A calorimetria indireta para análise do metabolismo humano tem se mostrado um método não invasivo de crescente importância no estudo mais preciso das respostas metabólicas e cardio-respiratórias. Entretanto, o alto custo dos equipamentos aliado à falta de conhecimento das técnicas tem impedido a disseminação do uso de analisadores metabólicos no Brasil. Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de oferecer uma visão global dos procedimentos de calorimetria indireta aplicados à avaliação do metabolismo humano sob a abordagem de Engenharia Biomédica. Foram avaliados três transdutores tipicamente utilizados em equipamentos de calorimetria indireta para análise metabólica humana: um transdutor eletroquímico de oxigênio, um transdutor de dióxido de carbono por radiação infravermelha e um transdutor de fluxo em volume tipo turbina. O transdutor de oxigênio mostrou-se bastante confiável, mas com um tempo de resposta bastante elevado para aplicações em análises de respiração a respiração. A principal deficiência do transdutor de dióxido de carbono está no fato de sua configuração proporcionar um aumento significativo na resistência à respiração do indivíduo. Verificou-se que o transdutor de fluxo em volume apresenta um melhor comportamento para um fluxo em torno de 20 litros/minuto. Apesar das limitações apresentadas pelos transdutores, os resultados dos ensaios foram úteis e representativos para a compreensão do funcionamento de um analisador metabólico humano porcalorimetria indireta, evidenciando quais deficiências devem ser sanadas em pesquisas futuras e os cuidados a serem considerados na implantação do laboratório para análise metabólica/respiratória sendo instalado no Laboratório de Engenharia Biomédica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. / The indirect calorimetry for analysis of the human metabolism has been a no invasive method of increasing importance in the study of metabolic and cardiorespiratory responses. However, the high cost of the equipment ally to the lack of knowledge of the techniques have been obstacles to the use of metabolic analysers in Brazil. This research was developed with the intention to offer a global vision of the applied procedures of indirect calorimetry to the evaluation of the human metabolism under the prism of the Biomedical Engineering. Three transducers typically used in equipment of indirect calorimetry for metabolic analysis had been evaluated: an electrochemical transducer of oxygen, a carbon dioxide transducer by infrared absorption and a turbine flowmeter. The oxygen transducer revealed sufficiently trustworthy, but a too high response time for applications in breath by breath analyses. The main deficiency of the transducer of carbon dioxide is to provide a significant increase in the flow resistance. It was verified that the flowmeter presents one better behavior for a stream around 20 litres/minute. Despite the limitations presented for the transducers, the results of the assays had been useful and representative for the understanding of the functioning of a human metabolic analyser for indirect calorimetry, evidencing which points have to be improved in future researches and to be considered in the implantation of the laboratory for metabolic and respiratory analysis being installed in the Laboratório de Engenharia Biomédica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

Os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos isolados de distintas concentrações de dióxido de carbono (CO2), de oxigênio (O2) e de óxido nitroso (N2O); e também as combinações dos melhores resultados para a conservação de morangos \'Oso Grande\'. Os frutos foram selecionados, resfriados e armazenados a 10 °C em câmaras herméticas, com fluxo contínuo de 150 mL min-1. Os frutos foram avaliados a cada dois dias até se tornarem impróprios para o consumo. Quanto maior as concentrações de CO2 (0,03 %; 10 %; 20 %, 40 % e 80 %) associadas a 20 % de O2 em atmosfera de armazenamento menor foi a incidência de doenças. Os morangos armazenados com 80 % de CO2 foram considerados inadequados para o consumo, por apresentarem teores elevados de acetaldeído (4,9 mg 100g-1) e de etanol (105,3 mg 100g-1). Já as concentrações de 20 % e de 40 % CO2 conservaram os frutos por até oito dias, com