O escoamento hidrodinâmico é descrito por meio das equações da continuidade e da quantidade de movimento em conjunto com as condições iniciais e de contorno. Neste trabalho de pesquisa, o escoamento não permanente na saída de um canal retangular curto de declividade nula, resultante da abertura rápida de uma comporta foi experimentalmente investigado. Para determinar o coeficiente de pressão e o comprimento do trecho a montante da comporta com distribuição de pressão não hidrostática, usou-se um modelo unidimensional, descrito pelas equações de Saint Venant, para representar o fenômeno. Utilizou-se o método de Lax-Wendroff para obter as curvas características do fenômeno e compará-las com os resultados obtidos experimentalmente. Várias comparações foram feitas possibilitando a avaliação de valores para os parâmetros que definem a região com distribuição de pressão não hidrostática. Os resultados calculados para os valores de parâmetros constantes, estão de acordo com os resultados experimentais. Os resultados experimentais ajustam-se melhor quando os valores dos parâmetros variam no decorrer do tempo. / The hydrodynamic flow is described by means of the equations of the continuity and momentum together with the initial conditions, the boundary conditions. In this research work, the unsteady flow at the exit of a short rectangular channel of zero slope, resulting from the fast opening of a floodgate was investigated experimentally. For determining the pressure coefficient and the length of the upstream reach of the floodgate with non-hydrostatic pressure distribution, a one-dimensional model described by Saint Venant equations is used to represent the phenomenon. The Lax-Wendroff method was used to obtain the curves characteristics of the phenomenon and to compare them with the results obtained experimentally. Several comparisons were made to facilitate the evaluation of values for the parameters that define the region with non-hydrostatic pressure distribution. The results calculated for the values of constant parameters are in agreement with the experimental results. The experimental results are better adjusted when the values of the parameters vary in elapsing of the time.

Orientadores: Carlos Francisco Sampaio Bonafé, Marcelo Lancellotti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T08:59:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AncelmoRabelo_M.pdf: 2604011 bytes, checksum: 68977693022bd1bef29d71963a2562d5 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Mycobacterium abscessus é um importante patógeno de origem hospitalar que contamina materiais cirúrgicos e biofarmacêuticos. Estes quando mal esterilizados tornam-se agentes infectantes gerando graves patologias nas pessoas que os utilizam. A crescente incidência desse patógeno, as dificuldades de tratamento, a gravidade clínica e, a dificuldade de esterilizar fômites contaminados com este patógeno motivou a investigação de processos alternativos de esterilização. Atualmente, utiliza-se a alta pressão hidrostática como método bastante adequado para reduzir a carga microbiana e esterilizar materiais hospitalares e biofarmacêuticos que são sensíveis à autoclave. Desta forma, investigou-se a inativação de M. abscessus induzida por pressão em diferentes condições de temperatura e de pH visando progredir em direção a um método de esterilização. De acordo com os resultados obtidos, tratamentos a 250 MPa não inativaram significativamente (5 a 8 ordens de magnitude) a bactéria em até 90 min a 20°C. Entretanto em -15°C a inativação foi completa. O tratamento a 250 MPa a 60ºC por 45 min promoveu significativa inativação bacteriana de até 9 unidades logarítmicas, incluindo o teste com PVC. Além disso, extremos de pH (4 ou 9) também diminuíram acentuadamente o número de bactérias tratados por alta pressão (250 MPa), com inativação completa após 45 min. Assim, este trabalho torna-se de suma importância, uma vez que aponta para o melhoramento de protocolos de descontaminação de fômites hospitalares / Abstract: Mycobacterium abscessus is an important hospital-acquired pathogen which induces infections from medical surgical and biopharmaceutical materials. The increasing incidence of this pathogen, the difficulties of treatment and clinical seriousness motivates the investigation of alternatives in sterilization processes. High hydrostatic pressure is a very adequate method for reducing microbial load and for sterilization of hospital materials and biopharmaceutical that are sensitive to autoclaving. We investigated the pressure-induced inactivation of M. abscessus combined with different temperatures and pH conditions aiming improvements toward a sterilization methodology. According to our findings, treatment at 250 MPa did not inactivate the bacteria significantly (5 to 8 orders of magnitude) up to 90 min at 20 oC, nevertheless at -15°C the inactivation was complete. The treatment at 250 MPa and 60ºC or above by 45 min promoted significant bacteria