Desde o início dos anos 2000, o regionalismo sul-americano vive uma tendência multidimensional, incluindo novas temáticas ao foco das discussões sobre integração, entre elas, a energia. Diante deste cenário, o objetivo central deste trabalho é entender como se dá a formação de preferências do Brasil por um acordo de integração energética. Além dele, foram adotados como objetivos secundários: (i) estudar o histórico da integração energética na América do Sul, especialmente no que tange ao Brasil; (ii) entender o processo de negociação que envolve um acordo, formulando um tipo ideal voltado a integração energética e; (iii) reconhecer os benefícios e as dificuldades que envolvem a opção por um acordo energético de tipo bilateral ou multilateral. A fim de responder a essas perguntas, adotou-se a abordagem de Jogos de Dois Níveis, de Robert Putnam, por sua capacidade em relacionar a dinâmica da política interna com a externa, permitindo a análise do cenário complexo das negociações de um acordo de integração energética. A partir desta pesquisa, viu-se que a morosidade que envolve o processo de integração energética na América do Sul não é resultado apenas da falta de vontade política ou da ausência de um ator que arque com seus custos, mas principalmente da dificuldade em coordenar uma ampla gama de atores, interesses, expectativas e ordenamentos jurídicos, em mais de uma esfera de negociação. Por isso, diante de necessidades pontuais e imediatas, vê-se, por parte do Brasil, a adoção majoritária de acordos bilaterais, sem abandonar, no entanto, paralelamente, as discussões dos foros multilaterais. / Since the early 2000s, the South America regionalism lives a multidimensional trend, including new themes to focus the integration discussions, including energy. In this scenario, the aim of this research is to understand the preferences formation in Brazil for an energy integration agreement. Besides, were adopted as secondary objectives: (i) study the history of energy integration in South America, especially in regard to Brazil; (ii) understand the negotiation process that involves an agreement by formulating an ideal energy integration agreement and; (iii) recognize the benefits and difficulties involving the choice of an energy bilateral or multilateral agreement. In order to answer these questions were adopted the approach of Two-Level Games by Robert Putnam, because of its ability to relate the dynamics of internal politics with the foreign policy, allowing the analysis of the complex scenario of an energy integration agreement negotiations. From this research, it is clear that the length involving the energy integration process in South America is not the result only a political lack or a paymaster absence, but mainly the difficulty in coordinating a wide range of actors, interests, expectations and legal systems, in more than one sphere of negotiation. So, by particular needs, Brazil elects bilateral agreements, without abandoning, however, in parallel, discussions in multilateral forums.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-07-27T15:05:42Z No. of bitstreams: 1 thesis.pdf: 1867062 bytes, checksum: 8cffd5298d9eeaf5fe03a2244a4578f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-07-27T18:14:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thesis.pdf: 1867062 bytes, checksum: 8cffd5298d9eeaf5fe03a2244a4578f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-27T18:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis.pdf: 1867062 bytes, checksum: 8cffd5298d9eeaf5fe03a2244a4578f9 (MD5) Previous issue date: 2014-09-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This work aims at the development and implementation of robust and efficient computational algorithms to treat multilevel optimization problems, particularly bilevel problems. Those problems are characterized by an optimization problem within the constraints of another optimization problem, and are considered more difficult to treat than classical optimization problems, since, in general, they are non-convex nor differentiable, even when the functions involved are all linear. To solve those problems, different techniques were developed which are based on Ant Colony Optimization and Differential Evolution metaheuristics. Beside those, a surrogate model (metamodel) was also developed, based on the Nearest Neighbors Method, in an attempt to reduce the computational cost of one of the proposed methods. A variety of bilevel problems were addressed to validate the proposed algorithms, including: (i) optimization problems in continuous space with and without constraints; (ii) an application in Operational Research involving the production and distribution planning problem; and (iii) bilevel problems containing multiple followers in the lower level. The analysis of the applicability and the performance of the proposed methodologies showed that they were able to successfully solve all problems, in which competitive results were obtained concerning the applications addressed. / Este trabalho visa o desenvolvimento e implementação computacional de algoritmos robustos e eficientes para tratar problemas de otimização multinível, particularmente os de dois níveis. Problemas desta natureza são caracterizados por possuírem um problema de otimização dentro das restrições de outro problema de otimização, e são considerados mais difíceis de serem tratados do que os problemas clássicos de otimização, pois, em geral, não são convexos e nem diferenciáveis, mesmo quando as funções envolvidas são todas lineares. Para resolver tais problemas, diferentes técnicas de otimização foram desenvolvidas, utilizando como base as metaheurísticas de Otimização por Colônia de Formigas e Evolução Diferencial. Além destas, propôs-se um modelo de substituição (metamodelo), baseado no Método dos Vizinhos mais Próximos, na tentativa de reduzir o custo computacional em um dos métodos proposto. Uma diversidade de problemas em dois níveis foi utilizada para validar os algoritmos desenvolvidos, incluindo: (i) problemas de otimização no espaço contínuo, restritos e irrestritos; (ii) uma aplicação em Pesquisa Operacional envolvendo o problema de planejamento de produção e distribuição; e (iii) problemas envolvendo múltiplos seguidores no nível inferior. A análise da aplicabilidade e do desempenho das metodologias propostas mostraram que estas foram capazes de resolver com sucesso todos os problemas, onde resultados competitivos foram obtidos na linha dos problemas abordados.