manutenção da cor e das características comerciais. As concentrações de O2 (1 %; 3 %; 20 %; 60 %; e 90 %) demonstraram que a atividade respiratória dos morangos foi menor nas atmosferas com 1 % e 3 % de O2. O tratamento com 90 % O2 proporcionou menor incidência de podridões (2,8 %). Os morangos armazenados com 60 e 90 % de O2 mantiveram suas características comerciais por 10 dias. No ensaio com diferentes concentrações de N2O (0 %; 10 %; 30 %; 60 %; e 80 %) associadas a 20 % de O2, observou-se que os frutos com esse gás obtiveram as melhores avaliações de aparência, e reduziu em 36,3 % a respiração dos mesmos após 24 horas de armazenamento, e manteve-se estável até o fim do período. As concentrações de 60 % e de 80 % N2O se mostraram adequadas para a conservação dos morangos, por apresentarem menor ocorrência de doenças e de taxa respiratória, e, portanto, mantendo as características comerciais. Neste experimento foram avaliadas novamente as atmosferas com 0,03 % CO2 + 20 % O2; 80 % N2O + 20 % O2 e 90 % O2; além de avaliar as combinações de 60 % O2 + 40 % CO2 e de 20 % O2 + 20 % CO2 + 60 % N2O. As menores incidências de podridões e as melhores notas de aparência foram nos frutos armazenados com 80 % N2O + 20 % O2 e 20 % O2 + 20 % CO2 + 60 % N2O. Os morangos sob 60 % O2 + 40 % CO2 foram considerados inadequados para o consumo, por apresentarem teores elevados de acetaldeído (54,8 mg 100g-1) e de etanol (42,4 mg 100g-1). Os morangos \'Oso Grande\' a 10 ºC, sob atmosfera controlada com 80 % N2O + 20 % O2; 90 % O2 ou 20 % O2 + 20 % CO2 + 60 % N2O, conservam sua coloração, reduziram a ocorrência de doenças e mantiveram a qualidade comercial por 14 dias. / The aim of this work were to evaluate the isolates effects of different concentrations of carbon dioxide (CO2), oxygen (O2) and nitrous oxide (N2O); and also the combinations of the best results for the conservation of strawberries \'Oso Grande\'. The fruit have been selected, cooled and stored to 10 °C in air tight chambers with continuous flow of 150 ml min-1. The fruits were evaluated every two days to become unfit for consumption. The higher concentrations of CO2 (0,03 %; 10 %; 20 %, 40 % and 80 %) associated with 20 % O2 in the atmosphere of storage, it smaller was the incidence of diseases. The strawberries stored with 80 % of CO2 were considered unsuitable for the consumption on the present high levels of acetaldehyde (4,9 mg 100 g-1) and the ethanol (105,3 mg 100 g-1). Already concentrations of 20 % and 40% of CO2 were conserved the fruit for up to 8 days, with maintenance of the color and the commercial characteristics. The concentrations of O2 (1 %; 3 %; 20 %; 60 %; and 90 %) showed that strawberry respiratory activity was lower in atmospheres with 1 % and 3 % of O2. The treatment with 90 % O2 provided the lower incidence of rotting (2,8 %). The strawberries stored with 60 and 90 % O2 maintained their commercial characteristics for 10 days. In the test with different concentrations of N2O (0 %; 10 %; 30 %; 60 %; and 80 %) associated with 20 % O2, observed that the fruit with this gas obtained the best results of appearance, and the respiratory rate of the fruit reduced in 36,3 % after 24 hours of storage, and maintained stable until the end of the period. The concentrations of 60 % and 80 % of N2O showed appropriate for the conservation of strawberries for presented a lesser occurrence of diseases and of respiratory rate, and therefore maintaining the commercial characteristics. In this experiment were evaluated again the atmospheres with 0,03 % CO2 + 20 % O2; 80 % N2O + 20 % O2 and 90 % O2; in addition to evaluating the combinations of 60 % O2 + 40 % CO2 and 20 % O2 + 20 % CO2 + 60 % N2O. The smallest incidences rotting and best notes of appearance were in the fruit stored with 80 % N2O + 20 % O2 and 20 % O2 + 20 % CO2 + 60 % N2O. The strawberries under atmosphere with 60 % O2 + 40 % CO2 were considered unsuitable for consumption to the showed high levels of acetaldehyde (54,8 mg 100 g-1) and of ethanol (42,4 mg 100 g-1). The strawberries \'Oso Grande\' at 10 ºC, under controlled atmosphere with 80 % N2O + 20 % O2; 90% O2 or 20 % O2 + 20 % CO2 + 60 % N2O maintained their color, reduced the occurrence of diseases and maintained the commercial quality for 14 days.