inactivation, at least 9 logarithmic units, including the test PVC. Extremes of pH values (4 or 9) also decrease very much the bacteria number induced by pressure (250 MPa), with complete inactivation at 45 min. The better knowledge of the effect of high hydrostatic pressure in micobacteria may contribute to improvements in the decontamination of medical materials and pharmaceuticals / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Body composition has been shown to be an important indicator of health, since many chronic diseases are related to excess adiposity. In this context the appropriate assessment is required in order to obtain the correct diagnosis in terms of nutritional status. Thus, the aim of this study was to analyze the relationship between the components of body composition of college students in the city of Santa Maria, RS obtained from hydrostatic weighing (HW), bioelectrical impedance (BI) and anthropometry and agreement between shown diagnostics. The study included 164 college students (104 men and 60 women) aged between 18 and 30 years. For the determination of body composition, subjects were evaluated by means of HW, BI and anthropometry (weight, height, skinfolds thickness, body circumferences, and bone breadths), and analyzed 48 equations (32 generalized and 16 specific) for review the percentage of body fat (%BF), 7 equations of lean body mass (LBM), two of muscle mass (MM) and two bone mass (BM). Descriptive statistics, the Kolmogorov - Smirnov test, the t test for dependent samples, the Pearson correlation coefficient , the standard error of estimate, the total error and constant error of the scatter diagram was used as well, Bland - Altman (1986) and the kappa coefficient to verify the concordance of the results. The level of significance was set at 5%. Data analysis was performed with SPSS, version 14.0. The average %BF was found to be 16.3% in men and 26.3% women. As for the agreement, the generalized equations demonstrated greater power of the relative body fat, 16 equations (9 men and 7 for women) Petroski (1995) showed no significant difference data obtained using the method, as well as an equation Guedes and Guedes (1991) for women and BI for men. The kappa coefficient of concordance observed was low (≤0.44) having few overlapping diagnoses. MCM obtained by different equations differed from results obtained with the criterion method, as compared to BI (body composition analyzer), only the results obtained for men did not differ from the criterion method. The equations of MM Janssen et al. (2000) and Lee et al. (2000) showed a correlation coefficient of r = 0.72 for men and r = 0.76 for women, and no statistical difference was observed. BM already obtained by means of equations Von Döbeln modified by Rocha (1975) and Martin (1991) showed statistically different results. Based on the results we conclude that: a) for the determination of %BF equation Petroski (1995) that uses variables as the sum of nine skinfolds thickness and age, for men, and employing the sum of three skinfold thickness and age, for women were those that showed the best results in agreement with the reference method, however, the diagnostic showed up just the same; b) LBM provided by body composition analyzer proved acceptable for men, whereas for females the results were not satisfactory; c) the MM results presented good agreement between the equations for both genders; and d) the equations of BM demonstrate different results, both when analyzing the female group, as the male group. / A composição corporal tem se mostrado um importante indicador de saúde, visto que muitas doenças crônicas estão relacionadas ao excesso de adiposidade. Neste contexto a avaliação adequada é necessária, com o intuito de se obter o diagnóstico correto em termos de estado nutricional. Desse modo, o objetivo deste estudo foi analisar a relação entre os componentes da composição corporal de estudantes universitários da cidade de Santa Maria, RS obtidos a partir da pesagem hidrostática (PH), da impedância bioelétrica (IB) e da antropometria e a concordância entre os diagnósticos evidenciados. Participaram deste estudo 164 universitários (104 homens e 60 mulheres) com idade entre 18 e 30 anos. Para a determinação da composição corporal, os indivíduos foram avaliados por meio da PH, da IB e da antropometria (massa corporal, estatura, dobras cutâneas, perímetros corporais e diâmetros ósseos), sendo analisadas 48 equações (32 generalizadas e 16 específicas) para avaliação do percentual de gordura corporal (%GC), 7 equações de massa corporal magra (MCM), duas de massa muscular (MM) e duas de massa óssea (MO). Foi utilizada a estatística descritiva, o teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov, o teste t para amostras dependentes, o coeficiente de correlação de Pearson, o erro padrão de estimativa, o erro total e o erro constante, bem como, o diagrama de dispersão de Bland-Altman (1986) e o coeficiente kappa para verificar