A complexidade de alguns sistemas biotecnológicos impossibilita seu estudo sem o uso de técnicas de programação matemática avançadas. A quantificação de fluxos metabólicos e a síntese e projeto ótimos de plantas multiproduto são problemas com esta característica, abordados na presente tese. A quantificação de fluxos metabólicos empregando balanços de marcações é representada como um problema de otimização não-linear, o qual se resolve através da minimização da diferença entre as medidas experimentais e as predições do modelo da rede metabólica. Este problema surge da necessidade de se caracterizar o metabolismo mediante a estimação das velocidades das reações bioquímicas. O modelo matemático para problemas deste tipo é composto basicamente por balanços de metabólitos e de isótopos; os primeiros são lineares, enquanto os segundos introduzem não-linearidades ao problema e, neste trabalho, são modelados mediante uma modificação da técnica de matrizes de mapeamento de átomos. Para quantificar os fluxos metabólicos considerando a existência de ótimos locais, desenvolveu-se um algoritmo branch & bound espacial, no qual a busca global é feita mediante a divisão da região de busca (branching) e a geração de seqüências de limites (bounding) que convergem para a solução global. Como estudo de caso, estimaram-se os fluxos no metabolismo central de Saccharomyces cerevisiae. Os resultados confirmam a existência de soluções locais e a necessidade de desenvolver uma estratégia de busca global; a solução global obtida apresenta semelhanças, nos fluxos centrais, com a melhor solução obtida por um algoritmo evolucionário. Quanto aos problemas de síntese e projeto de sistemas biotecnológicos multiproduto, As abordagens mais empregadas para resolve-los são a definição e dimensionamento seqüencial das operações unitárias, e a fixação dos parâmetros de dimensionamento e de estimação do tempo de operação (com valores obtidos em laboratório ou planta piloto); porém ambas abordagens fornecem soluções subótimas. Por outro lado, a solução simultânea da síntese e projeto de sistemas biotecnológicos multiproduto gera modelos misto-inteiros não-lineares (MINLP) de grande porte, devido à combinação das decisões, ligadas à existência de alternativas no processo, com as restrições não-lineares geradas dos modelos das operações. Como estudo de caso considera-se uma planta para produção de insulina, vacina para hepatite B, ativador de plasminogênio tecidual (tissue plasminogen activator) e superóxido dismutase, mediante três hospedeiros diferentes: levedura (S. cerevisiae) com expressão extra ou intracelular, Escherichia coli e células de mamíferos. O projeto deve satisfazer a meta de produção para cada produto, minimizando os custos de capital e selecionando os hospedeiros, as operações e o arranjo dos equipamentos em cada estágio. Os resultados obtidos mostram que a formulação das decisões por abordagem big-M permite resolver o modelo MINLP gerado e que a consideração de múltiplos produtos com seqüências e condições de processamento diferentes gera grande ociosidade nos equipamentos e aumenta o custo total do projeto. Para o estudo de caso observou-se que a alocação de tanques intermediários tem um efeito limitado na diminuição do custo do projeto, porém a implementação simultânea da flexibilização do scheduling, do projeto de equipamentos auxiliares e tanques intermediários permite obter projetos satisfatórios. / The complexity of biotechnological systems does not allow their study without the use of advanced mathematical programming techniques. Metabolic flux quantification and optimal synthesis and design of multiproduct plants are problems with this characteristic, and are addressed in this thesis. The metabolic flux quantification employing labeling balances is formulated as a nonlinear optimization problem that is solved by the minimization of the difference between experimental measurements and predictions of the metabolic network model. This problem is generated by the necessity of estimating the rates of biochemical reactions that characterize the metabolism. The mathematical model for this class of problems is composed by balances of metabolites and isotopes; the former are linear whereas the latter are nonlinear and, in this work, are modeled by a modification of the atom mapping matrix technique. A spatial branch & bound algorithm was developed to quantify the metabolic fluxes, that considers the existence of local optima; in this algorithm, the global search is developed by the division of the searching region (branching) and the generation of sequences of bounds (bounding) that converge to the global solution. As a case study, fluxes in central metabolism of Saccharomyces cerevisiae were estimated. The results confirm the existence of local solutions and the necessity of develop a global search strategy; the central fluxes in the obtained global solution are similar to those ones obtained by an evolutionary algorithm. To solve problems of synthesis and design of multiproduct biotechnological systems, the most employed approaches are the sequential selection and sizing of the unit operations, and the fixing of sizing and time parameters (employing values from laboratory or pilot plants); nevertheless, both approaches generate suboptimal solutions. On the other hand, the simultaneous solution of the synthesis and design of multiproduct biotechnological systems generates large size mixed-integer nonlinear models (MINLP), due to the combination of options into the processing with nonlinear constraints from the operation models. As case study, a plant for production of insulin, hepatitis B vaccine, tissue plasminogen activator and superoxide dismutase was considered, by three hosts: yeast (S. cerevisiae) with extra or intracellular expression, Escherichia coli and mammalian cells. The design must satisfy the production target for each product, minimizing the capital cost and considering the selection of hosts, the operations and the number of parallel units in each stage. The obtained results show that the formulation of decisions by the big-M approach allows the solution of the generated MINLP model and that consideration of several products with different processing sequences and conditions generates large idleness at the equipment and increases the total cost of the design. In the case study it was observed that the allocation of storage tanks has a limited effect on cost reduction, but the simultaneous implementation of flexible scheduling, design of auxiliary equipments and intermediate storage tanks allow the generation of satisfactory designs.