O aumento da concentração de gases de efeito estufa (GEE) de fontes antropogênicas tem sido visto como uma das principais contribuições para o aquecimento global, ameaçando a vida no planeta. O dióxido de carbono (CO2) é um dos principais GEE e suas fontes geradoras estão relacionadas a processos essenciais à sociedade, como a produção de energia, produtos diversos e transporte. A conversão do CO2 parece ser uma alternativa promissora para reduzir a emissão deste gás na atmosfera. De particular interesse para este estudo, a fotorredução do CO2 a metanol pode contribuir para mitigar o problema dos GEE, gerando um importante insumo da indústria química. Assim, este estudo tem por objetivo utilizar cálculos quanto-mecânicos, como a Teoria do Funcional Densidade, para investigar um caminho para a reação de redução do CO2. A reação de redução do CO2 à ácido fórmico, formaldeído e metanol foi estudada sem a interação com o catalisador e na presença de dióxido de titânio como catalisador. Foi realizada uma comparação de cálculos em diferentes níveis teóricos e diferentes bases, com dados experimentais. Para os cálculos envolvendo o TiO2, foi utilizado o nível B3LYP/6-31G(d,p). Frequências vibracionais também foram calculadas para cada etapa, permitindo a identificação de possíveis estados de transição e estimativa de barreiras de reação (energia potencial). Cálculos de coordenada intrínseca de reação (IRC) foram empregados para confirmar que os estados de transição encontrados, estão relacionados a cada etapa estudada. A comparação da redução do dióxido de carbono a ácido fórmico, com e sem catalisador, mostrou que a presença do dióxido de titânio reduziu em mais de 25,0% a barreira reacional desta etapa

Os frutos são classificados em climatéricos e não climatéricos de acordo com o padrão da atividade respiratória e produção de etileno. No entanto, estudos apontam que alguns frutos não se enquadram nessa classificação e, a goiaba, tem sido considerada um deles. Uma vez que há divergências quanto à classificação de alguns frutos em climatéricos e não climatéricos, esse trabalho apresenta hipóteses de estudo para goiaba, pois dados sobre sua fisiologia pós-colheita ainda são contraditórios e para maracujá-amarelo, pois são poucos os dados sobre a sua fisiologia pós-colheita. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a fisiologia do amadurecimento de maracujá-amarelo e goiaba \'Pedro Sato\' ligados ou não às plantas, bem como, avaliar as respostas desses frutos à aplicação de reguladores do amadurecimento como o etileno e 1-metilciclopropeno (1-MCP). O trabalho foi conduzido em duas etapas. Na etapa 1, foi estimada a concentração endógena de CO2 e etileno de maracujás e goiabas ligados às plantas e em frutos colhidos em diferentes estádios de maturação. Foi fixado um tudo de silicone no epicarpo dos frutos ligados às plantas e coletadas amostras para CO2 e etileno desde o início do desenvolvimento até o completo amadurecimento dos mesmos e em frutos colhidos nos respectivos estádios de maturação para cada espécie frutífera, os quais foram analisados da mesma forma na pós-colheita. Na etapa 2, maracujás e goiabas foram submetidos à aplicação de 1-MCP e etileno e armazenados em câmara à 22ºC e 85% UR durante 9 dias e analisados a cada 3 dias quanto a acidez titulável, teor de sólidos solúveis e ácido ascórbico, rendimento de suco, firmeza, cor da casca, atividade respiratória, produção de etileno e atividade enzimática ACC oxidase. Não foi observado climatério para CO2 durante o amadurecimento de maracujás e goiabas ligados às plantas. O aumento da concentração endógena de CO2 foi observado apenas após a colheita dos frutos. A concentração endógena de etileno foi baixa enquanto os frutos estavam ligados às plantas. Maracujás que amadureceram na planta e sofreram abscisão natural mostraram aumento da concentração endógena de etileno dias antes da abscisão dos frutos. Para goiabas, houve aumento da concentração endógena de etileno somente após a colheita. Maracujás predominantemente verdes e verdes-amarelos responderam positivamente à aplicação de 1-MCP como retardador do amadurecimento, com manutenção da qualidade dos frutos, redução da atividade respiratória e diminuição da atividade da ACC oxidase. A diminuição da produção de etileno foi observada em frutos predominantemente verdes. Maracujás responderam ao etileno exógeno pela influência na qualidade física e química e apresentaram maior atividade enzimática principalmente em frutos predominantemente verdes. O etileno em goiabas verdeescuro promoveu o aumento da atividade respiratória, da produção de etileno e da atividade da ACC oxidase, podendo ser um dos fatores responsáveis pelo amadurecimento mais rápido dos frutos. Goiabas responderam positivamente ao 1- MCP, como retardador do amadurecimento, e na redução da atividade da ACC oxidase. / Fruit have been classified as climacteric and non-climacteric based on their pattern of respiration and ethylene production. However, studies indicate that some fruit are not frame into this classification and, guava has been considered one of them. Since there are differences in the classification of some fruit into climacteric and non-climacteric, this work presents hypotheses for guava, because the postharvest physiology data is still contradictory and for passion fruit, because there are few data considering its postharvest physiology. This study aimed to characterize the ripening physiology of yellow passion fruit and \'Pedro Sato\' guava attached or not to the plant, as well as evaluating the responses of these fruits subjected to exogenous ethylene and 1-methylcyclopropene (1-MCP), since the use of these regulators can help in characterize them. The study was carried out in two steps. The step 1, endogenous CO2 and ethylene concentrations were estimated in passion fruit and guava attached to the plant and in fruit harvested at different ripening stages. A silicone tube was fixed to the epicarp of the fruit and gas samples were collected since the beginning of fruit development to full ripening and for fruit harvested at different ripening stages which were analyzed in postharvest. The step 2, passion fruit and guava were subjected to 1-MCP and ethylene application and then stored at 22ºC and 85% RH for 9 days and analyzed every 3 days for titratable acidity, soluble solids and ascorbic acid, juice yield, firmness, skin color, respiration rate, ethylene production and ACC oxidase activity. It was not observed climacteric for CO2 during ripening of passion fruit and guava attached to the plant. Endogenous CO2 concentration increased only after fruit harvest. Endogenous ethylene concentration was low while the fruit were attached to the plant. For passion fruit that ripened on the plant and had natural abscised the endogenous ethylene concentration increased days before fruit abscission. For guavas, an increase in endogenous ethylene concentration was observed only after harvest. Passion fruit at predominantly green and yellowish-green ripening stages responded positively to 1-MCP application with delayed fruit ripening, maintaining fruit quality, decreased in respiratory activity and reduced ACC oxidase activity. The decrease in ethylene production was observed only in predominantly green fruits. Passion fruit responded to exogenous ethylene by the influence on the physical and chemical quality and showed higher enzyme activity mainly in predominantly green fruits. Guavas at dark green ripening stage subjected to exogenous ethylene showed an increase in respiration rate, ethylene production and ACC oxidase activity, which may be one of the factors responsible to the faster rate of ripening of these fruit. Guavas responded positively to 1-MCP application with delayed ripening and reduced the ACC oxidase activity.

