Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KatharinaCSO.pdf: 335583 bytes, checksum: 310be6d6efd0d5b30fba5cfe67eb903b (MD5) Previous issue date: 2008-02-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work, the objective in study was the development of a biossensor potencyometric for urea detection, starting from the extracted urease of soy grains. Initially, was made a chemometrics study, through a planning factorial 24, objectified to find great conditions for the extraction of the urease without its properties were affected. Starting from this study, the best conditions were determined for the obtaining of rich extracts in urease, allowing the biossensors making with good characteristics. These were made using a platinum electrode as transducer with the dispersed urease in chitosan head office and reticulated in glutaraldehyde vapor. The biossensors obtained presented a limit of urea detection the same to 0,33 mM and lineal strip between 0,33 and 3 mM of the substratum. The time of answer was considered loud, mainly, in low concentrations of the substratum, where it was taken about 5 minutes by analysis. For high concentrations that time was reduced for not more than one minute. The time of life was limited by the adherence of the enzymatic membrane to the transducer, but it was possible to maintain the biossensor with operation for one month with about 50 accomplished measures. Application of the biossensor for analyses of fertilizers to the urea base presented excellent result for a sample with few interfering, but it was different when the used fertilizer was originating from of a complex sample. Even so the label was not expressed the text of nitrogen it was totally coming of the urea. An evaluation of the kinetic parameters of the catalytic reaction of the biossensor showed coherence with the results exposed in the literature / Neste trabalho, o alvo em estudo foi o desenvolvimento de um biossensor potenciom?trico para detec??o de ur?ia, a partir da urease extra?da de gr?os de soja. Inicialmente, fez-se um estudo quimiom?trico, atrav?s de um planejamento fatorial 24, objetivando-se encontrar condi??es ?timas para a extra??o da urease sem que suas propriedades fossem afetadas. A partir deste estudo, determinaram-se as melhores condi??es para a obten??o de extratos ricos em urease, permitindo a confec??o de biossensores com boas caracter?sticas. Estes foram confeccionados usando um eletrodo de platina como transdutor com a urease dispersa em matriz de quitosana e reticulada em vapor de glutaralde?do. Os biossensores obtidos apresentaram um limite de detec??o de ur?ia igual a 0,33 mM e faixa linear entre 0,33 e 3 mM do substrato. O tempo de resposta foi considerado alto, principalmente, em concentra??es baixas do substrato, onde se levou cerca de 5 minutos por an?lise. Para concentra??es altas esse tempo foi reduzido para pouco mais de um minuto. O tempo de vida foi limitado pela ader?ncia da membrana enzim?tica ao transdutor, mas foi poss?vel manter o biossensor com funcionamento por um m?s com cerca de 50 medidas realizadas. A aplica??o do biossensor para an?lises de fertilizantes ? base de ur?ia apresentou excelente resultado para uma amostra com poucos interferentes, mas foi diferente quando o fertilizante utilizado era oriundo de uma amostra complexa. Por?m o r?tulo n?o expressava se o teor de nitrog?nio era totalmente proveniente da ur?ia. Uma avalia??o dos par?metros cin?ticos da rea??o catal?tica do biossensor mostrou coer?ncia com os resultados expostos na literatura

Dentre as diversas possibilidades de reconstrução de tecidos ósseos atróficos, a regeneração óssea guiada é uma das mais promissoras. Neste contexto, muitas membranas reabsorvíveis tem sido desenvolvidas e precisam ser testadas como parte de sua caracterização. O objetivo do presente estudo foi avaliar radiográfica e histologicamente em um estudo in vivo, se uma nova membrana polimérica eletrofiada de PCL/poli(rotaxona) demonstra comportamento semelhante a uma membrana de colágeno, comercialmente consagrada, quanto à promoção de regeneração óssea guiada. Foi realizado defeito crítico de 8mm de diâmetro na calvária de 60 ratos Wistar machos. Em dois grupos iguais (n=20) os defeitos foram recobertos aleatoriamente por uma membrana de colágeno suíno ou por uma membrana polimérica mista de policaprolactona (PCL) e poli(rotaxona). Em um terceiro grupo (n=20) os defeitos não foram recobertos e permaneceram apenas com o coágulo. Os animais sofreram eutanásia em 7, 14, 21 e 42 dias pós operatórios. Espécimes da região foram radiografadas e preparadas para análise histológica. Radiograficamente, os defeitos recobertos pela membrana de colágeno suíno apresentaram diminuição mais significativa da área radiográfica dos defeitos de acordo com a progressão dos períodos pós-operatórios do que nos outros grupos. A histomorfologia do reparo mostrou agrupamentos mais expressivos de células gigantes no grupo PCL/poli(rotaxona) sugerindo resposta à corpo estranho. Na histomorfometria, a neoformação óssea foi significativamente mais intensa e com osso neoformado mais maduro no grupo Colágeno. Concluímos que para um modelo de regeneração óssea guiada, a membrana de PCL/poli(rotaxona) não superou a membrana de colágeno. / The need to rebuild lost bone tissue, shows up as one of the great challenges of modern dentistry. Among several possibilities, guided bone regeneration is one of the most established techniques. In this context, many resorbable membranes have been developed and need to be tested as part of their characterization. The aim of this study was