O comportamento e o desempenho acadêmico dos alunos em cursos de Engenharia é um campo fértil, interessante e crescente de investigação. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na análise estocástica do progresso dos alunos em 15 cursos de graduação das diferentes opções oferecidas pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP). Para realizar esta análise, foi desenvolvido um agente de avaliação aplicando-se o Processo de Decisão de Markov (PDM). Esse agente de avaliação extrai observações parciais dos estados atuais das notas dos alunos nas disciplinas cursadas e possibilita a identificação de ações adequadas para modelar autonomamente o comportamento futuro do aluno. O algoritmo aplicado estima o esforço que representa o estado cognitivo do aluno baseado em uma relação de pares estado/ação, calculada com base nas notas obtidas ao longo do período compreendido entre os 2000 e 2010. O período em que um aluno obteve uma nota de aprovação torna possível o estudo temporal desse evento, o que permite a utilização de métodos de agrupamento de dados, como os modelos ocultos de Markov, para a avaliação do comportamento das notas dos alunos durante os cursos de Engenharia. O presente estudo se fundamentou no agrupamento das notas dos alunos em três níveis para a classificação dos comportamentos das notas desses alunos. / The students behavior and academic performance in engineering programs is a fruitful field, interesting and crescent research. This paper presents the results of student progress obtained in stochastic analysis in 15 undergraduate courses of offered by the Escola Politécnica of the São Paulo University (EPUSP). An evaluation agent was developed to perform this analysis, applying the Markov Decision Process (PDM). This evaluation agent extracts partial observations of the current state of students\' grades in courses taken, enabling the identification of appropriate actions to autonomously shape the student future behaviour. The algorithm applied estimates the effort that represents the cognitive state of the student on states/action, based on the grades obtained during the period between 2000 and 2010. The period which a student received a passing grade makes possible the temporal study of this event, allowing the use of data grouping methods, such as hidden Markov models for the evaluation of the behaviours of students\' grades for the courses of engineering. This study is based on students grades at three different levels, classifying the behaviour of the notes.

A eletroforese capilar (CE) é uma técnica poderosa de separação que explora as diferenças na mobilidade de espécies iônicas sob efeito do campo elétrico. Não permite, contudo, separação de misturas de moléculas neutras, possível mediante formação de complexos com carga, derivatização química ou cromatografia eletrocinética micelar (MEKC). A derivatização eletroquímica tem sido usada em combinação com HPLC, entre outras técnicas, mas não ainda com CE e para fins quantitativos, como proposto e demonstrado nesta dissertação, em que se enfoca, como sistemas modelo, álcoois primários de cadeia curta e se recorre a sistema em fluxo designado de EC-CE-C4D, que consiste de uma célula eletroquímica acoplada com equipamento de eletroforese capilar provido de detector de condutividade sem contato direto com os eletrodos. O sistema EC-CE-C4D, inicialmente concebido para efetuar pré-concentração e redissolução eletroquímica de metais seguida de separação eletroforética, possibilitou também o monitoramento de produtos com carga, formados em processos eletrocatalíticos, fato que inspirou a investigação da aplicabilidade, também do sistema à derivatização eletroquímica de analitos neutros em iônicos ou ionizáveis. Inicialmente, a oxidação de etanol foi avaliada por voltametria cíclica em eletrodos de ouro, paládio e platina policristalinos, nos meios ácido, neutro e alcalino. Maior formação de ácido acético se deu sobre platina em meio ácido (pH = 2,3). Entre os tampões avaliados por simulação (PeakMaster 5.1) para a separação dos carboxilatos, o TRIS/HCl (pH = 8,6) foi favorável em termos de resolução, rapidez e sensibilidade. Após a eletrooxidação da amostra sobre Pt a 1,6 V vs. Ag/AgCl por 60 s seguida de transferência de nanolitros dos produtos formados para o capilar por injeção hidrodinâmica, o meio ácido é trocado pelo tampão de corrida com auxílio de microbombas controladas por computador. A eficiência da conversão eletroquímica dos álcoois em carboxilatos, de 16% para etanol e propanol nas condições adotadas, apesar de não muito eficiente, proporcionou boa repetibilidade e limites de quantificação ao redor de 5 10-5 mol L-1 para etanol, 1-propanol, 1-butanol e 1-pentanol, ou seja, cerca de 20 vezes melhores que os reportados para MEKC. As curvas analíticas para os 4 álcoois apresentaram boa linearidade (R > 0,996) e a boa separação entre os picos permitindo determinações quantitativas simultâneas. Como exemplo de aplicação a amostras reais, demonstrou-se a determinação quantitativa de etanol em cerveja Pilsen convencional (teor alcoólico 4,5% vol.) e sem álcool (teor alcoólico <0,5% vol.), diluídas de 1000 vezes e 100 vezes, respectivamente. A repetibilidade das análises foi muito boa (~6% DPR, n = 40), indicando a estabilidade do sistema automático e ausência de envenenamento da superfície do eletrodo. Resultados ainda melhores foram obtidos utilizando 1-propanol como padrão interno para a determinação de etanol. Comparação dos resultados