O dióxido de carbono no estado supercrítico (CO2-SC) tem despertado considerável interesse nos últimos anos como um novo solvente para reações orgânicas. Nesta tese foi investigada a influência do uso de CO2 supercrítico, associado ou não a líquidos iônicos ou cossolventes, como solvente em reações químicas visando à obtenção de precursores quirais. Foram estudadas as reações de condensação Aldólica, de Morita-Baylis-Hillman (MBH) e do tipo adição de Michael, empregando Organocatálise quando conveniente, isto é, catalisadores provenientes de aminoácidos e ácidos carboxílicos. As reações de MBH foram otimizadas através de um planejamento experimental e sua condição ótima se deu a 70°C, 110 bar, com 6 equivalentes de H2O, tempo reacional de 2h30 min e sem a presença de liquido iônico, tendo um rendimento de 84,6%. Para as condensações aldólicas os melhores resultados com acetona e p-nitrobenzaldeido como materiais de partida foram obtidos a 150 bar e 40°C, com a presença de liquido iônico, em 2 horas de tempo reacional com um rendimento de 54,0% e um excesso enantiomérico de 79,0% utilizando o catalisador (2S,4R)-4-(terc-butildimetilsililoxi)pirrolidina-2-ácido carboxílico. Com ciclohexanona como material de partida foram obtidos a 150 bar e 40°C com a presença de um doador de prótons (resina de troca iônica) em 2 horas de tempo reacional com um rendimento de 70,9% e um excesso enantiomérico de 91,2%, utilizando o catalisador (2S,4R)-4-(terc-butildimetilsililoxi)pirrolidina-2-ácido carboxílico. Outros aldeídos e cetonas utilizados como materiais de partida apresentaram rendimentos menores. Estudos de comportamento de fases foram feitos para os materiais de partida, catalisadores e produtos da reação de condensação Aldólica. Os melhores rendimentos foram obtidos em situações em que os materiais de partida e os catalisadores eram solúveis na fase supercrítica, mas os produtos não, formando uma segunda fase. / Supercritical carbon dioxide (sc-CO2) has attracted considerable interest in the last years as a new solvent for organic reactions. In this thesis, the influence of supercritical CO2 use, associated or not to ionic liquids or cosolvents, as a solvent for chemical reactions aiming at the synthesis of chiral precursors was studied. Aldol condensation, Morita-Baylis-Hillman (MBH) and Michael addition reactions were studied, employing organocatalysis when it was convenient, i.e., catalysts derived from aminoacids or carboxylic acids. MBH reactions were optimized through experimental design, resulting in a maximum yield of 84.6% for the optimal condition at 70°C, 110 bar, and 6 equivalents of H2O, reaction time of 2h30 min and the absence of ionic liquids. For the Aldol condensation reactions employing acetone and p-nitrobenzaldehyde, a maximum yield of 54.0%, with an enantiomeric excess of 79.0% was obtained at 150 bar, 40°C, 2h reaction time, in the presence of ionic liquid, using the catalyst (2S,4R)-4-(terc-butyldimethylsililoxy)pirrolidine-2-carboxylic acid. The yields were significantly lower for other aldehydes and ketones. Yields for Michael addition reactions were very low and their study was discontinued. Phase behavior studies were performed with starting materials, catalysts and products for the Aldol condensation reactions. The best yields were obtained for situations where the starting materials and catalysts were soluble in the supercritical phase and the products were not, forming a second phase.