to evaluate by an in vivo model, if a new electrospinning PCL/polyrotaxane polymer membrane promotes similar guided bone regeneration when compared to a collagen membrane. An 8mm diameter critical defect was made in 60 male Wistar rats calvaria. In two equal groups (n = 20) the defects were randomly covered with a porcine collagen or a PCL/polyrotaxane membranes. In a third group (n = 20) the defects remained uncovered and just the blood clot occupied the defect. The animals were euthanized at 7, 14, 21 and 42 days post-operative. Specimens were x-rayed and prepared for histological analysis. Radiographically, the defects covered by porcine collagen membrane, showed more significant reduction in defect area, according to postoperative period evolution. Histomorphology showed intense giant cells presence in the PCL/polyrotaxane group, suggesting a foreign body response. The histomorphometric analysis showed new and mature bone formation more intense in collagen group. Under the limits of this study, the collagen membrane performance in guided tissue regeneration was far superior to the PCL/polyrotaxane membrane.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a membrana de celulose bacteriana associada a células mesenquimais, que foram inoculadas juntamente com derivado do ácido hialurônico, hylano G-F 20, em patelas lesadas de suínos. Foram utilizados 12 suínos (24 joelhos) submetidos à raspagem das superfícies articulares das patelas até osso esponjoso; joelhos esquerdos sem tratamento, grupo controle (GC). Joelhos direitos, grupo tratado (GT), tiveram membranas de celulose bacteriana fixadas às superfícies de suas patelas, sendo que as mesmas foram preparadas com inoculação de células mesenquimais, ósseas e cartilaginosas, provenientes das raspagens das superfícies, lavadas em solução fisiológica 0,9%, filtradas e diluídas em 5 ml de solução fisiológica à 0,9% e posteriormente acrescentados 2 ml de hylano G-F 20. Colhidos 5 ml dessa papa que teve contido o volume de 16,35 x \'10 POT.8\' células na sua totalidade, e foram infiltrados na membrana de celulose revestindo a patela, obedecendo a distribuição de 3,27 x \'10 POT.8\' por 1,2 \'CM POT.3\'. Após 2, 4 e 6 meses os animais foram sacrificados para avaliações macroscópicas e histológicas. As superfícies patelares apresentaram aspecto de neoformação de cartilagem aos dois meses; essas membranas evoluíram para tecido fibroso de altíssima resistência, com densidade de fibras conjuntivas aumentando proporcionalmente ao tempo de cirurgia, quatro ou seis meses conforme as células do infiltrado tiveram alterações morfológicas para fibroblastos Ao mesmo tempo, parte do volume dessas células sofreu processo de degeneração e morte celular, semelhante ao mecanismo de apoptose celular. Dessa forma, ofereceu substratos para as células remanescentes, colaborando para a neoformação desse tecido conjuntivo. Não ocorreram processos inflamatórios ou agressão às cartilagens em contigüidade à membrana. Pelo contrário, em relação ao grupo controle não tratado, a membrana de celulose bacteriana utilizada segundo a metodologia aplicada, atuou com uma barreira protetora para agressões maiores à cartilagem da fossa intercondilar do fêmur que manteve a integridade de seus contornos articulares. Desta forma, segundo a metodologia utilizada, concluímos que a membrana de celulose bacteriana apresentou biocompatibilidade para uso articular, hábil para agregar condrócitos e fibroblastos. / The goal of this work was to evaluate the bacterial cellulose membrane associated with mesenchymal cells, which were inoculated with hyaluronic acid derivative, G-F 20 hylano in patelas injured pigs. 12 pigs were used (24 knees) submitted to the scraping of the articular surfaces of spongy bone patelas up; knees left without treatment, group controller (GC). Knees rights, treated group (GT), bacterial cellulose membranes had fixed on their surfaces patelas, being that they were prepared with inoculation of mesenchymal cells, bone and cartilage from sweeps of surfaces, washed in 0.9% saline solution, filtered and diluted in 5 ml of saline solution to 0.9% and subsequently added 2 ml hylano G-F 20. Collected 5 ml that Pope had contained the volume 16.35 x \'10 POT.8\' cells in its entirety, and were infiltrated in the membrane of cellulose coating the patella, obeying distribution 3.27 x \'10 POT.8\' per 1.2 \'CM POT.3\'. After 2, 4 and 6 months the animals were sacrificed to macroscopic and histological evaluations. The surfaces patellar components submitted aspect of neoplasm of cartilage to two months; These membranes evolved into fibrous tissue resistance of high density fibrous tears increasing in proportion to the time of surgery, four or six months as had infiltrated cells for morphological changes while fibroblasts, part of the volume of these cells suffered process of degeneration and cell death, similar to the mechanism of cellular apoptosis. This way, offered substrates for the remaining cells, collaborating for this connective tissue neoplasm. There were no inflammatory processes or aggression on cartilage in adjacency to the membrane. On the contrary, compared to the untreated control group, the bacterial cellulose membrane used according to the methodology applied, served with a protective barrier for larger aggressions of cartilage of the femur intercondilar trench that maintained the integrity of its articular contours. This way, according to the methodology, we found that the bacterial cellulose membrane biocompatibility presented for use articulate, skilled to aggregate condrócitos and fibroblasts.