Nos últimos anos, a busca por materiais com altas não linearidades ópticas tem crescido rapidamente devido as suas potencias aplicações em diversas áreas das ciências, que vão de biologia até fotônica. O processo de absorção de dois fótons, por exemplo, têm sido usado em limitação óptica, micro-fabricação tridimensional, armazenamento óptico e microscopia por fluorescência. Neste trabalho, investigamos o processo de absorção de dois fótons em moléculas orgânicas e organometálicas, buscando colaborar com os esforços que vêm sendo feitos para aprofundar a compreensão dos aspectos envolvidos na absorção não linear. Os espectros de absorção de dois fótons de derivados de perilenos tetracarboxílicos, derivados de fenil-bifenilamina e complexos acetilados de platina foram determinados através da técnica de Varredura Z com pulsos ultracurtos. Para os derivados de perilenos, utilizando a técnica de Varredura Z com luz branca, observamos sutis estruturas no espectro não linear, as quais estão relacionadas a estados permitidos por dois fótons na região do ultra-violeta. A existência de tais estados foi confirmada através de cálculos usando teoria do funcional da densidade. O espectro de absorção de dois fótons para os complexos acetilados de platina apresentam bandas em torno de 600 nm, com seções de choque relativamente altas, da ordem de 640 GM. A ampla janela de transparência desses compostos na região do visível os torna interessantes candidatos para dispositivos de limitação óptica assistida por dois fótons. Por fim, as amostras da família fenil-bifenilamina mostraram uma combinação entre os efeitos não lineares do grupo fenil-bifenilamina e do grupo azoaromático, a qual pode ser explorada em dispositivos de armazenamento óptico tri-dimensional. / In the last few years, the design and characterization of novel materials exhibiting high optical nonlinearities is the subject of a fast-growing interest because of their potential application in various fields, from biology to photonics. Two-photon absorption processes, for example, have been used for optical limiting, three-dimensional microfabrication, optical data storage and fluorescence imaging. In this work we investigate the two-photon absorption in organic and organometallic molecules, aiming at the understanding of aspects related to the nonlinear absorption. The two-photon absorption spectra of perylene derivatives, phenyl-diphenylamine derivatives and Platinum Acetylide Complexes were measured using the Z-scan technique with ultrashort pulses. For perylene derivatives, using the white-light continuum Z-scan, we were able to observe subtle structures in nonlinear spectra, which are related to two-photon allowed states in the UV region. Such transitions were confirmed using density functional theory. The two-photon absorption spectrum of Pt-acetylene complexes revealed bands around 600 nm, with relatively high two-photon absorption cross-section in the order of 1000 GM. The broad transparence windows exhibited by these compounds in the visible make them promising candidates for optical limiting devices assisted by two-photon absorption. Finally, the phenyl-biphenylamine samples exhibited a combination between effects from the phenyl-biphenylamine group and the azoaromatic groups, which can be explored in tri-dimensional optical storage devices.