A necessidade atual do mercado brasileiro para aumentar a oferta de gás incentiva a comunidade científica nacional no desafio de desenvolvimento de novas rotas tecnológicas, visando aumentar o aproveitamento do gás natural. Tal desafio é acompanhado por uma demanda mundial dos países signatários do Protocolo de Quioto (ratificado em 2005) para a redução das emissões de gases de efeito estufa. Apesar de o Brasil não apresentar nenhuma meta de redução, no primeiro período deste Protocolo (2008 a 2012), o setor do petróleo (atividade de E&P), através de suas companhias operadoras, que atuam no país, já estabeleceram metas corporativas para emissão evitada de gases de efeito estufa, em suas instalações de produção (maior predominância das unidades marítimas de produção). O presente trabalho aborda a análise técnica e econômica de um processo proposto de separação e captura de dióxido de carbono (CO2), através de estudo de caso (Primeira e Segunda Proposição) de simulação de processo, em uma instalação marítima de produção de petróleo, comparativamente a sua ausência (Caso Base). A Primeira Proposição considera a separação e a captura do CO2 oriundo tanto do gás natural produzido, quanto do gás de queima de uma turbina a gás. A Segunda Proposição considera a separação e a captura do CO2 oriundo somente do gás natural produzido. Até o momento, no Brasil, ainda não foram desenvolvidas tecnologias adequadas para a captura do CO2, em instalações marítimas de produção de petróleo. Adicionalmente a regulação atual (Portaria nº104/2002 da ANP) limita o potencial de utilização do CO2 que existe na composição do gás natural comercializado no país, pelo fato de não diferenciar em sua especificação técnica, os usos deste importante combustível. Os resultados obtidos nesta tese, com a utilização de simulador de processo de uso comercial mostraram emissões evitadas de CO2 para atmosfera de 55 % (caso Segunda Proposição que apresentou maior viabilidade econômica), em relação ao resultado obtido para o Caso Base. Este relevante resultado equivale a uma emissão evitada de aproximadamente 241 x 103 t/ano, para uma única unidade piloto proposta. De acordo com o estudo de análise econômica apresentado, a Segunda Proposição (VPL US$ 15,3 x 106) foi melhor do que a da Primeira Proposição (VPL: US$ 13,9 x 106) ambos usando o Caso Base como referência. Dentre os ganhos esperados com o uso desta nova tecnologia destacam-se: redução do consumo interno e das perdas de gás natural, emissão evitada de CO2 e hidrocarbonetos para a atmosfera, além do aumento das práticas de armazenamento de gás e CO2, em reservatórios geológicos depletados de petróleo. Estima-se que num cenário futuro, com a implantação deste novo processo proposto, em instalações marítimas de produção de petróleo, uma relevante contribuição de emissões evitadas de gases de efeito estufa possa ocorrer na área de E&P de petróleo no Brasil. / The current Brazilian market needs to increase the natural gas supply to incentive the national scientific community to the challenge of developing new technologies routes aiming increase the utilization of the produced natural gas. Such challenge is followed by a world demand from signatory countries of the Kyoto Agreement (ratified in 2005) to reduce the greenhouse gas emissions. In spite of, the Brazil does not have any reduction goal, in the first period (2008 to 2012) the oil sector (E&P activity), by their oil operators companies that works in our country, has already established corporative goals to avoided greenhouse gas emissions in their production facilities (bigger predominance of offshore production unities). The present work approaches the economic and technical evaluation of a carbon dioxide (CO2) separation and capture proposal process (First and Second Proposal Case) comparatively your absence (Base Case). The First Case consider the CO2 separation and capture both the produced gas and exhausted gases of one turbine driven by gas. The Second Case consider only the CO2 separation and capture from the produced gas. At the present, in Brazil, it has not been developed yet suitable technologies, for such use, and the CO2 is normally disposal to the atmosphere. Moreover, the present Regulation (104/2002 ANP Decree) limit the potential of CO2 use existing in the gas composition that is marketed in the country, due to not differentiate the uses of this important fuel. The results obtained of this thesis, by using a process simulator of commercially use showed CO2 avoided emissions of 55 % to the atmosphere (Second Proposal Case that shows the best economic evaluation) related to the result obtained from the Base Case. This relevant result is equivalent in mass flow, to the avoidance emission of roughly 241 x 103 tons per year, for a single pilot unity proposal. According the economic evaluation study, the Second Proposal Case (VPL:US$ 15,3 x 106) was better than the First Case (VPL: US$ 13,9 x 106), using the Case Base as reference. Within the benefits expected with the use of this new technology are the following: reduction both the internal gas consumption and natural gas losses (atmospheric disposal), emissions avoided of CO2 and hydrocarbons, beyond the increase of CO2 and gas storage practices in offshore depleted oil fields. It is estimated, in future scenery, with the implantation of this new proposal process in offshore production unities, relevant contribution of avoided greenhouse gases emissions can occur in oil E&P tasks in Brazil.