No presente trabalho foram estudados sistemas pilotos de tratamento integrado de lodos ativados com sistemas de separação por membranas de ultrafiltração visando o reúso de água. O esgoto bruto utilizado foi originado do Conjunto Residencial associado ao esgoto do restaurante universitário da Universidade de São Paulo. Este esgoto possui características físico-químicas e biológicas similares ao esgoto doméstico. O esgoto utilizado nos sistemas de tratamento foi submetido à pré-tratamento: gradeamento e caixa de areia. Foram montados dois sistemas pilotos: I) sistema piloto recebendo esgoto doméstico primário com sistema de tratamento composto por reator biológico de lodos ativados (500 L de volume) e sistema de separação por membranas de ultrafiltração tipo tubular (1,4 m² de área superficial) externa ao tanque de aeração. Este sistema apresentou como resultados principais: taxas médias de produção de permeado de 22,9 ±2,7 L.h-¹.m-² e 17 ±2,7 L.h-¹.m-².bar-¹; valores característicos do permeado em relação à variável turbidez média de 0,3±0,1 UNT, cor aparente média de 31,2±4,6 mg de PtCo.L-¹, sólidos dissolvidos totais de 201±47mg.L-¹ e sólidos suspensos totais não detectável. O sistema de lodos ativados operou em regime de aeração prolongada. II) sistema piloto recebendo esgoto doméstico, após tratamento anaeróbio em reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), composto por reator biológico de lodos ativados (1.500 L) e sistema de separação por membrana de ultrafiltração tipo espiral (14,4m² de área superficial) interna ao tanque de aeração. Este sistema apresentou como resultados principais: taxas médias de produção de permeado de 16,1 ± 4,1 L.h-¹.m-²; valores característicos do permeado em relação à variável turbidez média 0,2±0,1 UNT, cor aparente média de 25±5 mgPtCo.L-¹ e sólidos suspensos totais não detectável. Em ambos os sistemas as eficiências de remoção de nitrogênio e fósforo podem ser consideradas pequenas. Desta forma, foram adicionados sulfato de alumínio e cloreto férrico no tanque de aeração do sistema piloto II. As dosagens variaram de 40 a 80 mg.L-¹. Os melhores resultados de eficiência de remoção de fósforo solúvel foram obtidos com o sulfato de alumínio (em torno de 79%) na dosagem de 80 mg.L-¹. / A pilot plant integrating an extended aeration activated sludge unit and an ultrafiltration membrane system was constructed and operated aiming at the production of an effluent to be reused in industrial activities. Raw wastewater was collected from a student residential building and from one of the University of São Paulo\'s restaurants. The wastewater characteristics have shown to be very close to conventional domestic wastewaters. This wastewater was submitted to preliminary treatment by screening and subsequent grit removal. Two pilots systems were studied. The first one, treating the preliminary treated wastewater by the activated sludge unit followed by the ultrafiltration membrane system of the tubular type (1,4 m² of surface area). In this case, the membrane was located external to the aeration tank. This system has shown the following main results: average rates of percolate production of 22,9 ±2,7 L.h-¹.m-².bar-¹ and 17 ±2,7 L.h-¹.m-².bar-¹; average characteristic values of the percolate as: turbidity of 0,3±0,1 UNT, apparent Color of 31,2±4,6 mg of PtCo.L-¹, total dissolved solids of 201±47mg.L-¹ and total suspended solids not detectable. The second pilot unit received the effluent from an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor and was composed by the extended aeration activated sludge reactor and an ultrafiltration membrane system of the spiral type (14,4m² of surface area), internal to the aeration tank of the activated sludge unit. This system has shown the following main results: average rates of percolate production of 16,1 ± 4.1 L.h-¹.m-²; average characteristic values of the percolate as: turbidity of 0,2±0,1 UNT, apparent color of 25±5 mgPtCo.L-¹ and total suspended solids not detectable. In both systems, the efficiencies of Nitrogen and Phosphorus removal can be considered as small. To improve the efficiencies of soluble phosphorus removal it has been added aluminum sulphate and ferric chloride to the aeration tank of the second pilot unit. The dosages had varied from 40 to 80 mg.L-¹. The best soluble phosphorus removal (about 79%) was achieved with the dosage of 80 mg.L-¹ of aluminum sulphate.