a concordância dos resultados. O nível de significância adotado foi de 5%. A análise dos dados foi feita com o programa SPSS, versão 14.0. O %GC médio encontrado foi de 16,3% nos homens e 26,3% nas mulheres. Com relação à concordância, as equações generalizadas demonstraram maior poder de precisão da gordura corporal relativa, 16 equações (9 para homens e 7 para mulheres) de Petroski (1995) não apresentaram diferença significativa dos dados obtidos com o método critério, bem como uma equação de Guedes e Guedes (1991) para as mulheres e a IB para os homens. O coeficiente de concordância kappa observado foi baixo (≤0,44), apresentando poucos diagnósticos coincidentes. A MCM obtida pelas diferentes equações diferiu estatisticamente do resultado obtido com o método critério, já em relação a IB (analisador de composição corporal), apenas os resultados obtidos para os homens não diferiu do método critério. As equações de MM de Janssen et al. (2000) e Lee et al. (2000) apresentaram coeficiente de correlação de r=0,72 para os homens e r=0,76 para as mulheres, bem como não foi observada diferença estatística. Já a MO obtida por meio das equações de Von Döbeln modificada por Rocha (1975) e de Martin (1991) demonstraram resultados estatisticamente diferentes. Com base nos resultados obtidos foi possível concluir que: a) para a determinação do %GC a equação de Petroski (1995) que utiliza como variáveis o somatório da espessura de nove dobras cutâneas e a idade, para os homens, e a que emprega o somatório da espessura de três dobras cutâneas e a idade, para as mulheres, foram as que demonstraram os melhores resultados de concordância com o método de referência, no entanto, os diagnósticos apresentaram-se pouco coincidentes; b) a MCM fornecida pelo analisador de composição corporal mostrou-se aceitável para os homens, já para o grupo feminino os resultados obtidos não foram satisfatórios; c) os resultados de MM apresentaramse concordantes entre as equações em ambos os sexos; e d) as equações de MO demonstram resultados distintos, tanto ao analisar o grupo feminino, quanto o grupo masculino.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work aims to study the computational training of new phases of materials based on carbon nanotubes using as precursor materials. The procedure consists in simulate bundle formed by carbon nanotubes (NTC) (5, 5), (6, 6) and (7, 7) under hydrostatic pressure of 10, 15, 20, 25 and 30 GPa The present study was through the method of ab initio molecular dynamics, as implemented in the SIESTA code. The bundles of nanotubes were studied through a unit cell containing four nanotubes, using the periodic boundary conditions. As a result, for nanotubes (5, 5) of 10 GPa it has occurred a phase transition similar to graphite, which has graphene sheets stacked with the atoms distant from the first neighboring 1.42 Å, indicating the formation of a structure rich in sp2 hybridization. By applying to the nanotubes 30 GPa (5, 5) and (7, 7), there was an amorphous structure similar to cubic diamond with carbon atoms distant from the first neighboring 1.54 Å, indicating a phase with rich sp3 bonds. Finally, for all other combinations, the results were the transition to amorphous structures, varying according to the diameter of the nanotube and the pressure applied, the ratios of sp2 and sp3 carbon, as well as the distances found for the first neighbors were approximately 1.48 Å indicating the formation of transitional phases between sp2 and sp3 hybridizations. / O presente trabalho tem por objetivo o estudo computacional da formação de novas fases de materiais à base de carbono utilizando nanotubos como materiais precursores. O procedimento consiste em simular feixes formados por nanotubos de carbono (NTC) (5, 5), (6, 6) e (7, 7) sob pressão hidrostática de 10, 15, 20, 25 e 30 GPa. A realização desse estudo se deu através do método de Dinâmica Molecular ab initio, conforme implementada no código SIESTA. Os feixes de nanotubos foram estudados através de uma célula unitária contendo quatro nanotubos, valendo-se das condições periódicas de contorno. Como resultado, para os nanotubos (5, 5) à 10 GPa ocorreu a transição para uma fase semelhante ao grafite, a qual possui folhas de grafeno empilhadas, com átomos distantes a 1,42 Å dos primeiros vizinhos, indicando a formação de uma estrutura rica em hibridizações sp2. Para a aplicação de 30 GPa aos nanotubos (5, 5) bem como aos (7, 7), observou-se uma estrutura amorfa, semelhante ao diamante cúbico, com átomos de carbono distantes 1,54 Å dos primeiros vizinhos, indicando uma fase rica em ligações sp3. Finalmente, para as demais combinações, os resultados foram a transição para estruturas amorfas, variando conforme o diâmetro do nanotubo e a pressão aplicada, a relação de carbonos sp2 e sp3, bem como as distâncias encontradas para os primeiros vizinhos, que foram de aproximadamente 1,48 Å, indicando a formação de fases transitórias entre as hibridizações sp2 e sp3.

