintes funcionalidades especiais: i) controle automatico das vazoes de ar e de oxigenio de acordo com a demanda celular; ii) acionamento automatico da bomba de alimentacao ao final da batelada; iii) controle automatico da vazao de alimentacao em funcao da velocidade especifica de crescimento inferida em tempo real; iv) controle automatico da alimentacao com restricoes pela concentracao de oxigenio dissolvido; v) alarmes sonoros indicando falhas no processo; vi) envio de mensagens de falhas por email; vii) controle automatico da concentracao de oxigenio dissolvido; viii) controle de seguranca da pressao do biorreator, e ix) controle da temperatura do banho. Em relacao aos estudos das estrategias de alimentacao visando ao aumento da produtividade em biomassa em cultivos de alta densidade celular de E. coli recombinante, com o auxilio da ferramenta de supervisao desenvolvida aliada a modificacoes na composicao do meio de cultivo sintetico disponivel na literatura, foram alcancadas concentracoes celulares maiores que 150 g/L em menos de 24 h de tempo total de cultivo, levando a uma produtividade de 9,2 g/Lh, a qual e superior aos valores relatados na literatura, sem acumulo de acetato e possibilitando elevada producao da proteina recombinante.

Submitted by TIAGO AZEVEDO BENITES null (tiagoazb@gmail.com) on 2017-10-09T17:59:58Z No. of bitstreams: 1 Tese Tiago.pdf: 5384805 bytes, checksum: 86cf0d44920d96e8154badd25a07c674 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-09T19:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 benites_ta_dr_araiq.pdf: 5384805 bytes, checksum: 86cf0d44920d96e8154badd25a07c674 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T19:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 benites_ta_dr_araiq.pdf: 5384805 bytes, checksum: 86cf0d44920d96e8154badd25a07c674 (MD5) Previous issue date: 2017-09-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Dentro da eletroquímica, o estudo de reações de transferência de elétrons (TE) pode ser explorado por meio de eletrodos de ouro modificados com monocamadas auto-organizadas (SAMs), visto que elas são capazes de modificar as propriedades físico-químicas superficiais e controlar a cinética de TE. Este trabalho investigou as reações de TE em eletrodos de ouro modificados com SAMs eletroativas. Especificamente, foi estudado a cinética de TE em SAMs de 11-ferrocenil-undecanotiol sobre superfícies de ouro, por meio de análise de voltametria cíclica e espectroscopia de impedância/capacitância eletroquímica (EIE/ECE). Por meio dessas técnicas foi possível estimar variáveis como a densidade de estados redox (aproximadamente 3,4×〖10〗^14 estados cm-2 próximos aos valores reportados na literatura), de capacitância eletroquímica ou redox (137(±9) μF 〖cm〗^(-2)), a constante cinética de transferência de elétrons em 1,05×〖10〗^4 s^(-1) similares às reportadas por Creager, além da estimativa da energia de reorganização de Marcus (λ) em torno de 1,0 eV, valores similares a outros já previamente estimados para funcionalizações de SAMs eletroativas. Expandiram-se essas análises por meio da imobilização de complexos eletroativos de Bis(2,2′-bipiridina)-(5-Aminofenantrolina)rutênio bis(hexafluorofosfato) sobre superfícies de Au, por síntese orgânica com tióis ancoradores de diferentes cadeias (cisteína e 3-ácido carboxílico-6-mercaptopiridina), utilizando reação de ativação com DIC/HOBt em acetonitrila. Neste caso, obteve-se uma densidade de estados redox de cerca de 8,9×〖10〗^14 estados cm-2 e 9,3×〖10〗^14 estados cm-2, além de uma constante cinética de 2,6×〖10〗^3 s^(-1) e 1,07×〖10〗^3 s^(-1) para as abordagens I (3-ácido carboxílico-6-mercaptopiridina) e II (Cisteína) respectivamente. Resultados sugeriram uma maior capacidade das moléculas ancoradoras compostas de anel piridinico (abordagem I) na condução de carga quando comparados com a abordagem II, o que foi posteriormente confirmado por análise de condutância em que a abordagem I apresentou G=6×〖10〗^(-3) S contra G=2×〖10〗^(-3) S da abordagem II. Este trabalho apresentou uma abordagem teórico-experimental que relaciona as componentes físico-químicas quânticas através de uma