As propriedades ópticas não lineares refrativas e absortivas de ferrofluidos, formados por nanopartículas de magnetita dispersas em óleo ou em água, e de filmes finos feitos a partir dos ferrofluidos são estudadas através da técnica experimental de varredura-z. Um feixe laser Gaussiano pulsado, com cerca de 200 femtosegundos de largura de pulsos e comprimento de onda de 800 nm, é utilizado para a medida do índice de refração não linear n2 e do coeficiente de absorção de dois fótons . Apresentamos toda a caracterização do feixe necessária para tais medidas, assim como as caracterizações ópticas e estruturais das amostras. Em particular, os diâmetros das nanopartículas são obtidos pelas técnicas de difratometria de raios X, espalhamentos de raios X a baixos ângulos e microscopia eletrônica de transmissão. Os efeitos ópticos não lineares provenientes do aquecimento da amostra pelo laser são evitados com o emprego, em conjunto, de um obturador eletromecânico e de um modulador eletro-óptico. n2 e são medidos em função do diâmetro médio das nanopartículas, e como resultado diminui com a diminuição do diâmetro médio das nanopartículas. Além disso, a comparação de para amostras de diferentes concentrações permite a obtenção da seção de choque de absorção de dois fótons 2PA da magnetita. As absorções e refrações não lineares também são estudadas em função da aplicação de um campo magnético externo sobre os filmes finos e ferrofluidos. Para esses últimos, os valores de aumentam com a aplicação de campo magnético na mesma direção da polarização da luz, e diminuem com a aplicação de campo perpendicular à polarização. Os possíveis motivos de tal comportamento são discutidos e a determinação de elementos do tensor susceptibilidade óptica de terceira ordem são obtidos a partir desses resultados. / The refractive and absorptive nonlinear optical properties of ferrofluids, made with magnetite nanoparticles in water or oil, and of thin films made from the ferrofluids, are investigated by z-scan technique. A Gaussian pulsed laser beam, with pulse width of ~ 200 femtoseconds and wavelength of 800 nm is used in the nonlinear refractive index n2 and two-photon absorption coefficient measurements. The beam characterization is detailed, as well as the samples optical and structural characterization. The nanoparticles mean diameters, especially, are achieved by X-ray diffractometry, small angle X-ray scattering and transmission electron microscopy. An electro-optical modulator and an electromechanical shutter are applied in the setup to avoid the thermal nonlinear optical effects, that could be present due to the sample heating by the beam. n2 and are measured as a function of the mean nanoparticles diameters, and as a result, values decrease when the diameters decrease. Besides, the values comparison for samples with different concentrations allows the determination of the magnetite two-photon absorption cross section 2PA. The nonlinear absorption and refraction are also studied as a function of an external magnetic field applied in the thin films and ferrofluids. For the last, values increase with the field when its direction is parallel to the light polarization, and decrease with field when its direction is perpendicular to the polarization. The possible reasons are discussed, and some elements of the third-order optical susceptibility are obtained from these results.

Microestruturas poliméricas dopadas despertam grande interesse nas áreas de óptica, fotônica e biologia, pois viabilizam a produção de dispositivos com propriedades específicas. Contudo, a dopagem de microestruturas com mais de um dopante é pouco explorada na literatura. Nesse contexto, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia para fabricar microestruturas poliméricas com múltiplas dopagens, através de fotopolimerização por absorção de dois fótons. Esta técnica de microfabricação faz uso de um feixe laser pulsado (Ti:safira, 780 nm, 100 fs) que é focalizado, através de lentes de microscópio, no volume de uma resina polimérica contendo fotoiniciador composto orgânico responsável por iniciar o processo de polimerização. A intensidade dos pulsos de femtossegundos é alta o bastante para que processos não lineares absorcivos, nesse caso absorção de dois fótons, ocorram apenas no volume focal, induzindo a polimerização apenas ao seu redor. Como dopantes utilizamos os corantes fluorescentes Rodamina e Fluoresceína. Para averiguar a eficácia do sistema de fabricação desenvolvido, produzimos estruturas com apenas um dopante, e as caracterizamos utilizando microscopia óptica e eletrônica. Microestruturas contendo mais de um dopante, em regiões distintas, foram produzidas através da fabricação sequencial de estruturas dopadas. Essa metodologia permite a produção de estruturas com dupla dopagem, as quais apresentam boa integridade estrutural e preservam as propriedades ópticas dos dopantes. Por fim, visando aplicações em biologia, empregamos a metodologia desenvolvida para fabricar microambientes dopados, em sítios específicos, com o antibiótico cloridrato de ciprofloxacino. Estudos iniciais do desenvolvimento da bactéria Escherichia coli nestes microambientes foram feitos, com o objetivo de demonstrar a viabilidade para este tipo de aplicação. / Doped microstructures have attracted interest in optics, photonics and biology, because they allow the production of devices with specific proprieties. However, doping microstructures with more than one dopant is not much exploited in the literature. In