da dosagem alcoólica obtida com o sistema EC-CE-C4D e por CG-FID não apresentou diferença significativa utilizando um intervalo de confiança de 95 %, demonstrando a efetividade e concordância da nova combinação de técnicas. Este trabalho pioneiro, aliando derivatização eletroquímica com a eletroforese para a quantificação de espécies neutras, abre perspectivas de pesquisa não só para aprofundamento e otimização da análise de álcoois, como para a derivatização de outras espécies neutras na faixa de pH comum em CE, como aldeídos e açúcares. / Capillary electrophoresis (CE) is a powerful separation technique which exploits the differences in the mobility of ionic species under the effect of electric field. However, it does not allow the separation of mixtures of neutral molecules, and alternatives like formation of charged complexes, chemical derivatization and micellar electrokinetic chromatography (MEKC) have been proposed. Electrochemical derivatization has been combined before with HPLC, among other techniques, but not yet with CE and for quantitative purposes, as proposed and demonstrated in this Masters Thesis, focusing as model systems, short chain primary alcohols, using a flow system, designated EC-EC-C4D, composed of an electrochemical cell coupled with a capillary electrophoresis equipment provided with conductivity detector without direct contact with the electrodes. The EC-CE-C4D system, originally proposed to perform electrochemical pre-concentration and stripping of metals followed by electrophoretic separation, also enabled the monitoring of charged products formed in electrocatalytic processes, inspiring the application of the system to electrochemical derivatization of uncharged analytes into ionic or ionizable ones. Initially, the ethanol oxidation was evaluated by cyclic voltammetry on gold, palladium and platinum polycrystalline electrodes, in acid, neutral and alkaline medium. Larger formation of acetic acid was observed on platinum in acid medium (pH = 2.3). Among the buffers evaluated by simulation (PeakMaster 5.1) for separation of carboxylates, aiming to compromise between resolution, speed and sensitivity, TRIS / HCl (pH 8.6) was favorable. After the sample electrooxidation on Pt at 1.6 V vs. Ag/AgCl for 60 s is replaced automatically (by computer controlled micropumps) by running buffer, followed by the hydrodynamic injection into the capillary of products formed, the acid medium is replaced by running buffer with help of computer controlled micropumps. The efficiency of the electrochemical conversion of alcohols into carboxylates, 16% for ethanol and propanol at the given conditions, although not very efficient, but showed good repeatability and rendered quantification limits around 5 10-5 mol L-1 for ethanol, 1-propanol, 1-butanol and 1-pentanol the 4 alcohols, about 20 times better for MEKC. The analytical curves for the four alcohols, showed good linearity (r > 0.996) and the separation between peaks allowed simultaneous quantitative determinations. As an example of application to real samples, the quantitative determination of ethanol in Pilsen conventional beer (alcohol content 4.5% vol.) and non-alcoholic beer (alcohol content <0.5% vol.) was carried out after 1000-fold and 100 fold dilution, respectively. The repeatability of the analysis was very good (~6% RSD, n = 40), indicating the stability of the system and no poisoning of the electrode. Even better results were obtained using 1-propanol as an internal standard for the determination of ethanol. Comparison of results obtained with the CE-CE-C4D system and by GC-FID showed no significant difference for a confidence interval of 95%, demonstrating the effectiveness and consistency of the new combination of techniques. This proof of concept work of the combination of electrochemical derivatization with electrophoresis for quantification of neutral species opens perspectives not only for the optimization of the analysis of alcohols, but for research on the derivatization of other neutral species in the pH range typical for CE, like aldehydes and sugars.

Since ancient times, natural products are used as source of medicines to prevent and treat disease. Currently, high cost and time taken for analysis of natural products have been significantly reduced by the use of modern approaches such as chemometric analysis, which gives flexibility to the process of development of new products. This study aimed to chemometric analysis of the ethanol extract, fraction in chloroform and subfractions of the crude extract of leaves Zeyheria tuberculosa (Veil) Bureau (Bignoniaceae), for Nuclear Magnetic Resonance, with the characterization and quantification of the major compounds present in these, as well as construction of a model to select potentially promising extracts, serving as a guide for further isolation of the substances of interest, enabling the discovery of bioactive compounds. The fraction in chloroform which concentrated almost all the ethanol extract metabolites, showed 100% inhibitory activity lymphocyte proliferation at a concentration of 100 gg.m1:1, and is therefore chosen for characterization and quantification of the major compounds present. The NMR spectral analysis of the fraction in chloroform, including 1D experiments (1H, 13C, DEPT 90 °, DEPT135 °) and 2D (J-Resolved, HSQC and HMBC) allowed the detailed structural elucidation of two major compounds, ursolic and oleanolic acids, both identified for the first time in this species. Due