Este trabalho tem como foco dois aspectos principais: i) O processamento e caracterização de elementos porosos vítreos, a partir de vidro reciclado e ii) A deposição de filmes de quitosana (CHI) e carboximetilcelulose (CMC). O objetivo é a avaliação da interação superficial desses filmes com o herbicida atrazina (ATZ) em meio aquoso. O processamento seguiu o princípio do preenchimento (filler principle), fazendo uso dos sais NaCl e o MgCO3 como fases formadoras de poros. A caracterização mostra que o NaCl, age como um elemento solúvel, inerte, exceto na interface NaCl-matriz vítrea, cuja estrutura cristalina final é a cristobalita. Contrariamente, o MgCO3 reage com a matriz introduzindo novas fases como o CaMg(SiO3)2. A estrutura final, de poros e da matriz, é distinta para cada um dos sais utilizados, principalmente quanto ao aspecto morfológico dos poros e as análises semiquantitativas mostraram que o cátion Na+ na interface vidro-NaCl e o íon Mg++ atuam como modificadores de cadeia. Medidas de porosimetria indicam que nos materiais processados com NaCl apresentam estruturas dos poros abertos com uniformidade na distribuição dos tamanhos e com certa regularidade de formatos quando comparados com os materiais processados com MgCO3. Com respeito à interação herbicida - materiais vítreos, esta foi avaliada por técnicas espectroscópicas, podendo-se inferir que há interação entre as superfícies ativadas quimicamente e a ATZ. A remoção do herbicida por filtragem simples através dos filmes de CHI e filmes de CHI+CMC depositados sobre as membranas foram inferiores numericamente aos valores obtidos pela ação da superfície vítrea ausente de filmes. Entretanto, os resultados indicam que ocorre uma melhor interação entre a CHI e o ATZ, quando ambos estão em solução a pH = 3,0. Por espectroscopia de fotoelétrons excitada por raios-X (XPS) houve o aumento das espécies O (1s), C (1s), N (1s) e Cl (2s) confirmando as interações com o herbicida, porém não sendo possível inferir se esta se dá por algum grupo proveniente da CHI ou por sítios livres disponíveis na superfície vítrea. Análises numéricas indicam remoções de ATZ na ordem de 10-12% com respeito às medidas realizadas em sistemas contendo uma única membrana. Avaliação complementar da remoção do metal (Cd) confirmam a vantagem das superfícies depositadas com CHI, para este tipo de interação, indicando que sistemas compostos podem ser vantajosos na remoção de diversos contaminantes. / This work is focused in two main aspects: i) The processing and characterization of porous vitreous pieces, produced from waste glass and ii) The deposition of chitosan (CHI) and carboximethilcelullose (CMC) on the vitreous surface. The evaluation of the active aspects aiming at interactions with the herbicide atrazine (ATZ) was realized in aqueous medium. The processing follows the filler principle making use of NaCl and MgCO3 as porous phases formation. Characterization showed that NaCl acts as a soluble, inert phase, with interaction over NaCl-Matrix interface, resulting in cristobalite phase as final structure. Conversely, the MgCO3 reacts along the matrix generating new phases such as CaMg(SiO3)2. The final porous and matrix structure also differs to each used salt, mainly concerning morphological aspects of the porous where semiquantitive analysis point to the Na+ in glass-NaCl interface and to Mg++ as the main chain modifiers. Measurements by porosimetry has showed that in the materials processed with NaCl the porous structure are typically open with uniform size distribution and present a certain regularity of forms when compared with the membranes processed with MgCO3. Concerning an herbicide interaction, which was evaluated by spectroscopic techniques inferring interaction between chemically active surfaces and ATZ. The herbicide removal through CHI and CHI+CMC deposited films resulted numerically lower than those values attained to glass surface absent of films. Nevertheless, the results point that to a better interaction between CHI and ATZ when both are dissolved at pH 3,0. By XPS scanning it was possible to follow the variation of the surface concentration with increasing of the elements O (1s), C (1s), N (1s) e Cl (2s) confirming surface interaction, despite not being feasible to define what functional groups take place in the interaction. Numerical analysis presents herbicide removal in the order of 10-12% concerning measure performed over a single membrane. Complementary tests of metal removal (Cd) confirmed the advantage of CHI surface in this type of interaction, making evident that composed filtration system could be ideal in the removal of distinct contaminants.