this work we demonstrate the development of a method to fabricate multi-doped microstructures by two-photon absorption polymerization. For the microfabrication we used a femtosecond laser (Ti:sapphire laser, 780 nm, 100 fs) that is focused, by a microscope objective, in the volume of a polymeric resin containing a photoinitiator organic compound responsible to initiate the polymerization. The intensity of the femtosecond pulses is high enough to induced two-photon absorption, and consequently polymerization, only around the focal volume. As dopants we employed the fluorescent dyes Rhodamine and Fluorescein. In order to verify the microfabrication system, we have initially fabricated microstructures with only one dopant, which were characterized using optical and electron microscopies. Microstructures containing more than one dopant, in distinct regions, were produced by sequential fabrication of single doped structures. Such method allowed the fabrication of double doped structures, which presents good structural integrity and maintain the characteristic optical properties of the dyes. Finally, aiming at biological applications, we employed the developed method to fabricate micro-environments doped, in specific sites, with the antibiotics ciprofloxacin hydrochloride. Initial studies on the growth of the bacterium Escherichia coli, on such microstructures, were carried out to demonstrate the feasibility for such type of application.

Este trabalho demonstra o uso da fotopolimerização via absorção de dois fótons na produção de microestruturas dopadas com compostos orgânicos e nanopartículas de Au. A capacidade de produção de microestruturas com propriedades variadas é extremamente relevante, pois viabiliza o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos ópticos. Além disso, realizamos a conexão entre as microestruturas fabricadas e fontes de excitação, por meio de nanofibras de vidro. A integração entre essas estruturas, e destas com meios externos de excitação e detecção, é um passo essencial para o desenvolvimento de microcircuitos fotônicos, que podem representar uma nova revolução tecnológica, a exemplo do que foram os microcircuitos eletrônicos. Exploramos as possibilidades de dopagem da resina usando: (i) um composto fluorescente, (ii) um composto com birrefringência fotoinduzida e (iii) nanopartículas de ouro. Microestruturas contendo Rodamina B apresentaram boa integridade estrutural e fluorescência, tendo sido usadas para demonstrar a conexão dos microelementos com meios externos de excitação. Através de nanofibras e de micromanipuladores, comprovamos a capacidade de excitação seletiva de microestruturas através do guiamento da luz de um laser de Ar+. Estruturas birrefringentes foram obtidas pela dopagem com o azopolímero HEMA-DR13. Montamos um aparato que permite a observação da dinâmica de indução de birrefringência nas microestruturas, o qual representa um grande passo na caracterização deste tipo de microelementos. Com base nesse estudo, foi possível alcançar uma fração de birrefringência residual nas microestruturas de 35%. Por fim, propomos um método para a dopagem de microestruturas poliméricas com nanopartículas de ouro. Por se tratar de um método de dopagem indireta, ele evita interferências das nanopartículas no processo de microfabricação. Dessa forma, este trabalho abre possibilidades para a fabricação de microdispositivos funcionais com diversas propriedades especiais, bem como a integração desses microdispositivos em circuitos fotônicos. / This work demonstrates the use of two-photon photopolymerization in the fabrication of microstructures doped with organic compounds and gold nanoparticles. The ability to produce microstructures with different properties is extremely relevant, because it opens the possibility for the development of a new generation of optical devices. Besides, we have accomplished the connection between fabricated microstructures and excitation sources by means of silica nanowires. The connection among structures and with external means of detection and excitation is an essential step towards the development of new technological breakthrough in photonic microcircuits. We have explored the resin doping possibilities by using: (i) a fluorescent compound, (ii) a photoinduced birefringent compound and (iii) gold nanoparticles. Rhodamine B doped microstructures present good structural integrity and fluorescence, and were able to demonstrate the connection of microelements with external means of excitation. Through the use of nanofiber tapers and micromanipulators, we have shown the selective excitation capability of this method by guiding Ar+ laser light onto one single microstructure. Birefringent samples were obtained by doping the resin with the azopolymer HEMA-DR13. We have assembled an apparatus that allows observing the photoinduced birefringence dynamics, which represents a great step towards a better characterization of these kinds of microelements. Based on this study we were able to achieve a residual birefringence fraction of 35% in microscopic samples. Finally, we have proposed a new method for the doping of polymeric microstructures with gold nanoparticles. Because it is an indirect doping technique, it prevents gold nanoparticles from interfering with the microfabrication process. Thus, the work presented here paves the way for the fabrication of functional microdevices with a wide range of special properties, as well as for the connection of these microstructures for photonic microcircuit.