Orientadores: Sergio Gama, Pedro Jorge von Ranke / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T01:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_AlexandreMagnusGomes_D.pdf: 6808779 bytes, checksum: b779b54728ac489a69ae449f1e33d093 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho apresenta resultados de estudos estruturais, magnéticos e magnetocalóricos de alguns compostos à base de gadolínio, germânio e silício. Os estudos estruturais incluem análises por microscopia ótica e eletrônica, além de difração de raios-X. As análises magnéticas restringem-se a medidas de magnetização em função da temperatura e do campo magnético. Utilizando essas técnicas, são estudados compostos sob diferentes condições de processamento, tais como: amostras como fundidas; tratadas termicamente; pulverizadas e sinterizadas. Os compostos Gd5Ge4 e Gd5Ge2Si2 são também analisados magneticamente sob pressão hidrostática. Adicionamos hidrogênio aos compostos Gd5Si4, Gd5G e2Si2 e Gd5Ge2,1S i1,9 e substituímos Ge e Si por Sn no composto Gd5Ge2Si2, criando novas famílias de materiais, as quais também foram analisadas pelas técnicas supracitadas. Além do trabalho experimental, são apresentados resultados teóricos para o efeito magnetocalórico, utilizando o modelo de Landau-Devonshire. Apresentamos também resultados fenomenológicos para o composto Gd5Ge2Si2 sob pressão hidrostática, utilizando o Modelo de Acoplamento Spin-Rede (MASR) / Abstract: This work presents the results from structural, magnetic and magnetocaloric studies about some compounds based on Gd, Ge and Si. Structural studies include optical and electronic microscopy analyses, besides X-ray diffraction. Magnetic analyses are limited to measurements of magnetization as a function of temperature and magnetic field. Using these techniques, the compounds are investigated under different processing conditions, such as: as-cast, heat-treated, powdered and sintered samples. Gd5Ge4 and Gd5Ge2Si2 compounds are also analyzed through magnetic measurements performed under hydrostatic pressure. We have inserted hydrogen atoms into Gd5Si4, Gd5G e2Si2 and Gd5Ge2,1S i1,9 compounds and substituted Sn for Ge and Si in Gd5Ge2Si2 compound. Thus, new families of materials were developed, which are also investigated in this work using the techniques mentioned above. Besides the experimental work, theoretical results are presented for the magnetocaloric effect using the Landau-Devonshire model. We also present phenomenological results for Gd5Ge2Si2 compound under hydrostatic pressure using the Coupling Magnetic-Lattice Model / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientador: Clarice Weis Arns / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T02:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LimaNeto_DanielFerreira_D.pdf: 8189026 bytes, checksum: 64631e8e2ed546b6da6a944505049080 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Microbiologia / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

As principais matérias primas necessárias para a preparação de testes diagnósticos são as proteínas dos patógenos que necessariamente apresentem as estruturas nativas. O objetivo do presente estudo foi a obtenção das proteínas não estruturais 1 (NS1) dos vírus da dengue (DENV) e da zika (ZIKV) a partir dos corpúsculos de inclusão (CI) produzidos em bactérias Escherichia coli. Mostramos que a combinação de alta pressão hidrostática (APH) e pH alcalino é eficiente para a solubilização de NS1-CI. A incubação em 2,4 kbar das suspensões de NS1-CI em pH alcalino mostrou-se eficiente para a solubilização da NS1. A presença de Arg promove a dissociação de oligômeros. A aplicação de 2,4 kbar às suspensões de NS1-CI em pH de 10,5 (DENV) e de 11,5 (ZIKV) na presença de Arg e um par redox, seguida de diálise em tampão em pH 8,5, foram as condições escolhidas para o reenovelamento de NS1. Obtivemos ambas NS1 com rendimentos entre 75% e 90% em relação às quantidades totais das proteínas presente nos correspondentes CI de NS1. As NS1 reenoveladas apresentaram reatividade comparável às proteínas obtidas utilizando um protocolo convencional estabelecido, com rendimentos mais de 25 vezes superiores. Foi obtido um processo altamente eficiente para o reenovelamento de NS1 apresentando características biológicas preservadas em relação a reatividade com anticorpos específicos de antígeno, incluindo soro de paciente infectado com zikv e que, portanto, podem ser usados como antígeno para o desenvolvimento de vacinas ou testes de diagnóstico. Além disso, este estudo descreve a criação de um processo inovador, que é a utilização concomitante de APH e pH alcalino, para solubilização e posterior reenovelamento de NS1-CI que podem ser utilizados para outras proteínas relevantes. / The main products for the preparation of diagnostic tests are as proteins of the pathogens that necessarily present as the native structures. The objective of the present study was to obtain non-structural proteins 1 (NS1) from dengue virus (DENV) and zika virus (ZIKV) from