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Global climate changes are responsible for the increased frequency of episodes of drought and high concentrations of tropospheric ozone, which can occur simultaneously reducing plant growth, limiting agricultural production and affecting the food supply for an increasing world population. These environmental stresses can lead to the overproduction of reactive oxygen species, promoting oxidative stress and causing metabolic imbalance. Cell membranes are the primary targets of damage induced by stresses and the preservation of cell integrity through remodeling of membrane lipids is essential for plant survival under adverse conditions. The objective of this study was to investigate the effects of drought, ozone and the combined stresses in two cowpea cultivars with different degrees of drought tolerance: EPACE-1 (tolerant) and IT83-D (susceptible) through physiological responses and a study focused on the content and composition of membrane lipids, as well as on the expression of genes related to the biosynthesis and degradation of these lipids. Drought and ozone (120 ppb), isolated or in combination, were applied on three-week-old seedlings during two weeks. After 7 and 14 days of treatments, physiological parameters were determined. Lipids extracted from leaves were analyzed by gas chromatography/mass spectrometry. Transcript accumulation (VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuCLS, VuFAD7, VuFAD8, VuPLD1 and VuPAT1) was detected in leaves by real time PCR. In both cultivars, drought inhibited the plant growth and photosynthesis through stomatal closure, which appeared to involve the gene expression of phospholipase D (VuPLD1). Ozone caused foliar injury and degradation of galactolipids, mainly in IT83-D. In this cultivar, the damage resulted in an increase in DGDG:MGDG ratio and in VuDGD2 expression. Furthermore, a partial decrease in the phospholipids content in response to ozone was associated with an increase in VuPLD1 expression, suggesting a replacement of phospholipids by DGDG. Differently, EPACE-1 cultivar in the presence of ozone, concomitantly with the degradation of galactolipids, showed an increase in storage lipids and DPG (cardiolipin) contents. The two stresses in combination led to results similar to those observed in response to the drought treatment alone, in both cultivars, which likely reflected the severe restriction of ozone uptake resulting from drought-induced stomatal closure. In conclusion, the present results highlight the prominent role of membrane lipids in the metabolic adjustments that occur for the plant tolerance to drought and ozone. / As mudanÃas climÃticas globais sÃo responsÃveis pelo aumento da frequÃncia de episÃdios de seca e de elevadas concentraÃÃes de ozÃnio troposfÃrico, que podem ocorrer simultaneamente, reduzindo o crescimento das plantas, limitando a produÃÃo agrÃcola e afetando o suprimento de alimentos para a crescente populaÃÃo mundial. Esses estresses ambientais podem levar à superproduÃÃo de espÃcies reativas de oxigÃnio, promovendo o estresse oxidativo e causando desequilÃbrio metabÃlico. As membranas celulares sÃo os primeiros alvos de danos induzidos por estresses e a preservaÃÃo da integridade celular atravÃs da remodelaÃÃo dos lipÃdios de membrana à essencial para a sobrevivÃncia da planta sob condiÃÃes adversas. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da seca, do ozÃnio e dos estresses combinados em dois cultivares de feijÃo-de-corda dotados de diferentes graus de tolerÃncia à seca: EPACE-1 (tolerante) e IT83-D (sensÃvel) atravÃs de respostas fisiolÃgicas e de um estudo focado no teor e na composiÃÃo de lipÃdios de membrana, assim como na expressÃo de genes relacionados à biossÃntese e à degradaÃÃo desses lipÃdios. A seca e o ozÃnio (120 ppb), isolados ou combinados, foram aplicados nas plantas apÃs trÃs semanas de germinaÃÃo, durante duas semanas. ApÃs 7 e 14 dias de tratamentos, parÃmetros fisiolÃgicos foram determinados. Os lipÃdios extraÃdos de folhas foram analisados por cromatografia gasosa/espectrometria de massa. O acÃmulo de transcritos (VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuCLS, VuFAD7, VuFAD8, VuPLD1 e VuPAT1) foi detectado em folhas por PCR em tempo real. Em ambos os cultivares, a seca inibiu o crescimento e a fotossÃntese atravÃs do fechamento estomÃtico, o que pareceu envolver a expressÃo gÃnica da fosfolipase D (VuPLD1). O ozÃnio causou injÃria foliar e degradaÃÃo de galactolipÃdios, principalmente em IT83-D. Neste cultivar, os danos implicaram no aumento da relaÃÃo DGDG:MGDG e da expressÃo de VuDGD2. AlÃm disso, uma diminuiÃÃo parcial no teor de fosfolipÃdios em resposta ao ozÃnio foi associada ao aumento da expressÃo de VuPLD1, sugerindo-se uma substituiÃÃo de fosfolipÃdios por DGDG. Diferentemente, o cultivar EPACE-1 em presenÃa de ozÃnio, concomitantemente com a degradaÃÃo de galactolipÃdios, mostrou um aumento nos teores de lipÃdios de reserva e de DPG (cardiolipina). A combinaÃÃo dos estresses levou a resultados semelhantes aos encontrados com a seca aplicada isoladamente, em ambos os cultivares, o que provavelmente reflete a forte restriÃÃo da absorÃÃo de ozÃnio devido ao fechamento dos estÃmatos induzido pela seca. Em conclusÃo, os presentes resultados ressaltam o proeminente papel dos lipÃdios de membrana nos processos de ajustamento metabÃlico que ocorrem para regular a tolerÃncia das plantas à seca e ao ozÃnio.