Objetivo. Comparar, teórica e empiricamente, dois estimadores do coeficiente de correlação intraclasse momento-produto de Pearson para pares repetidos Pi. O primeiro é o estimador \"natural\", obtido mediante a correlação momento-produto de Pearson para membros de uma mesma classe (rI) e o segundo, obtido como função de componentes de variância (icc). Métodos. Comparação teórica e empírica dos parâmetros e estimadores. A comparação teórica envolve duas definições do coeficiente de correlação intraclasse PI como medida de confiabilidade (*), para o caso de duas réplicas, assim como uma apresentação da técnica de análise de variância e a definição e interpretação dos estimadores ri e icc. A comparação empírica é realizada mediante um estudo de simulação Monte Carlo com a geração de pares de valores correlacionados segundo o coeficiente de correlação intraclasse, momento-produto de Pearson para pares repetidos. Os pares de valores são distribuídos segundo uma distribuição Normal bivariada, com valores do tamanho da amostra e da correlação intraclasse previamente fixados em: n= 15, 30 e 45 e pI = {O; 0,15; 0,30; 0,45; 0,60; 0,75; 0,9}. Resultados. Comparando-se o vício e o erro quadrático médio dos estimadores, bem como as amplitudes dos intervalos de confiança, tem-se como resultado que o vício de icc foi sempre menor que o vício de rI, mesmo ocorrendo com o erro quadrático médio. Conclusões. O icc é um estimador melhor, principalmente para n pequeno (por exemplo 15). Para valores maiores de n (30 ou mais), os estimadores produzem resultados iguais até a segunda casa decimal. / Objective. This thesis presents and compares, theoretically and empirically, two estimators of the intraclass correlation coefficient pI, defined as Pearson\'s pairwise intraclass correlation coefficient. The first is the \"natural\" estimator, obtained by Pearson\'s moment-product correlation for members of one class (rI) while the second was obtained as a function of components of variance (icc). Methods. Theoretical and empirical comparison of the parameters and estimators are performed. The theoretical comparison involves two definitions of the intrac1ass correlation coefficient pI as a measure of reliability (*) for two repeated measurements in the same class and the presentation of the technique of analysis of variance, as well as for the definition and interpretation of the estimators ri and icc. The empirical comparison was carried out by means of a Monte Carlo simulation study of pairs of correlated values according Pearson\'s pairwise correlation. The pairs of values follow a normal bivariate distribution, with correlation values and sample size previously fixed: n= 15, 30 e 45 and Pl = . Results. Bias and mean square error for the estimators were compared as well as the range of the intervals of confidence. The comparison shows that the bias of icc is always smaller than of rI This also applies to the mean square error. Conclusions. The icc is a better estimator, especially for n less than or equal to 15. For larger samples sízes (n 30 or more), the estimators produce results that are equal to the second decimal place. (*) Fórmula

Submitted by Elesbão Santiago Neto (neto10uepb@cche.uepb.edu.br) on 2016-09-08T18:27:49Z No. of bitstreams: 1 PDF - Saulo Felipe Costa.pdf: 2922821 bytes, checksum: 18754431dd9c3a1c85b267cf73e19c69 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T18:27:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Saulo Felipe Costa.pdf: 2922821 bytes, checksum: 18754431dd9c3a1c85b267cf73e19c69 (MD5) Previous issue date: 2011-05-24 / CAPES / The research aimed to screen for evidence of the influence of ideals of the international medium on the pattern of public policies in Brazil and Colombia. Through an approach that linked the theory of two levels games and policy paradigm understanding in Kuhn and the mechanism of social learning, it was possible to develop a proxy for the degree of influence of international pressure for the adoption of a given policies. We attempted to analyze the influence of the proposed of solution to the state problems, issued by multilateral agencies, through what became known as the Washington Consensus. The choice of Brazil was due to an increased availability of data, while the choice of Colombia is its function in this country experience a long period of democratic rule, with jarring ideological profile of the Brazilian. For this, the research has focused