the inclusion bodies (IBs) produced in Escherichia coli bacteria. We show that it is a combination of high hydrostatic pressure (HHP) and alkaline pH is efficient for a solubilization of NS1-IB. A 2.4 kbar incubation of NS1-IB suspensions at alkaline pH proved to be efficient for NS1 solubilization. The presence of Arg promotes the dissociation of oligomers. The application of 2.4 kbar to the suspensions of NS1-IB at pH 10.5 (DENV) and 11.5 (ZIKV) in the presence of Arg and a redox pair, dialysis in pH 8.5 buffer were as conditions chosen for the refolding of NS1. We obtained both NS1 at yields between 75% and 90% relative to the total amounts of the proteins present in the corresponding NS1 IB. Refolded NS1 showed similar to proteins obtained using an established standard protocol, with yields more than 25 times higher. A highly efficient process for the refolding of NS1 was obtained with preserved biological features regarding reactivity with antigen-specific antibodies, including sera of zikv-infected patients and that can be used as antigen for the development of vaccines or diagnostic tests. In addition, this study describes the creation of an innovative process, which is a concomitant use of HHP and alkaline pH, for solubilization and subsequent refolding of NS1-IB that can be used for other relevant proteins.

Os compostos antioxidantes naturais têm sido cada vez mais investigados devido à necessidade das indústrias alimentícias suprirem as exigências dos consumidores em relação à saudabilidade dos produtos. A quercetina é um flavonoide cujos benefícios estão relacionados principalmente à sua ação antioxidante. Entretando, tal molécula apresenta, geralmente, baixa absorção no trato gastrointenstinal, o que pode ser um obstáculo para sua efetiva ação biológica. Por este motivo, uma alternativa para melhorar a sua bioacessibilidade é a encapsulação em sistemas coloidais baseados em matrizes lipídicas, como os lipossomas. Os lipossomas possuem a capacidade de incorporar tanto bioativos hidrofílicos quanto hidrofóbicos em sua estrutura, bem como proporcionar liberação controlada e aumentar a bioacessibilidade dos ingredientes encapsulados. No entanto, há necessidade do desenvolvimento de processos de produção de lipossomas em maior escala, e dentre os processos possíveis a serem empregados com este objetivo encontra-se o método de produção de injeção de etanol. O objetivo principal da presente Tese foi a microencapsulação de quercetina em lipossomas através do método de injeção de etanol. A dispersão de lipossomas encapsulando quercetina escolhida foi liofilizada, com a intenção de aumentar a estabilidade dos lipossomas e enriquecer o amido de milho. O enriquecimento do amido de milho foi realizado por aglomeração, especificamente pelo método de alto cisalhamento, sendo que o pó alimentício aglomerado resultante foi caracterizado fisicamente e teve suas propriedades físicas melhoradas. Foi possível realizar a aplicação do amido de milho enriquecido com quercetina no antepasto de berinjela, sendo que tal incorporação não alterou significativamente as características do produto. Além disso, o antepasto de berinjela foi processado a alta pressão hidrostática e teve sua estabilidade avaliada, sendo que a utilização do processamento não-térmico apresentou vantagens em relação ao método de processamento convencional. / The natural antioxidant compounds have been increasingly investigated due to the need of the food industry to provide healthier products. Quercetin is a flavonoid, whose benefits are linked mainly with its antioxidant activity. However, this bioactive generally has a low absorption rate in the gastrointestinal tract, which it can be an obstacle for its biological action effective. For this reason, an alternative to improve such bioavailability is to encapsulate quercetina in lipid-based matrices, e.g, liposomes. The liposomes have the capacity to encapsulate both hydrophilic and hydrophobic bioactive, as well as to control the release of the encapsulated bioactives, and enhance their bioavailability. However, there is a need to develop liposome production methods in larger scale, and one of the processes feasible to be scaled up is the ethanol injection method. One of the main objectives of this Thesis was to microencapsulate quercetin in liposomes by ethanol injection method. The dispersion of quercetin-loaded liposomes was lyophilized aiming to increase the stability of liposomes and enrich cornstarch. The enrichment of cornstarch was performed by agglomeration, specifically by high shear method, and the agglomerated food powders were characterized and their physical properties was improved. It was possible to incorporate the enriched cornstarch with quercetin in eggplant sauce, and such application did not change the product characteristics. Also, the eggplant sauce was processed by high hydrostatic pressure and had its stability evaluated, indicating the use of nonthermal technology showed advantages if compared to the conventional thermal processing.