to the importance of these acids in the treatment of skin diseases and various cancers, measurements were determined for these triterpenes in ethanol extract (ZTB), fraction in chloroform (ZTP2) and the subfractions, using techniques for this purpose NMR and chemometric tools (Matlab programs, AMIX and SIMCA). All spectra were processed and analyzed using the program topspin (BRUKER). The qualitative and quantitative results of the chemometrics analysis for NMR of the ethanol extract, fraction in chloroform and subfractions of Zeyheria tuberculosa showed that fractions ZTF3 (evaluated in MTT as being non-cytotoxic at concentrations of 10, 50 and 100 pg.mL-1) and ZTF6 (measured in MTT as being non-cytotoxic at the concentration of 10 pg.mL-1 and cytotoxic at concentrations of 50 and 100 pg.mL-1) are the richest of oleanolic and ursolic acids, respectively, and so are more promising for the isolation of these triterpenes. The fraction ZTF4 was second richer fraction both as oleanolic acid and ursolic acid, the most promising for the isolation of these two acids together, also considering that this fraction was evaluated in MTT as non-cytotoxic at concentrations of 10 and 50 g .mL-1, and only the cytotoxic concentration of 100 pg.mL-1. The ursolic and oleanolic acids have a range of therapeutic properties and a high commercial value, being highly relevant the qualitative and quantitative results obtained in this study, referring to these triterpenes found in the leaves of the species Zeyheria tuberculosa. The model proposed in this work was efficient, as indicated by the values of the Q parameter, and suitable for the classification of samples into groups and subgroups according to the presence of ursolic and oleanolic acids (chemical composition) and the concentration of these in the samples, and it may be useful in the identification of potentially promising extracts, serving as a guide for subsequent isolation of the substance of interest. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Desde os tempos antigos, os produtos naturais são utilizados como fonte de medicamentos, para prevenir e tratar doenças. Atualmente, o alto custo e o tempo despendido para as análises de produtos naturais têm sido significativamente reduzidos pelo uso de abordagens modernas, como a análise quimiométrica, que dão agilidade ao processo de desenvolvimento de novos produtos. Este trabalho teve como objetivo a análise quimiométrica do extrato etanólico, da fração em clorofórmio e subfrações do extrato bruto das folhas de Zeyheria tuberculosa (Vell) Bureau (Bignoniaceae), por Ressonância Magnética Nuclear, com a caracterização e quantificação dos compostos majoritários presentes nestes, além da construção de um modelo capaz de selecionar extratos potencialmente promissores, servindo como guia para um posterior isolamento das substâncias de interesse, viabilizando a descoberta de compostos bioativos. A fração em clorofórmio que concentrou a quase totalidade dos metabólitos do extrato bruto, apresentou 100 % de atividade inibitória da linfoproliferação, sendo por isso escolhida para caracterização e quantificação dos compostos majoritários presentes. A análise espectral de RMN da fração em clorofórmio, incluindo experimentos 1D (1H, 13C, DEPT 90°, DEPT 135°) e 2D (J-Resolvido, HSQC e HMBC) permitiu a elucidação estrutural detalhada de dois compostos majoritários, os Ácidos Ursólico e Oleanólico, ambos identificados pela primeira vez nesta espécie. Devido à importância desses ácidos no tratamento de doenças da pele e vários tipos de câncer, foram determinadas as quantificações relativas destes triterpenos no extrato bruto (ZTB), na fração em clorofórmio (ZTP2) e nas subfrações, utilizando-se para este fim técnicas de RMN e ferramentas quimiométricas (programas Matlab, AMIX e SIMCA). Todos os espectros foram processados e analisados utilizando o programa TOPSPIN (BRUKER). Os resultados quantitativos e qualitativos da análise quimiométrica por RMN do extrato bruto, fração clorofórmica e subfrações de Z. tuberculosa mostraram que as frações ZTF3 (avaliada no teste MTT como sendo átoxica nas concentrações de 10, 50 e 100 pg.mL-1) e ZTF6 (avaliada no teste MTT como sendo atóxica na concentração de 10 pg.mL-1 e citotóxica nas concentrações de 50 e 100 pg.mL-1) são as mais ricas dos ácidos oleanólico e ursólico, respectivamente, e por isso são as mais promissoras para o isolamento destes triterpenos. Já a fração ZTF4 foi a segunda fração mais rica tanto em ácido ursólico como em ácido oleanólico, sendo a mais promissora para o isolamento destes dois ácidos juntos, considerando ainda que esta fração foi avaliada no teste MTT como atóxica nas concentrações de 10 e 50 pg.mL-1, e citotóxica apenas na concentração de 100 pg.mL-1. Os ácidos ursólico e oleanólico possuem uma gama de propriedades terapêuticas e um alto valor comercial, sendo de grande relevância os resultados qualitativos e quantitativos, obtidos neste trabalho, referentes a esses triterpenos encontrados nas folhas da espécie Zeyheria tuberculosa. O modelo proposto neste trabalho foi eficiente, conforme indicado pelos valores do parâmetro Q, e satisfatório para a classificação das amostras em grupos e subgrupos, segundo a presença dos ácidos ursólico e oleanólico (composição química) e a concentração destes nas amostras, podendo ser de grande utilidade na identificação de extratos potencialmente promissores, servindo como guia para um posterior isolamento da(s) substância(s) de interesse.