A criopreservação do sêmen suíno ainda é um desafio devido a extensão dos danos causados pelo choque-frio. Os espermatozoides oriundos da fração rica do ejaculado suíno possuem a membrana plasmática mais estável, são mais resistentes ao choque-frio e a reação acrossomal precoce do que aqueles oriundo da fração total do ejaculado. Com isso, o uso do plasma seminal oriundo dessa fração do ejaculado suíno também poderia aumentar a criotolerância dos espermatozoides suínos e/ou reverter os danos oriundo da criopreservação. Entretanto, a grande maioria das técnicas de avaliação espermática inclui apenas um parâmetro de funcionalidade espermática. Por outro lado, quanto mais características espermáticas analisadas, mais fiel se torna a avaliação quanto ao potencial fertilizante da amostra. Nesse contexto, esse trabalho objetivou a validação de uma técnica de análise espermática por citometria de fluxo para a avaliação simultânea da integridade das membranas plasmática e acrossomal e potencial de membrana mitocondrial. Além de avaliar os efeitos da adição/manutenção do plasma seminal oriundo da fração rica do ejaculado suíno sobre a cinética espermática, integridade das membranas plasmática e acrossomal e potencial de membrana mitocondrial, fluidez e peroxidação das membranas espermáticas, fosforilação do aminoácido tirosina, taxa de fertilidade e de prenhez precoce. A técnica sugerida em nosso trabalho é capaz de detectar (R2 = 0,9356; p < 0,01) simultaneamente os espermatozoides com a membrana plasmática e acrossomal integras e alto potencial de membrana mitocondrial (PIAIA). O plasma seminal da fração rica do ejaculado suíno gera benefícios para a cinética espermática melhorando a motilidade total e progressiva dos espermatozoides descongelados (p < 0,05). Por outro lado, a manutenção/adição de plasma seminal oriundo da fração rica do ejaculado suíno, não é capaz de alterar (p > 0,05) os espermatozoides PIAIA, a fosforilação do aminoácido tirosina, a fluidez e a peroxidação das membranas espermáticas. Entretanto, essas características devem ser cuidadosamente interpretadas, uma vez que, a fluidez e a peroxidação das membranas espermáticas são alteradas (p < 0,05) pelo processo de centrifugação. As taxas de fertilidade e de prenhez precoce também não foram influenciadas (p > 0,05) pela adição de plasma seminal oriundo da fração rica do ejaculado suíno. Portanto, podemos concluir que o plasma seminal da fração rica possui efeito benéfico sobre a fisiologia dos espermatozoides pós-descongelação, melhorando a criopreservação do sêmen suíno. / Boar semen cryopreservation is still a challenge due to the extension of cold shock damage. Boar spermatozoa arising from sperm-rich ejaculate fraction are reported to have a more stable plasma membrane, more resistant to cold shock and premature acrosome reaction than spermatozoa from the whole ejaculate. Thus, seminal plasma arising from whole sperm-rich fraction can increase cryotolerance of boar spermatozoa, and in other domestic species it has the ability to reverse cryopreservation damage. However, the majority of actual sperm evaluation techniques include a single sperm parameter, which makes the sperm characterization of a single population difficult. In this context, this work was performed to validate a sperm flow cytometry fourfold coloration technique for the simultaneous evaluation of plasma and acrosomal membrane integrity and mitochondrial membrane potential. Furthermore, we evaluate the seminal plasma arising from whole sperm-rich fraction effects on sperm kinetics, plasma and acrosomal membrane integrity and mitochondrial membrane potential, tyrosine phosphorylation, membrane fluidity and peroxidation, fertility and early pregnancy rate. The proposed technique is able (R2 = 0.9356; p < 0.01) to simultaneous detection of plasma and acrosomal membrane integrity and high mitochondrial membrane potential (IPIAH). Seminal plasma arising from whole sperm-rich fraction is able to improve (p < 0.05) total and progressive motility. Furthermore, seminal plasma arising from whole sperm-rich fraction maintenance/addition was not able to improve (p > 0.05) the IPIAH sperm population, tyrosine phosphorylation, membrane fluidity and peroxidation. However, these sperm characteristics need to be carefully interpreted, once, membrane fluidity and peroxidation could be influenced (p < 0.05) by centrifugation. Fertility and early pregnancy rate we not improved (p > 0.05) by seminal plasma addition. Therefore, we concluded that sperm fourfold coloration can be used to evaluate simultaneously plasma and acrosomal membranes integrity and mitochondrial membrane potential and that whole sperm-rich fraction seminal plasma can be beneficial to post-thawed sperm physiology, thereby improving boar semen cryopreservation.