As principais matérias primas necessárias para a preparação de testes diagnósticos são as proteínas dos patógenos que necessariamente apresentem as estruturas nativas. O objetivo do presente estudo foi a obtenção das proteínas não estruturais 1 (NS1) dos vírus da dengue (DENV) e da zika (ZIKV) a partir dos corpúsculos de inclusão (CI) produzidos em bactérias Escherichia coli. Mostramos que a combinação de alta pressão hidrostática (APH) e pH alcalino é eficiente para a solubilização de NS1-CI. A incubação em 2,4 kbar das suspensões de NS1-CI em pH alcalino mostrou-se eficiente para a solubilização da NS1. A presença de Arg promove a dissociação de oligômeros. A aplicação de 2,4 kbar às suspensões de NS1-CI em pH de 10,5 (DENV) e de 11,5 (ZIKV) na presença de Arg e um par redox, seguida de diálise em tampão em pH 8,5, foram as condições escolhidas para o reenovelamento de NS1. Obtivemos ambas NS1 com rendimentos entre 75% e 90% em relação às quantidades totais das proteínas presente nos correspondentes CI de NS1. As NS1 reenoveladas apresentaram reatividade comparável às proteínas obtidas utilizando um protocolo convencional estabelecido, com rendimentos mais de 25 vezes superiores. Foi obtido um processo altamente eficiente para o reenovelamento de NS1 apresentando características biológicas preservadas em relação a reatividade com anticorpos específicos de antígeno, incluindo soro de paciente infectado com zikv e que, portanto, podem ser usados como antígeno para o desenvolvimento de vacinas ou testes de diagnóstico. Além disso, este estudo descreve a criação de um processo inovador, que é a utilização concomitante de APH e pH alcalino, para solubilização e posterior reenovelamento de NS1-CI que podem ser utilizados para outras proteínas relevantes. / The main products for the preparation of diagnostic tests are as proteins of the pathogens that necessarily present as the native structures. The objective of the present study was to obtain non-structural proteins 1 (NS1) from dengue virus (DENV) and zika virus (ZIKV) from the inclusion bodies (IBs) produced in Escherichia coli bacteria. We show that it is a combination of high hydrostatic pressure (HHP) and alkaline pH is efficient for a solubilization of NS1-IB. A 2.4 kbar incubation of NS1-IB suspensions at alkaline pH proved to be efficient for NS1 solubilization. The presence of Arg promotes the dissociation of oligomers. The application of 2.4 kbar to the suspensions of NS1-IB at pH 10.5 (DENV) and 11.5 (ZIKV) in the presence of Arg and a redox pair, dialysis in pH 8.5 buffer were as conditions chosen for the refolding of NS1. We obtained both NS1 at yields between 75% and 90% relative to the total amounts of the proteins present in the corresponding NS1 IB. Refolded NS1 showed similar to proteins obtained using an established standard protocol, with yields more than 25 times higher. A highly efficient process for the refolding of NS1 was obtained with preserved biological features regarding reactivity with antigen-specific antibodies, including sera of zikv-infected patients and that can be used as antigen for the development of vaccines or diagnostic tests. In addition, this study describes the creation of an innovative process, which is a concomitant use of HHP and alkaline pH, for solubilization and subsequent refolding of NS1-IB that can be used for other relevant proteins.