on the behavior of public spending in both countries, was also performed a more specific case study on the deployment of the managerial model of public administration in Brazil, with the aim of better understanding how this process occurred import and export of ideas and solutions for different problems. The research showed that multilateral organizations have greater power to print your ideas in countries' policies when such changes are first and second order, by type built. In return, changes in third order are only induced by multilateral bodies, since the ideology of society plays a more decisive role for the incorporation or not of such ideas "exogenous”. / A pesquisa em tela buscou por evidências da influência de ideais do meio internacional sobre o padrão de oferta de políticas públicas no Brasil e na Colômbia. Através de uma abordagem que uniu a teoria dos jogos de dois níveis à compreensão de mudança de paradigma em Kuhn e ao mecanismo de aprendizagem social (social learning), foi possível elaborar uma proxy para o grau de influência das pressões internacionais pela adoção de determinado conjunto de políticas. Buscou-se analisar a influência das propostas de solução aos problemas estatais, emanadas por agências multilaterais, através do que ficou conhecido como Consenso de Washington. A escolha do Brasil se deu devido uma maior disponibilidade de dados, ao passo que a opção pela Colômbia se deu em função deste país experimentar um longo período democrático, com perfil ideológico destoante do brasileiro. Para tanto, a pesquisa se debruçou sobre o comportamento do gasto público em ambos os países, foi executado também um estudo de caso mais específico sobre a implantação do modelo gerencial de administração pública no Brasil, com o intuito de melhor compreender como se deu este processo de importação e exportação de ideais e soluções para os mais diversos problemas. A pesquisa evidenciou que os organismos multilaterais possuem um maior poder de imprimir seu ideário nas políticas dos países quando tais mudanças são de primeira e de segunda ordem, segundo a tipologia construída. Em contra partida, mudanças de terceira ordem são susceptíveis apenas de indução pelos organismos multilaterais, uma vez que a ideologia da sociedade desempenha um papel mais determinante para a incorporação ou não de tal ideário “exógeno”.

Os sistemas de sinalização de dois componentes são sistemas prevalentes em bactérias, permitindo a adaptação a diferentes condições ambientais. O sistema de dois componentes classicamente possui uma proteína histidina quinase, o primeiro componente, capaz de reconhecer o estímulo ambiental e fosforilar o regulador de resposta, o segundo componente. Pseudomonas aeruginosa é uma proteobactéria ubíqua, capaz de infectar hospedeiros filogeneticamente distintos. Esse patógeno oportunista apresenta um dos maiores conjuntos de sistemas de dois componentes em bactérias, que permite que ela sobreviva numa grande gama de ambientes, incluindo humanos. P. aeruginosa UCBPP-PA14 apresenta pelo menos 64 histidina quinases e 76 reguladores de resposta codificados em seu genoma. Diversos sistemas de dois componentes já foram correlacionados com a virulência, sendo o sistema GacSA o exemplo melhor caracterizado. Há poucos estudos sistemáticos sobre o envolvimendo dos reguladores de resposta na virulência de P. aeruginosa e os sinais que induzem a ativação dos reguladores de resposta precisam ser encontrados. Para identificar novos reguladores de resposta envolvidos na patogenicidade, infecções in vitro em macrófagos e in vivo em Drosophila melanogaster foram realizadas neste trabalho. Os macrófagos foram infectados com cada mutante dos reguladores de resposta ou com a linhagem selvagem, e a produção da citocina pró-inflamatória TNF-α e o clearance bacteriano foram determinados. Alternativamente, as moscas foram infectadas utilizando-se a estratégia de feeding e a sobrevivência foi verificada. Utilizando-se essas abordagens, a identificação de diversos reguladores de resposta com papel na virulência foi alcançada, além de se corfirmar o papel de reguladores de resposta já estudados. Um dos novos genes envolvidos em virulência, PA14_26570 (nomeado neste trabalho de atvR), codifica um regulador de resposta atípico com substituição no aspartato fosforilável para glutamato, o que usualmente induz um estado sempre ativo. Um mutante não polar em atvR foi construído e macrófagos infectados com a