O acesso à permeabilidade é uma etapa crucial na definição da via de administração de um fármaco, além de ser um dos parâmetros utilizados para a avaliação e seleção de moléculas durante as fases iniciais da pesquisa por novos fármacos. Diversos modelos in vitro têm sido descritos para a realização dos estudos de permeabilidade, mas ainda é evidente a carência de padronização de seus protocolos. O modelo de Permeabilidade em Membrana Artificial Paralela (PAMPA) é rápido e simples, podendo ser facilmente incorporado à rotina de um laboratório. Não obstante, tem apresentado excelente correlação com modelos in vitro quando na avaliação da permeabilidade de fármacos transportados pela via passiva transcelular. O principal objetivo deste trabalho foi investigar a influência das principais variáveis do método de PAMPA e seu impacto na permeabilidade de fármacos. Para tanto, foram selecionados 9 fármacos com características físico-químicas distintas, em função dos seguintes critérios: lipofilicidade (logP); Área de Superfície Polar (PSA); Volume Molecular (VM); pKa; Peso Molecular (PM); Número doadores de ligação de hidrogênio (HBD) e Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB). Os fármacos selecionados foram listados quanto à sua permeabilidade em jejuno humano (Peff) e em cultura de células Caco-2, além de Fração de Absorção (FA%) em humanos. Para o estudo das variáveis da técnica de PAMPA, a ferramenta de Desenho de Experimentos (DOE) foi utilizada e as seguintes condições de ensaio foram exploradas: gradiente de pH do meio do compartimento doador, presença ou ausência de ácido glicocólico no meio do compartimento receptor, variação do tempo de incubação, presença ou ausência de agitação das placas durante a incubação e variação da composição lipídica da membrana artificial. A combinação fatorial completa das condições de ensaio a serem exploradas resultou em 96 experimentos, os quais foram executados em triplicata. Os resultados obtidos apontaram que as variações do pH do meio do compartimento doador, do tempo de incubação e da composição do meio do compartimento receptor foram as condições do ensaio de PAMPA que mais impactaram a permeabilidade dos fármacos. Os resultados obtidos nos 96 experimentos do DOE foram relacionados, a partir de regressão linear, com os parâmetros fisico-químicos e dados de permeabilidade dos fármacos do estudo. O experimento de DOE que apresentou melhor correlação com os dados de permeabilidade em jejuno humano para os fármacos contemplados neste estudo teve um R2=0,858. As condições de ensaio consideradas para este experimento foram: pH 4,5 no compartimento doador, incubação de 15 horas, ausência de agitação das placas, membrana composta por fosfatidilcolina 10% (p/v) e colesterol 0,5% (p/v) e presença de ácido glicocólico 0,5% (p/v) no compartimento receptor. Dentre as propriedades físico-químicas, o PM, PSA e VM foram propriedades comuns a grupos de fármacos cuja permeabilidade foi favorecida pelas mesmas condições de ensaio de PAMPA. Os maiores valores de permeabilidade em PAMPA foram obtidos para fármacos com Peff entre 1 e 2 *10-4 cm/s, permeabilidade em células Caco-2 entre 20 e 27 *10-6 cm/s, faixa de logP entre 0 e 3 além de PM abaixo de 300 Da e PSA abaixo de 90Å2. / The permeability access is a critical step when defining the route of administration of a drug, besides from being one of the parameters considered for selecting the best candidates during the initial stages of new molecules discovery. For this reason, there is a need to implement high capacity and low cost models, which have a high correlation with in vivo permeability. Several in vitro models have been described for the studies of permeability, but the lack of standardization of protocols is still evident. Parallel Artificial Membrane Permeability Assay (PAMPA) is fast and simple and can be easily incorporated into the routine of a laboratory. Nevertheless, it has shown excellent correlation with in vitro models when evaluating the permeability of drugs that are transported primarily by passive transcellular route. The aim of this project was to investigate the influence of key variables of PAMPA on the permeability of drugs. Therefore, nine drugs with different physicochemical characteristics were selected based on the following criteria: lipophilicity (logP), Polar Surface Area (PSA), Molecular Volume (MV), pKa, Molecular Weight (MW), number of Hydrogen Bond Donors (HBD) and Biopharmaceutical Classification System (BCS). In addition, the drugs were listed for their permeability in human jejunum, Caco-2 and Fraction of Absorption (FA%) in humans. Design of Experiments (DOE) was considered to plan the PAMPA experiments, and the following assay conditions were explored: pH gradient in the donor compartment, glycocholic acid presence or absence in the acceptor compartment, variations in the incubation time, presence or absence of plate agitation and variations in the lipid composition of the artificial membranes. Full factorial combination of the assay variables resulted in 96 experiments, which were performed in triplicate. The results showed that the pH of the donor compartment, the incubation time and acceptor compartment composition were the assay conditions which most impacted the PAMPA results of drugs. The 96 DOE experiments results were then correlated, by linear regression, with both the physic-chemical and permeability data of the selected drugs. The DOE experiment that showed the best correlation with the permeability in human jejunum (R2 = 0.858) for the drugs included in this study had the following test conditions: pH 4.0 in the donor compartment, incubation of 15 hours, without plate agitation, artificial membrane composed of phosphatidylcholine 10% (w/v) and cholesterol 0.5% (w/v) in dodecane and presence of glycocholic acid 0.5% (w/v) in the receptor compartment. Among the studied physicochemical properties, the molecular weight (MW), polar surface area (PSA) and molecular volume (VM) were the best drivers for determining PAMPA most suitable assay conditions. The highest PAMPA values were obtained for drugs with Peff between 1 and 2 *10-4 cm/s and Caco-2 permeability between 20 and 27 *10-6 cm/s, besides from logP between 0 and 3, MW below 300 Da and PSA below 90Å2.