Objetivo: comparar a qualidade do ajuste interno de três tipos de infra-estruturas cerâmicas e um tipo de infra-estrutura metálica, sistemas universalmente usados na confecção de coroas totais. Métodos: A partir de um preparo mestre de coroa total, 40 troquéis de gesso tipo IV foram obtidos e distribuídos randomicamente em quatro grupos (n = 10) a saber: Grupo In-Ceram, Grupo Procera, Grupo Empress 2 e Grupo Metal.. Após sua confecção, cada infra-estrutura foi cimentada individualmente sobre o troquél mestre, usando silicone de adição de ultra-baixa viscosidade para preencher o espaço entre a infra-estrutura e o preparo. Após a remoção das coroas, cada réplica foi pesada em balança de precisão e logo separadas nas porções correspondentes à interface parede cervical e interface parede ocluso-axial, sendo então pesadas separadamente, para posterior obtenção de seu volume. Resultados: Interface paredes do preparo/paredes da infra-estrutura: Neste computo geral, houve diferença estatística significativa (P < 0,0001) entre os grupos estudados. As principais diferenças quantitativas no volume da interface ocorreram entre o Grupo In-Ceram e os demais grupos. Interface paredes ocluso-axial do preparo/paredes ocluso-axial da infra-estrutura: Repete-se aqui, diferença estatística significativa entre os grupos estudados (P < 0,0001). Mantêm-se as principais diferenças quantitativas no volume da interface em relação ao Grupo In-Ceram. Interface parede cervical do preparo/parede cervical da infra-estrutura: Não houve diferença estatística significativa (P > 0,5) no volume da interface cervical entre os Grupos Metal (menor média) e In-Ceram, com este apresentando pequeno aumento no volume desta interface, comparado ao primeiro. Em relação ao Grupo Metal, o volume da interface cervical foi maior no Grupo Empress 2, seguido do Grupo Procera, ambos mostrando diferença estatística significativa no confronto com o Grupo Metal (P < 0,001 e P < 0,01 respectivamente). Não houve diferença estatística significativa (P > 0,05) entre os Grupos Procera e Empress 2. Conclusões: Exceto em relação à interface cervical, o Grupo In-Ceram mostou os melhores resultados, seguido do Grupo Metal, para o ajuste interno. Os Grupos Metal e In-Ceram apresentaram os melhores desempenhos no ajuste interno, para a interface cervical. Os resultados sugerem estas infra-estruturas como as mais confiáveis quanto ao ajuste interno dentre as testadas neste trabalho. / Objective: Compare the quality of the internal fit of three kinds of ceramic infrastructures and one kind of metal infrastructure, universally used systems for total crown moulding. Methods: Starting from the preparation of a total crown master, 40 dies made of gypsum plaster, kind IV, were obtained and distributed at random in four groups (n = 10) that is: In-Ceram group, Procera group, Empress 2 group and Metal group.. After moulding, each infrastructure was individually cemented on the master die, ultra-low viscosity silicon adhesive was used to fill in the space between the infrastructure and the preparation area. After crown removal each replicate was weighed on a precision scale and was then separated in parts corresponding to the cervical wall interface and the occluso-axial wall interface; they were then weighed separately to get their volume. Results: Walls interface of infrastructure preparation/walls: Within this general estimate a statistically significant difference (P < 0,0001) was found between the studied groups. The main quantitative differences on the interface volume occurred between the In-Ceram group and the other groups. Occluso-axial walls interface of the infrastructure occlusal-axial preparation/walls: Here again, a statistically significant difference between the studied groups (P < 0,0001) is present. Main quantitative differences on the interface volume remain in relation to the In-Ceram group. Cervical wall interface of the infrastructure cervical preparation/wall: No statistically significant difference was found (P > 0,5) on the cervical interface volume between the Metal groups (least average) and In-Ceram, the latter presenting a slight increase on the volume of this interface, when compared to the first one. In relation to the Metal group, the cervical interface volume was greater in the Empress 2 group, followed by the Procera group, both showing a statistically significant difference when compared to the Metal group (P < 0,001 e P < 0,01 respectively). No statistically significant difference (P > 0,05) was found between the Procera and Empress 2 groups. Conclusions: Except for the relation of the cervical interface, the In-Ceram group showed the best results, followed by the Metal group, for internal fit. The Metal and In-Ceram groups presented the best performance in the internal fit, for the cervical interface. The results obtained suggest that these infrastructures are the most reliable ones regarding the internal fit considering the ones tested in this work.