linhagem ΔatvR confirmaram um maior clearance bacteriano e maior produção de TNF-α em comparação aos macrófagos infectados com a linhagem selvagem. Para comprovar a participação de AtvR durante a patogênese, um modelo de pneumonia aguda em camundongos foi utilizado. Camundongos infectados com a linhagem ΔatvR apresentaram uma maior sobrevivência em comparação aos camundongos infectados com a linhagem selvagem. Além disso, os camundongos infectados com ΔatvR apresentaram menor carga bacteriana, aumento no recrutamento de neutrófilos ativados e aumento na produção de citocinas pró-inflamatórias (TNF-α e IFN-γ). Utilizando-se uma abordagem transcritômica (RNA-Seq), foi determindo diversos genes são regulados positivamente na linhagem superexpressando AtvR em relação à linhagem controle. Dentre esses, os clusters de respiração anaeróbia nar, nir, nor e nos estão incluídos. Esse resultado foi confirmado por qRT-PCR e análises fenotípicas, em que a linhagem ΔatvR apresentou menor crescimento e expressão da nitrato redutase durante condições de hipóxia em comparação à linhagem selvagem. Em suma, neste trabalho foi demonstrado que diversos reguladores de resposta são importantes para a virulência de P. aeruginosa em macrófagos in vitro e in vivo em Drosophila, além de caracterizar o regulador de resposta atípico AtvR, que regula a respiração anaeróbica por desnitrificação, permitindo que P. aeruginosa possa infectar e colonizar o hospedeiro com maior eficiência. / Two-component systems are widespread in bacteria, allowing the adaptation to environmental changes. A two-component system is classically composed by a sensor kinase that phosphorylates a cognate response regulator. Pseudomonas aeruginosa is a ubiquitous proteobacterium able to cause disease in several hosts. This opportunistic pathogen presents one of the largest sets of two-component systems known in bacteria, which certainly contributes to its ability to thrive in a wide range of environmental settings, including humans. P. aeruginosa UCBPP-PA14 genome codes for at least 64 sensor kinases and 76 response regulators. Some response regulators are already known to be related to virulence, with the GacSA system as the best characterized. There are no systematic studies about the involvement of P. aeruginosa response regulators in virulence. Moreover, the input signal that triggers the response regulator activation is yet to be uncovered for most systems. To find new response regulators involved in virulence, in vitro infections werecarried out using macrophages. Briefly, the macrophages were infected with each response regulator mutant or the wild-type strain, the pro-inflammatory cytokine production (TNF-α) and the bacterial clearance were evaluated. Using this approach, we identified several response regulators involved in virulence, and we also confirmed the involvement of known response regulators in this process. One of the novel virulence-related response regulators, PA14_26570 (named here as AtvR), is an atypical response regulator with a substitution in the phosphorylable aspartate to glutamate, that usually leads to an always-on state. A non-polar mutant was constructed, and macrophage infection with ΔatvR confirmed an increased bacterial clearance as well as a higher TNF-α production as compared to the wild-type strain. To ascertain the role of AtvR during the pathogenic process, an acute pneumonia model was used. Mice infected with ΔatvR showed an increased survival as compared to mice infected with the wildtype strain. In addition, ΔatvR infected mice showed reduced bacterial burden, increased neutrophil recruitment and activation, as well as increased pro-inflammatory cytokine production (TNF-α and IFN-γ). Also, using a transcriptomic approach (RNASeq), we showed that several genes were upregulated in the strain overexpressing AtvR. These genes include the anaerobic respiration clusters nar, nir, nor and nos. This result was confirmed by qRT-PCR and phenotypic analysis, in which ΔatvR showed reduced growth and nitrate reductase expression during hypoxic conditions as compared to the wild-type strain. In conclusion, we have demonstrated that several response regulators are important for P. aeruginosa virulence in vitro. In addition, we further characterized the atypical response regulator AtvR, which regulates anaerobic respiration via denitrification, allowing this bacterium to infect and colonize the host more efficiently.