INTRODUÇÃO: Durante procedimentos endovasculares, estão presentes os riscos relacionados ao uso dos contrastes iodados, tais como a nefropatia por contraste, uma vez que é fundamental o emprego de um meio de contraste para a obtenção das imagens radiológicas vasculares. A injeção intravascular de gás CO2 purificado é reconhecidamente uma alternativa relativamente mais segura ao contraste iodado, contudo, seu manuseio artesanal pode também trazer dificuldades técnicas e riscos aos pacientes. Para contemplar estas questões, foi desenvolvido o protótipo de um injetor intravascular de CO2 medicinal, microprocessado, dedicado à obtenção de imagens angiográficas. OBJETIVOS: Realizar os testes de viabilidade técnica inicial do protótipo em modelo in vivo. MÉTODOS: Realizar a angioplastia da artéria renal esquerda de 10 porcos, divididos em 2 grupos: Grupo 1 (n=5) injeção de contraste iodado, Grupo 2 (n=5) injeção de CO2 através do protótipo. Monitorização clínica e laboratorial dos animais no pré, intra e pós-operatório, com exames de função renal na véspera e 48h após os procedimentos e 3 gasometrias arteriais seriadas no intra-operatório. Observação clínica foi mantida por 48h no pós- operatório. RESULTADOS: Os procedimentos de angioplastia com CO2 foram realizados com sucesso técnico de 100%, sem necessidade de complementação com injeção de contraste iodado no Grupo 2. Não foram identificadas falhas no protótipo em funcionamento. Não foram identificadas alterações clínicas ou radiológicas sugestivas de contaminação por ar ambiente do sistema de CO2 e nem alterações laboratoriais nos animais. As imagens angiográficas obtidas no Grupo 2 foram consideradas, numa avaliação subjetiva, relativamente inferiores às imagens obtidas no Grupo 1. DISCUSSÃO: A qualidade inferior de imagem no Grupo 2 pode ser atribuída ao equipamento de fluoroscopia utilizado, com software desatualizado em relação aos equipamentos atuais, que incluem pré-configurações para angiografia com CO2; no entanto, ainda assim todos os procedimentos propostos no Grupo 2 foram realizados com sucesso técnico, o que nos leva a classificar as imagens deste grupo 2 como satisfatórias. O manuseio do aparelho mostrou-se ágil e eficiente, com a programação dos parâmetros sendo realizada com facilidade através do visor \"touch screen\", comparativamente superior ao método artesanal de injeção de CO2 com seringas em selo d\'água. CONCLUSÕES: O protótipo do aparelho injetor intravascular de CO2 funcionou de forma adequada durante os testes e as imagens obtidas permitiram a compleição com sucesso dos procedimentos. Portanto, os resultados positivos obtidos sugerem que o equipamento é tecnicamente viável / INTRODUCTION: During endovascular procedures, several risks related to iodinated contrast media are taken, such as Contrast Induced Nephropathy, since these are fundamental to obtain radiological vascular images under fluoroscopy. Intravascular medical grade CO2 injection is a widely accepted and relatively safer alternative to iodinated contrast, but its handling and manual delivery system could as well bring risks to patients, such as room air injection. To address these problems, we developed a prototype for a micro processed intravascular medicinal CO2 injector, dedicated to help obtain angiographic images. OBJECTIVES: To perform the in vivo Early Feasibility Clinical Studies of the prototype. METHODS: Perform a left renal artery angioplasty of 10 pigs, divided in 2 groups: Group 1 (n=5) injection of iodinated contrast and Group 2 (n=5) injection of CO2 with the prototype. Clinical and laboratorial data were measured pre, peri and post-operatively, by pre-operative and 48h post- operative creatinine tests and 3 peri-operative serial arterial blood gas analysis. Animais were kept under clinical observation for 48h after procedures. RESUL TS: Angioplasty procedures had 100% technical success in both groups, without the need of extra imaging with iodinated contrast in Group 2. There were no technical failures with the prototype. There were no identifiable clinical or radiological signs of room air intravascular injections. Ali laboratorial measurements were under normal value ranges. Angiography images obtained in Group 2 were subjectively considered inferior to images from Group 1. DISCUSSION: The inferior image quality in Group 2 could be attributed to the employed fluoroscopy equipment, since its software is not up to date to current equipment, which includes a dedicated CO2 angiography preset. Nevertheless, ali procedures in Group 2 were successful, and images in this group were therefore considered satisfactory. Handling of the prototype proved to be user friendly, since ali injection parameters are performed through a touch screen panel, much superior from previous authors experience with manual saline submerged syringe filling before intravascular injection. CONCLUSIONS: The intravascular CO2 injector prototype worked properly during the tests and the obtained images allowed successful procedures without unexpected complications, in consonance with previous positive in vitro results. Therefore, the study results suggest the positive early technical feasibility of the device