nova perspectiva baseada nos estudos teóricos de Marcus-Buttiker e em análises experimentais centradas na capacitância eletroquímica. / In electrochemistry, the study of electron transfer reactions (TE) can be explored using Au electrodes modified with self-assembled monolayers (SAMs), since they are able to modify the physicochemical properties of electrodes surface and control the TE kinetics. This work investigated TE reactions on Au electrodes modified with SAMs. Specifically, TE kinetics were studied using 11-ferrocenyl-undecanethiol SAMs on Au surfaces by means of cyclic voltammetry and electrochemical impedance/capacitance spectroscopy (EIS/ECS) analysis. By means of these techniques, it was possible to estimate variables such as the density of redox states (approximately 3.4 × 1014 states per cm-2 , near the reported results in the literature), electrochemical or redox capacitance (137(±9) �� ��−2 ), the kinetic electron transfer constant at 1.05 × 104 � −1 similar to those reported by Creager, in addition to the estimation of the Marcus´ reorganization energy (�) of around 1.0 eV, value similar to others already previously estimated for functionalization of electroactive SAMs. These analyzes were expanded by immobilization of Bis(2,2'-bipyridine)-(5-Aminophenanthroline)ruthenium-bis (hexafluorophosphate) electroactive complexes on Au surfaces by organic synthesis with anionic thiols of different chains (cysteine and 3-carboxylic acid-6-mercaptopyridine), using activation reaction with DIC/HOBt in acetonitrile. In this case, a redox state density of about 8.9 × 1014 states cm-2 and 9.3 × 1014 states cm-2 , in addition to a kinetic constant of 2.6 × 103 � −1 and 1.07 × 103 � −1 to I (3-carboxylic acid-6- mercaptopyridine) and II (Cysteine) approaches, respectively, were used in the present study. Results suggesting a higher capacity of the pyridinium ring compound anchoring molecules (I approach) in charge conduction when compared to the II approach, which was later confirmed by conductance analysis: the I approach presented � = 6 × 10−3 � and � = 2 × 10−3 � for approach II. This work presented a theoretical-experimental approach relating the quantum physicochemical components through a new perspective based on the theoretical studies of Marcus-Buttiker and on experimental analyzes focused on the electrochemical capacitance.

Introdução: Dermatite atópica (DA) é uma doença cutânea crônica, predominante na infância, cujo sintoma principal é o prurido de intensidade variável, e os sinais são classicamente as lesões de padrão eczematoso. Há anormalidades na formação e função da barreira cutânea, que estão presentes não somente nas lesões cutâneas como na pele clinicamente não afetada. Objetivo: Analisar a correlação entre as medidas biofísicas da função de barreira cutânea e os critérios clínicos e intensidade da dermatite, de acordo com os critérios de Rajka e Langeland. Métodos: 231 doentes do Departamento de Dermatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, com diagnóstico clínico de dermatite atópica segundo os critérios diagnósticos de Rajka e Langeland foram avaliados por exame físico, anamese, medidas biofísicas de grau de hidratação de camada córnea pelo método de capacitância (corneometria) e pelo método de perda de água transepidérmica (TEWL); a medida sérica de IgE também foi solicitada no ato do exame. Resultados: Houve uma relação significativa entre as medidas de corneometria, TEWL e gravidade clínica da dermatite atópica. Os dados demonstraram uma correlação inversamente proporcional entre a corneometria e o TEWL, e houve uma diferença estatisticamente significativa (p<0,001) entre as médias de corneometria e TEWL e grau de DA (leve, moderada ou intensa). Com relação aos níveis séricos de IgE, as medidas de corneometria apresentaram uma correlação negativa significativa; para TEWL, a correlação positiva foi estatisticamente significativa (p<0,001). Conclusão: As medidas biofísicas de barreira cutânea na DA, mesmo em pele aparentemente não lesada, podem funcionar como fator de avaliação do grau clínico da DA e da intensidade do prurido. / Background: Atopic