O objetivo do presente trabalho é avaliar através de métodos quantitativos e qualitativos, as alterações nos corpos cavernosos de indivíduos com priapismo isquêmico. Foram estudados fragmentos de corpos cavernosos obtidos por biópsia de sete pacientes com, pelo menos, 48 horas de priapismo isquêmico, com idade entre 27 e 44 anos (média de 38 anos). Os pacientes foram submetidos a tratamento cirúrgico pela técnica de Al-ghorab. O material foi submetido a técnicas histoquímicas e imunohistoquímicas para a caracterização e quantificação do músculo liso e dos elementos fibrosos do tecido conjuntivo. A análise do corpo cavernoso dos pacientes com priapismo e do grupo controle, mostrou os seguintes resultados: Colágeno: controle = 34.76 4.64, priapismo = 39.64 2.91 (p = 0.0019); sistema elástico: controle 28.10 2.85, priapismo 36.10 3.06 (p = 0.0012) fibras musculares: controle = 43.37 4.96, priapismo = 26.48 5.00 (p < 0.0001). Ficou caracterizado aumento estatisticamente significativo dos elementos fibrosos do tecido conjuntivo e diminuição significativa nas fibras musculares lisas do corpo cavernoso dos pacientes com priapismo isquêmico. O presente estudo mostrou que o priapismo isquêmico está associado a alterações significativas nos componentes da matriz extracelular e na musculatura lisa do corpo cavernoso. Esses resultados poderiam explicar a disfunção erétil que acompanha os pacientes com priapismo isquêmico. / The purpose of the present study was to evaluate through quantitative and qualitative methods, the changes in the corpora cavernosa of patients with ischemic priapism. We obtained samples of corpora cavernosa from 7 patients with ischemic priapism, aged between 28 and 44 years (mean = 38), who underwent a cavernosal-glandular shunt. The control tissues were fragments of corpora cavernosa obtained from autopsies of 7 age-matched men who died of causes not related to the urogenital tract. Histochemical and immunohistochemical techniques were used to assess and quantify the extra-cellular matrix and smooth muscle fibers. The volumetric density of smooth muscle, elastic fibers and collagen were determined in corpora cavernosa. The stereological analysis showed the following values of volumetric density in the structures studied. Collagen: controls = 34.76 4.64, priapism = 39.64 2.91 (p = 0.0019); elastic system fibers: controls 28.10 2.85, priapism 36.10 3.06 (p = 0.0012), smooth muscle fibers: controls = 43.37 4.96, priapism = 26.48 5.00 (p < 0.0001). Our results demonstrated a significant increase in the fibrous elements of the connective tissue and a significant decrease of smooth muscle fibers in the corpora cavernosa of patients with ischemic priapism, when compared to controls. As conclusion, this study showed that ischemic priapism is associated with early significant changes in the components of the extra cellular matrix and smooth muscle fibers of corpora cavernosa. This could explain the frequent occurrence of erectile dysfunction found in patients with ischemic priapism.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-28Bitstream added on 2014-06-13T19:55:57Z : No. of bitstreams: 1 stropa_kc_me_jabo.pdf: 1481358 bytes, checksum: c093689dc1f549339c3a1e758d9ae052 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O teor protéico da semente de soja pode chegar a 42%, o que demanda uma alta quantidade de nitrogênio. Bradyrhizobium elkanii e Bradyrhizobium japonicum são bactérias fixadoras de nitrogênio que estabelecem uma simbiose com a soja convertendo o nitrogênio atmosférico em amônia, que é o composto assimilável pela planta. A maximização desta simbiose em termos de produtividade são alcançados por meio da inoculação com estirpes de bradirrizóbios, através de inoculantes comerciais. O objetivo deste trabalho consistiu em enumerar células bacterianas de inoculantes de 1, 2 e 4 anos a partir da data de fabricação e avaliar a sobrevivência das células em sementes de soja em 4, 24 e 48 h após inoculação. Os resultados de contagem das unidades formadoras de colônias (UFC) foram confrontados com a técnica de quantificação absoluta por PCR (reação em cadeia da polimerase) em tempo real (qaPCR). Os números foram coerentes em ambas as técnicas em relação à proporção nos tempos de inoculação e nos inoculantes em análise, porém a qaPCR apresentou melhor acurária e rapidez nos resultados, detectando as células incultiváveis. As células resistiram sob dessecação até t=24 h, com queda considerável em todos os inoculantes após 48 h sob dessecação. Provavelmente esta queda é resultado de alteração bioquímica e fisiológica de seu metabolismo, dispondo de mecanismos defensivos às condições adversas para sua sobrevivência. A enumeração por qaPCR pode ser usada como prova, em casos de variação encontrada na quantificação por diferentes laboratórios, considerando que o método por UFC apresenta muitas variáveis e não incluem células viáveis não cultiváveis (VBNC). O fato do estado fisiológico dos rizóbios em inoculantes ser bastante variável ao longo do período de armazenamento, a enumeração celular seja pelo método de plaqueamento... / Soybean grains contain up 42% of protein, so this crop requires high amounts of nitrogen for plant development. Bradyrhizobium elkanii and Bradyrhizobium japonicum are nitrogen fixing bacteria that establish symbiosis with soybean, converting the atmospheric nitrogen into ammonia that is the assimilable inorganic nitrogen compound for the plant. The optimization of this symbiosis and the success of biological nitrogen fixation (BNF) are reached by inoculating the seeds with strains of bradyrhizobia, using commercial inoculants. The aim of this work consisted in the enumeration of bacterial cells of inoculants 1, 2, and 4 years old counting from the date of manufacture and in the evaluation of surviving cells under desiccation in soybean seeds after 4h, 24h, and 48 h. The results of counting of the colony forming colonies (CFU) were correlated with those of obtained using absolute quantification by PCR (realtime PCR qaPCR). The values were coherent in both the techniques in relation to the ratio in times of inoculation and the inoculants properly. However, qaPCR was quicker and more occurat; and also allowed detection of the non-culturable cells. The cells resisted under desiccation until t=24 h, with considerable fall in all the inoculants after 48h under desiccation. This was probably due to by biochemical and physiological changes in its metabolism, making use of defensive mechanisms to the adverse conditions for its survival. qaPCR enumeration could be used as a proof when variation in cell counting by different laboratories occurs. Considering that CFU based method present a lot of variables and do not account live cells in viable but non culturable (VBNC). The fact of the physiological state in rhizobia inoculants be sufficiently changeable throughout the storage period, the cellular enumeration for both methods do not reveal real state of the biological system in question... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1545911 bytes, checksum: 374fbc9951e52fdc2397c84a434ed6a2 (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The macaúba [Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. Ex Mart.] is a rustic oilseed, with high productivity and multiple potential, which is strongly demanded in the food, cosmetic, and especially the energy industries, due of its suitability for biodiesel production. However, despite the enormous potential, the exploitation of macaw palm still boils down to foraging. Studies aiming at their sustainable use and the resulting domestication of the species are ignorant, because of the lack of practical and efficient methods to support breeding programs on genotypes selections. The main objective of this study was to develop and propose methods to estimate the oil content and volume of the mesocarp in macaw palm fruit using optical characteristics. For methodologies evaluation two assays were carried out. In the first, 420 samples were used to develop calibration model to predict oil content of mesocarp using visible and near infrared spectrometry. The soxhlet method was used as reference. In the second, consisted of 20 samples, were developed imaging algorithms to estimate the mesocarp volume, and as a reference was used water displacement method. In the first assay the developed model showed consistent results in the calibration and validation sets, and it s potentially feasible for preliminary selections and characterization of genotypes intended macaw palm improvement. In the second, were developed two algorithms, one considering each fruit as sphere and another one using ellipsoid approximation. The results show that the algorithms can be used in the pre and post-harvest sector and to make genotypes selection in macaw palm breeding programs. / A macaúba [Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. Ex Mart.] é uma oleaginosa rústica, de alta produtividade e múltiplas potencialidades, com grande demanda nas indústrias alimentícia, cosmética e, principalmente, a energética, em função da adequação para produção do biodiesel. Contudo, apesar do enorme potencial, a exploração da macaúba ainda resume-se ao extrativismo. Os estudos visando a sua domesticação e o consequente uso sustentável da espécie são insipientes, em função da falta de métodos práticos e eficientes que possam subsidiar os programas de melhoramento na seleção de genótipos de interesse. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e propor métodos para estimar o teor de óleo e volume do mesocarpo no fruto da macaúba utilizando características ópticas. Para avaliação das metodologias foram conduzidos dois ensaios. No primeiro foram utilizadas 420 amostras para desenvolver um modelo de predição do teor de óleo do mesocarpo usando a espectrometria do visível e infravermelho próximo. Como referência foi usado o método soxhlet. No segundo, composto por 20 amostras, foram desenvolvidos algoritmos do processamento de imagens digitais para estimar o volume do mesocarpo, e como referência empregou-se o método do deslocamento da coluna da água. No primeiro ensaio, o modelo desenvolvido apresentou resultados consistentes na calibração e validação, sendo potencialmente viável para a caracterização e pré-seleção de genótipos visando o melhoramento da macaúba. No segundo ensaio, foram desenvolvidos dois algoritmos, um considerando cada fruto como uma esfera e outro por aproximação a um elipsóide. Os resultados permitem concluir que os algoritmos podem ser usados nas áreas da pré e pós-colheita e na seleção de genótipos em programas do melhoramento da macaúba.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 576313 bytes, checksum: bb8b9f40095493e36b1db27e56b578a5 (MD5) Previous issue date: 2008-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / During a regular estrous cycle, a network of hormonal events, which consist of hormones and growth factors, interact to regulate ovarian follicular growth through autocrine and paracrine mechanisms. These events are marked by a high dynamism of gene expression and level of transcripts in the ovary tissue. Therefore, the objective of the present study was to characterize the expression of genes IGF-I, IGFBP (1, 2, 3 e 5), EGF and genes related to follicular atresia (caspase 3 and p53) in follicle cells and ovary tissue in sows during 0, 6, 12 e 18 days of estrous cycle through real-time quantitative PCR (qPCR) technique. The total RNA was extracted from follicle cells and ovary tissue for each animal, and used to synthesize the first strand cDNA. The GAPDH gene was used as endogenous control. The results of gene expression were analyzed using linear regression with gene expression as dependent variable and days of estrous cycle as independent variables. The expression of each gene was detected on follicle cells and ovary tissue, IGFBP2 gene increased sequentially during the estrous cycle (P<0,02) and IGFBP3 gene shows a quadratic expression pattern (P<0,02). For others genes the level of expression did not change during estrous cycle. The qPCR showed to be efficient for detection of low levels of transcripts and leads to a better understanding of follicle development dynamics. Studies should be done to examine the expression of other related genes as well genes of other metabolic pathways in order to broaden our understanding about the follicular stages of folliculogenesis in the pig. / Durante o ciclo estral, uma rede de eventos hormonais e de fatores de crescimento celular atua de maneira autócrina e parácrina para regular o desenvolvimento folicular. Esses eventos são caracterizados por grande dinamismo na expressão gênica e no acúmulo de transcritos gerados. No presente estudo, avaliou-se a expressão dos genes IGF-I, EGF, IGFBP (1, 2, 3 e 5) e dos genes da cascata de apoptose celular (caspase 3 e p53) em células foliculares e no tecido ovariano