O objetivo desse trabalho foi investigar as relações entre a durabilidade e as diversas configurações dos componentes de uma célula a combustível do tipo PEM por meio de Testes de Durabilidade de Longa Duração. Foram comparados três tipos de geometria de fluxo, duas espessuras de membranas poliméricas e dois níveis de cargas de platina. Em diversos aspectos, a geometria de canais de fluxo do tipo serpentina se mostrou superior aos demais. Em relação às membranas, as do tipo Nafion 212 se mostraram bastante frágeis e suscetíveis ao crossover de H2, apesar de fornecerem maior potência elétrica que as membranas Nafion 115, as quais exibiram maior durabilidade. No que diz respeito à carga de platina nos eletrodos, verificou-se que os eletrodos preparados com 0,1 mg Pt cm-2 perderam, proporcionalmente, mais área eletroquimicamente ativa que aqueles preparados com 0,4 mg Pt cm-2, mas, ao mesmo tempo, apresentaram as menores taxas de perdas irreversíveis de desempenho. As análises por diversas técnicas eletroquímicas indicaram que os aumentos das resistências ôhmicas e de transporte de massas são os fatores que mais contribuem para as perdas irreversíveis de desempenho, enquanto que o aumento da resistência de transporte de cargas devido ao encharcamento dos eletrodos é o principal responsável pelas perdas reversíveis de desempenho. A proporção de ionômero na camada catalítica foi investigada e verificou-se que, apesar de facilitar para que ocorram perdas reversíveis de desempenho, a maior proporção de ionômero na camada catalítica contribuiu em mitigar a degradação do MEA. Por fim, observou-se que a qualidade do contato entre os eletrodos e a membrana tem grande contribuição na durabilidade das células a combustível do tipo PEM. / The aim of this work was to investigate the relations between durability and the several Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) setups via long-term durability tests. Comparisons were made with three types of flow field designs, two polymeric membranes thicknesses and two platinum loadings. In many aspects, the serpentine flow field design has presented better results than the others. Regarding the membranes, Nafion 212 has shown to be very fragile and susceptible to H2 crossover, although it provides more electrical power than the Nafion 115 membrane which exhibited better durability. Concerning the platinum loading, the electrodes prepared with 0.1 mg Pt cm-2 have lost proportionally more electrochemical surface area than the ones prepared with 0.4 mg Pt cm-2 but at the same time, the electrodes with the lowest platinum load presented lower irreversible performance loss rate. The analyses made by several electrochemical techniques have indicated that the raise of the ohmic and mass transport resistances are the factors that most contribute to the irreversible performance loss, meanwhile the charge transport resistance due to the electrodes flooding is the main responsible for the reversible performance loss. The proportion of ionomer in the catalytic layer was studied and it was possible to infer that the highest ionomer proportion contributes to mitigate the MEA degradation, although it facilitates the reversible performance loss occurrence. Finally, it was observed that the contact quality of the electrodes and the membrane has remarkable influence on the PEMFCs durability.

Foi isolada uma sub-fração de microsomas, constituída por membranas do retículo endoplasmático, através do tratamento do sobrenadante pós-mitocondrial por detergente. Em testes de microscopia eletrônica e ultracentrifugação analítica, esta preparação de membranas apresentou-se livre de contaminação por outras organelas celulares. Quando incubada em condições adequadas, a fração de membranas incorpora vários aminoácidos em um produto insolúvel em TCA a quente. O tratamento do material incorporado com enzimas proteolíticas acarreta a perda de cerca de 60% da radioatividade derivada de aminoácidos marcados. Não há liberação de radioatividade por tratamento com RNase, DNase, lecitinase ou α-amilase. A remoção de aminoácidos terminais não implica em diminuição considerável de radioatividade. As melhores condições de pH e concentração de Mg para o processo são próximas às fisiológicas. O requerimento de ATP e enzima pH 5 no meio de incubação não é absoluto, mas sua adição estimula o processo. Há indicações de que a independência de fornecimento externo de GTP para o processo resulta de um conteúdo endógeno da partícula. o processo de incorporação é inibido em parte por RNase, NaF, puromicina e anisomicina. / Not available