[pt] Análise do escoamento tridimensional turbulento, isotérmico, em regime permanente, num distribuir retangular de aço para lingotamento contínuo. No processo de lingo tamento contínuo, o distribuidor é um reservatório intermediário que tem como função distribuidor o metal fundido desde a panela de fundição até os moldes, e remover as inclusões não-metálicas que podem comprometer a qualidade do lingote. O escoamento turbulento foi modelado utilizando-se a analogia de Boussinesq para avaliar as tensões de Reynolds, e a viscosidade turbulenta foi avaliada através do modelo k-e de turbulência. Desenvolveu-se um algoritmo de solução de equações elípticas tridimensionais carte sianais de conservação utilizando o método dos volumes de controle. O acoplamento velocidade-pressão é tratado através do algoritmo SIMPLEC. As equações algébricas de conservação são resolvidas iterativamente de forma segregada, utilizando-se o algoritmo TDMA linha-por-linha e um algoritmo de correção por blocos para acelerar a convergência. O escoamento para um distribuidor sem barreiras e diferentes configurações com um dique e uma barragem foram estruturadas. Foi calculado o tempo de residência de uma partícula no distribuidor e um fator de limpeza foi estabelecido a fim de se poder qualificar diferentes configurações. Os resultados obtidos foram comparados com os disponíveis na literatura, apresentando excelente concordância. Comprovou-se que a utilização de barreiras traz benefícios para o processo de lingotamento contínuo, uma vez que sendo o tempo de residência no distribuidor maior, existe uma maior probabilidade de remoção das inclusões não-metálicas. / [en] The turbulent fluid flow was modelled by the Boussinesq analogy to evalute the Reynolds stress, and the turbulent viscosity was calculated by the k-e turbulence model. A computer program to soolve the tridimensional cartesian elliptic equations was developed using the control volume method approach. The velocity-pressure couppling was treated using the SIMPLEC algorithm. The algebric conservation equations were solved in a segregated way, using the TDMA line-by-line algorithm and a block correction was employed to acelerate convergence. The fluid flow was solved for a tundish without flow control and different configura tions with a weir and dam were also studied. The tome of residence inside the tundish was calculated and a cleanliness factor was adopted to quality diferent: configurations. The results were compared with solutions avaiable in the literature, showing an excelent comparison. It was shown that the use of a weir and a dam as flow control can be very atractive, as the time of residence inside the tundish is bigger, raising the probality of non-metalic inclusions separation.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-09-24T21:14:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Elisabeth Gomes de Matos Medeiros.pdf: 8526886 bytes, checksum: b3059aa221479ff9d661e146a2572d6f (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-24T23:17:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Elisabeth Gomes de Matos Medeiros.pdf: 8526886 bytes, checksum: b3059aa221479ff9d661e146a2572d6f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-24T23:17:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Elisabeth Gomes de Matos Medeiros.pdf: 8526886 bytes, checksum: b3059aa221479ff9d661e146a2572d6f (MD5) Previous issue date: 2016-11-04 / CNPq / As pinturas rupestres, localizadas no Parque Nacional Serra da Capivara, na região Nordeste do Brasil, apresentam grande narratividade que permite o reconhecimento das ações dos grupos humanos pré-históricos. Consideradas vestígios materiais de sociedades de tradição oral, seu estudo é abordado como parte de um sistema de comunicação que utilizava códigos gráficos. Um desses códigos é a construção do espaço gráfico relacionando a profundidade entre as figuras. Os códigos são arbitrários, dependendo dos realizadores das diversas cenas pintadas e podem ser trabalhados como marcadores sociais. Foi necessário, assim, identificar as soluções técnicas gráficas utilizadas pelos autores e analisar o código gráfico em dois momentos. Em primeiro lugar, sobre a imagem bidimensional da pintura rupestre, estudamos o plano e o observador a partir da relação de distância entre as linhas de terra e do horizonte. Através da fotografia se analisam as soluções técnicas escolhidas para representar o espaço tridimensional, segregando as cenografias apresentadas com códigos reconhecíveis. A seguir, a análise passa a ser efetuada diretamente sobre o espaço tridimensional representado, realizando a decomposição da cenografia através da épura e a remontagem da situação tridimensional com a maquete gráfica. Foram identificadas cinco soluções técnicas, das quais duas têm desdobramentos, totalizando 12 modos diferentes de apresentar o espaço tridimensional das pinturas rupestres analisadas. Alguns dos códigos identificados aproximam-se da perspectiva geométrica conhecida e outros, são códigos herméticos apenas reconhecidos pelo grupo autor. / The rock paintings located in the Parque Nacional Serra da Capivara, Northeastern Brazil, have grand narrative allowing the recognition of the actions of prehistoric human groups. Considered to be material traces of oral tradition societies, it is studied as part of a communication system that used graphic codes. One of these codes is the construction of a graphic space inter-relating the depth between the figures. The codes are arbitrary, depending upon the authors of the various painted scenes, and can be used as social markers. Therefore it was necessary to identify the technical graphic solutions used by the authors and to analyze the graphical code in two stages. First of all, on the bi-dimensional image of the rock painting we studied the plan and the observer from the distance relationship between the lines of earth and of the horizon. Through photography the technical solutions chosen to represent the tridimensional space were analyzed, segregating the scenography with recognizable codes. In sequence, the analysis is done directly on the represented tridimensional space, decomposing the scenography by the épura and reassembling of the tridimensional situation with the graphic mockup. Five technical solutions were identified of which three of them unfold totaling 12 different ways to present the tridimensional space of the analyzed rock paintings. Some of the identified codes are similar to the known geometric perspective and others are hermetic codes recognized only by the authors´group.