de fêmeas suínas nos dias 0, 6, 12 e 18 do ciclo estral por meio da técnica de PCR quantitativo em tempo real (qPCR). O RNA total das células foliculares e do tecido ovariano foi extraído para cada animal e utilizado como molde para a síntese da primeira fita de cDNA. O gene GAPDH foi utilizado como controle endógeno. Os resultados da expressão gênica foram analisados por regressão linear, considerando os dados de expressão gênica variável dependente e os dias do ciclo estral variáveis independentes (0, 6, 12 e 18 dias). Todos os genes analisados apresentaram expressão, sendo que o gene IGFBP2 apresentou perfil de expressão linear aumentando durante o ciclo estral (P<0,02), e o gene IGFBP3 apresentou perfil de expressão quadrático (P<0,01). Para os demais genes estudados, não foi verificado efeito da expressão gênica em função dos dias do ciclo estral. A técnica de qPCR mostrou-se eficiente na detecção de transcritos de baixa abundância e no maior entendimento da dinâmica folicular ovariana. Estudos devem ser ampliados para outros genes relacionados e de outras vias metabólicas para melhor entendimento dos estádios fisiológicos envolvidos na foliculogênese em suínos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 575171 bytes, checksum: 3cf08bba8bb6a93eab8dbf41ef32bd01 (MD5) Previous issue date: 2006-02-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Capsicum genus is one of the most important members of the Solanaceae family with high economic value. Out of 25 known species, five are extensively cultivated. Capsicum annuum is the most important commercially by its agronomic value as spice. In despite of this importance, the nuclear DNA content of C. annuum is still uncertain with values from the literature ranging from 5.52 to 10.80 pg. In face of the fast development of digital image technologies in cytometry, this study proposes the utilization of these resources to reevaluate the genomic size in C. annuum. The specific objectives were: (i) to determine the reliability parameters for image cytometry analysis by performing tests of equipment stability, linearity and uniformity of nuclei integrated optical density; (ii) to apply that parameters in analysis of erythrocytes nuclei from Gallus domesticus 'Leghorn' (male and female); and (iii) to develop image cytomery methodologies for determination of the nuclear DNA content of pepper (C. annuum L. 'Fortuna Super'). Hen and rooster blood samples were prepared by using the method of smear preparation. The slides were stained with Feulgen reaction and they were used to perform the quality control procedures and integrated optical density measurements. Root tips of C. annuum were fixed, stained with Feulgen reaction and squashed on a microscope slide. Once the parameters of the reliability for performing image cytometry were established, the application of those standardizations in the chicken red blood cells suggested that this technique allows identification of differences in the nuclear DNA content between rooster and hen. Analysis of variance demonstrated that the 4.32% difference obtained was significant and it was attributed to sexual chromosomes heteromorfism. C. annuum analyses allowed the calculation of integrated optical density values, and they were in iccordance with the international standards for DNA image cytometry. The 2C DNA value for C. annuum 'Fortuna Super', using Pisum sativum as the internal standard, was 8.10 pg. This data differs in 2% from the previously obtained by flow cytometry for the same plant population. Besides, the value obtained in this study differs in16% and 28% from those 2C values previously published by image cytometry and in 7% and 32% for flow cytometry. These results include information about C. annuum genome that can be useful in breeding programs, genome sequencing projects and for comparative studies of genome evolution. / Capsicum é um dos gêneros mais importantes economicamente da família Solanaceae. Das 25 espécies descritas, cinco são extensivamente cultivadas. Capsicum annuum é a mais importante comercialmente, pelo seu valor agronômico como especiaria. Apesar da sua importância, valores de conteúdo de DNA conflitantes, que variam de 5,52 a 10,80 pg, têm sido descritos para essa espécie. Diante dos avanços dos equipamentos digitais nas análises de citometria de imagem, o presente trabalho propôs o estabelecimento desses recursos para reavaliar o tamanho do genoma em C. annuum. Os objetivos específicos foram: (i) o estabelecimento de parâmetros de confiabilidade para análises em citometria de imagem, por meio da realização de testes de estabilidade do equipamento, linearidade e uniformidade da densidade óptica integrada dos núcleos; (ii) aplicação dessa calibração em núcleos de eritrócitos de Gallus domesticus Leghorn (macho e fêmea); e (iii) desenvolvimento de metodologias de citometria de imagem para determinação do conteúdo de DNA em pimentão (C. annuum L. Fortuna Super ). Lâminas de esfregaço de sangue de galinha e galo submetidas à reação de Feulgen foram utilizadas nos testes de calibração e para a determinação da densidade óptica integrada. As preparações citogenéticas de pimentão foram feitas pela técnica de esmagamento de meristemas radiculares submetidos à reação de Feulgen. Uma vez estabelecidos os parâmetros de confiabilidade para a realização da citometria de imagem, a aplicação dessas padronizações em análises de núcleos de eritrócitos de ave permitiu identificar diferenças de 4,32% no conteúdo de DNA nuclear entre machos e fêmeas de G. domesticus. Análise de variância demonstrou que a diferença encontrada era significativa, e essa foi atribuída ao heteromorfismo dos cromossomos sexuais. As análises de citometria de imagem em C. annuum permitiram o cálculo da densidade óptica integrada, atendendo aos parâmetros internacionalmente adotados para esse tipo de estudo. O conteúdo de DNA estimado para C. annuum Fortuna Super , utilizando Pisum sativum Ctirad com o padrão interno, foi de 8,10 pg. Esse valor difere em 2% do obtido previamente por citometria de fluxo, utilizando-se material nuclear foliar da mesma população de plantas. Além disso, o valor obtido difere em 16% e 28% dos valores 2C obtidos por citometria de imagem descritos na literatura e em 7% e 32% dos relatados por citometria de fluxo. Esses resultados abrangem informações acerca do genoma dessa espécie, que podem ser úteis em programas de melhoramento e seqüenciamento e em estudos evolutivos.