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-07-21T18:04:23Z No. of bitstreams: 1 CarlosSantos.pdf: 7721249 bytes, checksum: ee220ca2d9a3d156b8c575c28854ffea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-21T18:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosSantos.pdf: 7721249 bytes, checksum: ee220ca2d9a3d156b8c575c28854ffea (MD5) Previous issue date: 2017-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / In this work L-tyrosine hydrochloride crystals (LTHCl) were prepared by slow evaporation technique at room temperature and characterization by X-ray diffraction, thermogravimetry, differential thermal analysis, differential scanning calorimetry and Raman scattering at room temperature and under high pressures. After four weeks, it was possible obtain various crystals of good crystalline quality. The solution was acidic with pH 1.2. From the XRD pattern of the material and the Rietveld analysis, it was found that at room temperature LTHCl crystallizes in monoclinic space group (P21) with two molecules per unit cell. The refinement quality parameters were satisfactory with Rp = 6.29 %, Rwp = 8.49 % and S = 1.34. The thermal analysis showed that the material undergoes fusion around 231°C and presented no thermal event that features phase transition before the fusion. Furthermore, thermal analysis showed that the crystal is stable up to 220°C. Calculations using DFT (Functional Density Theory) were performed to identify the vibrational modes in the LTHCl crystal. Raman scattering measurements as a function of pressure (0,0-7,2 GPa) showed as major changes: the occurrence of an inversion of intensity between a strong band (attributed to torsion of L-tyrosine molecule) and an imperceptible band (at ambient pressure) for pressures above 2,5 GPa and a discontinuity of dω/dP associated with the strong band between 1.0 and 1.5 GPa, suggesting a conformational transition above 1.5 GPa stabilizing the structure up to 7,2 GPa. In the region of the internal modes few changes were observed, with the downshift of the COOH and NH3+ units as one of them. Finally, the decompression reinforced that the conformational phase transition is reversible, demonstrating a great capacity of this material to regenerate its original structure without presenting hysteresis. / Neste trabalho foram sintetizados cristais de L-tirosina hidroclorídrica (LTHCl) pela técnica de evaporação lenta do solvente à temperatura ambiente e realizadas medidas de caracterização por difração de raios X, análise térmica diferencial, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e espalhamento Raman à temperatura ambiente e a altas pressões neste sal de aminoácido. Após quatro semanas foram obtidos vários cristais, que apresentaram, visualmente, boa qualidade cristalina. A solução de crescimento era ácida com pH 1,2. Através do difratograma do material e da análise pelo método de Rietveld, constatouse que à temperatura ambiente a LTHCl cristaliza-se numa estrutura monoclínica (P21) com duas moléculas por célula unitária. Os parâmetros de qualidade do refinamento foram satisfatórios, com Rp = 6,29 %, Rwp = 8,49 % e S = 1,34. As análises térmicas mostraram que o material sofre fusão por volta de 231°C e que não há evento térmico que caracterize uma transição de fase antes da fusão. Além disso, as análises térmicas mostraram que o cristal é estável até 220°C. Cálculos usando a Teoria do Funcional de Densidade (DFT, density funcional theory) foram realizados para a identificação dos modos vibracionais no cristal de LTHCl. As medidas de espalhamento Raman em função da pressão (0,0-7,2 GPa) apresentaram como principais mudanças: A ocorrência de uma inversão de intensidade entre uma forte banda (associada à torção da molécula de L-tirosina) e uma banda imperceptível (à pressão ambiente) para pressões acima de 2,5 GPa, bem como a descontinuidade em dω/dP da forte banda entre 1,0 e 1,5 GPa, sugerindo uma mudança conformacional indicada pela torção da molécula de L-tirosina para pressões acima de 1,5 GPa deixando a estrutura estável até 7,2. Na região dos modos internos foram observadas poucas mudanças, tendo o downshift das unidades COOH e NH3 + como uma delas. Finalmente, a descompressão reforçou que a transição de fase conformacional é reversível, demonstrando uma grande capacidade desse material para se regenerar, sem apresentar histerese.