Os micro-ressonadores que suportam whispering gallery modes têm atraído a atenção da comunidade científica devido a sua grande capacidade de confinar a luz, propriedade que faz dessas estruturas plataformas ideais para o desenvolvimento de pesquisa fundamental como interação da radiação com a matéria e óptica não linear. Além disso, suas características como operação em frequências do visível e de telecomunicações, facilidade de integração e alta sensitividade os tornam extremamente flexíveis para aplicações que vão desde filtros ópticos até sensores. Neste trabalho, demonstramos a fabricação de tais micro-ressonadores via fotopolimerização por absorção de dois fótons (FA2F). Esta técnica apresenta uma série de vantagens para a confecção de micro-dispositivos, sendo elas a capacidade de resolução inferior ao limite de difração, a flexibilidade de formas e ainda, a possibilidade de incorporar compostos de interesse à matriz polimérica a fim de introduzir novas funcionalidades ao material que compõe a estrutura final. Ademais, diferentes polímeros podem ser utilizados para a fabricação das microestruturas, tornando a técnica viável para uma vasta gama de aplicações. As microestruturas poliméricas que fabricamos são micro-cilindros ocos de boa integridade estrutural com 45 μm de diâmetro externo e 100 nm de rugosidade de superfície, o que as torna potencialmente aplicáveis como micro-ressonadores para frequências de operação típicas de telecomunicações. A fim de acoplar luz nessas estruturas, em colaboração com a Universidade de Valência, na Espanha, montamos um aparato de acoplamento. Neste aparato, a luz proveniente de uma fonte de luz centrada em 1540 nm é acoplada nos micro-ressonadores via campo evanescente por meio do uso de uma fibra óptica estirada de 1.5 μm de diâmetro. A potência transmitida é guiada para um analisador de espectro óptico, onde é possível identificar os modos ressonantes, representados como picos de atenuação com free spectral range em torno de 9.8 nm. Ao término desse projeto, um aparato similar foi montado no Grupo de Fotônica do IFSC/USP, a partir do qual pudemos medir os modos ressonantes tanto de fibras ópticas estiradas quanto dos micro-cilindros poliméricos. A finesse dos micro-ressonadores poliméricos caracterizados varia de 2.51 a 4.35, sendo da mesma ordem de grandeza do valor reportado na literatura para ressonadores de alta performance fabricados por FA2F a partir da mesma formulação de resina polimérica que utilizamos. / Whispering gallery modes microresonators have been attracting increasing interest due to their ability to strongly confine light within small dielectric volumes. This property is quite useful for basic research involving light-matter interaction and nonlinear optics, but their applications go beyond that. The ease of fabrication, on-chip integration and operation at telecommunication frequencies make them suitable for a variety of practical applications, including photonic filters and sensing. In the current work, we demonstrate the fabrication of such resonators via two-photon polymerization. Using this technique, complex 3D structures with submicrometer feature size can be produced. Besides, the flexibility of geometry and the possibility of incorporating a variety of additional materials, such as organic compounds make it a powerful tool for the fabrication of microresonators. The microstructures we have fabricated are 45 μm outer diameter hollow microcylinders, with good structural integrity and sidewall roughness estimated in 100 nm, which make their application as microresonators feasible in the near infrared wavelength regime. In order to couple light within these microresonators, an experimental setup was built at University of Valencia to implement the coupling. In this setup, light from a 1540 nm-centered broadband source was coupled into the fabricated microresonators via evanescent field using a 1.5 μm waist tapered fiber. The transmitted light was then guided to an optical spectral analyzer, where it was possible to measure resonances, represented as attenuation peaks, with free spectral range of about 9.8 nm. Afterwards, a similar experimental setup was assembled in the Photonics group at IFSC/USP, where we could observe resonances of both tapered optical fibers and the polymeric microresonators fabricated by means of two-photon polymerization. The finesse of the polymeric microresonators was estimated in 4.35, being in the same order of the finesse reported in the literature for high performance microring resonators fabricated using the same polymeric resin.