A calorimetria indireta para análise do metabolismo humano tem se mostrado um método não invasivo de crescente importância no estudo mais preciso das respostas metabólicas e cardio-respiratórias. Entretanto, o alto custo dos equipamentos aliado à falta de conhecimento das técnicas tem impedido a disseminação do uso de analisadores metabólicos no Brasil. Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de oferecer uma visão global dos procedimentos de calorimetria indireta aplicados à avaliação do metabolismo humano sob a abordagem de Engenharia Biomédica. Foram avaliados três transdutores tipicamente utilizados em equipamentos de calorimetria indireta para análise metabólica humana: um transdutor eletroquímico de oxigênio, um transdutor de dióxido de carbono por radiação infravermelha e um transdutor de fluxo em volume tipo turbina. O transdutor de oxigênio mostrou-se bastante confiável, mas com um tempo de resposta bastante elevado para aplicações em análises de respiração a respiração. A principal deficiência do transdutor de dióxido de carbono está no fato de sua configuração proporcionar um aumento significativo na resistência à respiração do indivíduo. Verificou-se que o transdutor de fluxo em volume apresenta um melhor comportamento para um fluxo em torno de 20 litros/minuto. Apesar das limitações apresentadas pelos transdutores, os resultados dos ensaios foram úteis e representativos para a compreensão do funcionamento de um analisador metabólico humano porcalorimetria indireta, evidenciando quais deficiências devem ser sanadas em pesquisas futuras e os cuidados a serem considerados na implantação do laboratório para análise metabólica/respiratória sendo instalado no Laboratório de Engenharia Biomédica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. / The indirect calorimetry for analysis of the human metabolism has been a no invasive method of increasing importance in the study of metabolic and cardiorespiratory responses. However, the high cost of the equipment ally to the lack of knowledge of the techniques have been obstacles to the use of metabolic analysers in Brazil. This research was developed with the intention to offer a global vision of the applied procedures of indirect calorimetry to the evaluation of the human metabolism under the prism of the Biomedical Engineering. Three transducers typically used in equipment of indirect calorimetry for metabolic analysis had been evaluated: an electrochemical transducer of oxygen, a carbon dioxide transducer by infrared absorption and a turbine flowmeter. The oxygen transducer revealed sufficiently trustworthy, but a too high response time for applications in breath by breath analyses. The main deficiency of the transducer of carbon dioxide is to provide a significant increase in the flow resistance. It was verified that the flowmeter presents one better behavior for a stream around 20 litres/minute. Despite the limitations presented for the transducers, the results of the assays had been useful and representative for the understanding of the functioning of a human metabolic analyser for indirect calorimetry, evidencing which points have to be improved in future researches and to be considered in the implantation of the laboratory for metabolic and respiratory analysis being installed in the Laboratório de Engenharia Biomédica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

The ship emission already occupy the eighth position in the world biggest emitters ranking. This happens because the ship operations have a huge demand variation therefore in order to reduce the ship emissions is required an efficient operation of the generators. This work aims at integrating advanced storage systems into the operation of diesel generators. The variation of the operation point has a direct interference on the emissions and on the diesel consumption, this variation is allowed through the frequency and voltage control. The use of lithium batteries for various operation points of the generators is analyzed. The use of an energy storage system allowed the operation of the generators in a better operation point therefore there was a reduction in diesel consumption and in CO2 emissions when the diesel generators. The main result of this work could also shed light in the operation of isolated power systems equipped with advanced storage systems and diesel generators. / As emissões dos navios já ocupam a oitava posição entre os países com maior emissão no mundo. Isso pode ser explicado pelo fato de que as operações dos navios têm uma grande variação de demanda de potência, com isso a operação inteligente dos geradores a diesel é fundamental para a redução das emissões. A abordagem desenvolvida nesse trabalho integra o uso de sistemas de armazenamento avançados na operação dos geradores a diesel. A variação do ponto de operação dos geradores a diesel interfere diretamente no consumo e nas emissões, essa variação só é possível por meio do controle de frequência e tensão providos pelo sistema de armazenamento de energia. Nesse trabalho foram analisados o uso de baterias de lítio para diferentes pontos de operação do gerador a diesel. O uso das baterias possibilitou a operação dos geradores num melhor ponto de carga com isso houve uma redução das emissões e do consumo de combustível. Os resultados encontrados nesse trabalho podem ser extrapolados qualitativamente para outros sistemas de potência offshore, como plataformas de petróleo e de perfuração, que operem com sistemas de baterias avançadas e geradores a diesel.