dermatitis (AD) is a chronic dermatosis, predominant in childhood, characterized by pruritus and eczematous type lesions with xerosis as the proeminent clinical sign. Objectives: To analyze the correlation between biophysical measurements of skin barrier function and other assessment criteria of clinical severity according to Rajka and Langelands criteria. Methods: Biophysical measurements (Transepidermal water loss and corneometry) were obtained from 231 patients from the department of dermatology, Hospital das Clinicas FMUSP with the diagnsosis of atopical dermatitis. Serum levels of IgE were also evaluated. Results: A significant correlation between corneometry, TEWL and clinical severity of atopic dermatitis were found. Data showed an inverse correlation between corneometry, TEWL, and AD severity, and a significant difference (p<0,001) between means of corneometry and TEWL and AD severity (mild, moderate and severe). As for IgE levels, corneometry had significant negative correlation, in contrast with TEWL, wich showed a significant positive correlation (p<0,001). Conclusion: Biophysical measurements of skin barrier in non lesional skin of atopic dermatitis may work as an evaluation factor for AD severity and pruritus.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This thesis presents the study and characterization of organic light-emitting diodes (OLEDs) with the proposal of obtaining an equivalent model that is useful in the OLED driver design and in lighting systems projects. Initially, a literature review covering the operating principle and the constructive aspects of OLEDs is presented. From this, a model that integrates scale, photometrical, electrical and thermal aspects is proposed. This model is static and dynamic and is called EFET. A procedure for parameter identification of the model is proposed, jointly with an analysis of the intrinsic capacitance effect on the OLED electrical, thermal and photometrical performance. The proposed model is able to predict and simulate the OLED based lighting systems before building, saving time and cost. The model is validated using different OLED samples and conclusions are derived from the experimental validation and simulation results. An approach considering the dimming methods of OLEDs is presented, showing the chromatic impact caused by each method. Finally, an OLED driver based on the concept of switched capacitor converters is proposed. The thesis results are satisfactory and provide an enhancement to the state of the art in modeling and OLED driving. / A presente tese de doutorado apresenta o estudo e a caracterização de diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) com a proposta de um modelo equivalente que é útil no desenvolvimento de circuitos de acionamento e na análise de OLEDs, quando aplicados em sistemas de iluminação. Inicialmente, é apresentada uma revisão bibliográfica contemplando o princípio de funcionamento e os aspectos construtivos dos OLEDs. A partir disto, um modelo que integra os aspectos de escala, fotométricos, elétricos e térmicos é proposto. Esse modelo é denominado EFET e é dividido em estático e dinâmico. Uma proposta de procedimento para identificação dos parâmetros do modelo é apresentada, juntamente com a análise do efeito da capacitância intrínseca dos OLEDs no seu desempenho elétrico, térmico e fotométrico. Com o modelo proposto pode-se predizer e simular o comportamento dos OLEDs antes de construir o sistema de iluminação, reduzindo custos e tempo de desenvolvimento. O modelo é validado empregando diferentes amostras de OLEDs. Conclusões são obtidas a partir da validação experimental e de simulações empregando simuladores elétricos e da fluidodinâmica computacional através do método de elementos finitos. Uma abordagem considerando os métodos de ajuste da intensidade luminosa de OLEDs é apresentada, evidenciando o impacto cromático provocado por cada método. Por fim, um circuito de acionamento para OLEDs baseado no conceito de capacitores chaveados é proposto. Os resultados obtidos são satisfatórios e proporcionam um incremento ao estado da arte da modelagem e acionamento de OLEDs.