A colheita de cana-de-açúcar, sem despalha a fogo, vem crescendo no Brasil. Nesse sistema de cultivo, existem muitas dúvidas em relação ao manejo da palha, e das quantidades de nitrogênio e potássio a serem utilizadas. Objetivou-se avaliar o manejo da palha, adubação nitrogenada, potássica e uso do inoculante em área comercial de cana-de-açúcar. Para isso, instalou-se experimento na região de Piracicaba - SP, num Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico, cultivado com a variedade de cana-de-açúcar CTC 9, em delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial incompleto 3x6x4, totalizando 153 parcelas, sendo três manejos da palha-MP (distribuição da palha da cana em toda área-MPT, retirada da palha apenas nas linhas da cana-de-açúcar-MPRL e enleiramento da palha a cada duas linhas-MP2:1), seis doses de N (aplicação de 0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de N, aplicação na linha da cana de solução contendo cinco espécies de bactérias fixadoras de nitrogênio na ausência de adubação nitrogenada e aplicação na linha da cana de solução contendo cinco espécies de bactérias fixadoras de nitrogênio mais 30 kg ha-1 de N mineral), quatro doses de K (0, 50, 100 e 150 kg de K2O ha-1) e três repetições. As variáveis analisadas ao longo das duas socas foram: análises químicas do solo, emissão de CO2, diagnose foliar, avaliações biológicas e tecnológicas e produção de colmos da cana-de-açúcar. A aplicação de nitrogênio e potássio afetou a fertilidade do solo, teor foliar de N, açúcar teórico recuperável e crescimento da cana-de-açúcar. A aplicação de 80 kg ha-1 de K2O é suficiente para apresentar alta produtividade da primeira (87 t ha-1) e da segunda soca de cana-deaçúcar (141 t ha-1) e não houve resposta a aplicação de nitrogênio mineral. A aplicação de inoculante não aumentou a produtividade da cana-de-açúcar. O MPRL se mostrou como o mais promissor em relação ao crescimento e produtividade da cana-de-açúcar. O MPRL apresentou maior emissão de carbono se comparado ao MP2:1 na 2a soca. Na 1ª soca, no MPT, MPRL e MP2:1, a emissão de CO2 foi de 1,7; 2,0 e 1,7 ?mol m-2 s-1, a temperatura foi de 21,7; 21,7; 21,2 ºC e a umidade foi de 11,1; 6,6 e 9,5%, respectivamente. Na 2ª soca, no MPT, MPRL e MP2:1, o CO2 foi de 1,8; 2,1 e 1,6 ?mol m-2 s-1, a temperatura foi de 21,4; 22,9; 22,4 ºC e a umidade foi de 16,9; 12,3 e 11,5%, respectivamente. A emissão de CO2 aumentou com o crescimento das plantas de cana-de-açúcar e oscilou de 6 a 12,4 ?mol m-2. / The harvesting of sugarcane, straw removal without fire, is growing in Brazil. In this culture system, there are many questions about the management of residue, and the amounts of nitrogen and potassium to be used. This study aimed to evaluate the straw management sugarcane, nitrogen, potassium and use of inoculants in commercial sugarcane. For this experiment was installed in Piracicaba - SP, in the Oxissol cultivated with the variety of sugarcane CTC 9, in a randomized block design in a incomplete factorial 3x6x4, totaling 153 plots, three management of stubble-MP (distribution of sugarcane trash in every area-MPT, removal of straw only rows of sugarcane MPRL and windrowing straw every two lines-MP2:1) six doses of N (application of 0, 60, 120 and 180 kg ha-1 of N, applied in line with the cane solution containing five species of nitrogen-fixing bacteria in the absence of nitrogen fertilizer application on line and cane solution containing five species of nitrogen-fixing bacteria plus 30 kg ha-1 of mineral N), four doses of K (0, 50 , 100 and 150 kg ha-1 of K2O) and three replications. The variables analyzed along the two years were: soil chemical analysis, CO2 emission, foliar diagnosis, biological and technological evaluations and straw yield of sugarcane. The application of nitrogen and potassium affect soil fertility, leaf N content, theoretical recoverable sugar and growth of sugarcane. The application of 80 kg ha-1 of K2O is sufficient to present the first high productivity (87 t ha-1) and second ratoon sugarcane (141 t ha-1) and there was no response from the application nitrogen mineral. The inoculant application did not increase productivity of sugarcane. The MPRL proved as the most promising in relation to growth and productivity of sugarcane. The MPRL had lower moisture and higher carbon footprint compared to MPT and MP2:1. In the 1st ratoon, the MPT, MPRL and MP2:1, the emission of CO2 was 1.7, 2.0 and 1.7 ?mol m-2 s-1, the temperature was 21.7, 21.7; 21.2 ºC and humidity was 11.1, 6.6 and 9.5%, respectively. In the 2nd ratoon in MPT, MPRL and MP2:1 first, the CO2 was 1.8, 2.1 and 1.6 ?mol m-2 s-1, the temperature was 21.4, 22.9; 22, 4 ºC and the humidity was 16.9, 12.3 and 11.5%, respectively. The emission of CO2 increased with the growth of plants sugarcane and oscillated 6 to 12.4 ?mol m-2 s-1.