Memoria para optar al título de Geólogo / 19/10/2021

Introdução- A dor pélvica crônica é patologia debilitante em mulheres em idade reprodutiva, considerada problema de saúde pública, responsável por gasto anual nos EUA acima de 5 bilhões de dólares com diagnóstico desconhecido em cerca de 60% dos casos e se associa a dispareunia em 50% dos casos. E fundamental a obtenção de métodos diagnósticos dessa patologia. A ultrassonografia tridimensional vem se mostrando método de confiabilidade para avaliação do assoalho pélvico. ObjetivoAvaliar as lesões do músculo levantador do ânus (MLA) e a confiabilidade inter e intraobservador da biometria do assoalho pélvico pela ultrassonografia 3D em mulheres com dor pélvica crônica e dispareunia. Métodos- O estudo incluiu 49 pacientes com dor pélvica crônica e dispareunia no HCFMRP-USP. A aquisição dos blocos de ultrassonografia 3D foi realizada por dois examinadores de forma independente e \"cegados\", via transperineal utilizando a sonda RIC5-9D. Foram coletados três blocos por paciente (total 147) que foram analisados pelo examinador A (estudo intraobservador) e pelos examinadores A e B (estudo interobservador). A análise das medidas intraobservador foi realizada em dois tempos com intervalo de 90 dias. Os seguintes parâmetros foram avaliados: diâmetro transverso do hiato, diâmetro ânteroposterior do hiato, área hiatal, espessura do MLA às 3 e 9 h, as distâncias entre o músculo levantador do ânus e a uretra (DMLU) direita (D) e esquerda (E) e calculados os coeficientes de correlação intraclasse (CCI) e o coeficiente de correlação de concordância (CCC). Os gráficos correlação e de Bland e Altmann com seus limites de concordância (LC) foram elaborados. Adicionalmente os examinadores avaliaram as lesões do MLA através de sistema de score. Resultados - Na análise intraobservador os melhores parâmetros foram o diâmetro ântero-posterior (CCC 0,98; CCI 0,99 e LC 4,5%), a área hiatal Omni-VCI (CCC 0,99; CCI 0,98 e LC 3,8%) e área hiatal render (CCC 0,99; CCI 0,99 e LC 5,4%). Os parâmetros menos reprodutíveis foram a espessura do MLA às 3 h (CCC 0,58, CCI 0,90 e LC 28,2%) e 9 h (CCC 0,53, CCI 0,93 e LC 29,7%). Na análise interobservador os melhores parâmetros foram o diâmetro ântero-posterior (CCC 0,96; CCI 0,97 e LC 5,4) e a área hiatal Omni-VCI (CCC 0,97; CCI 0,97 e LC 8,9%). Os piores parâmetros foram espessura do MLA às 3 h (CCC 0,30; CCI 0,34 e LC de 38,2%) e às 9 h (CCC 0,32; CCI 0,32 e LC 35,1%). Tais achados foram reforçados pelos gráficos de Bland and Altman e de correlação. As lesões do levantador do ânus foram observadas em 10,2% (5/49) com excelente concordância. Conclusão - A avaliação do assoalho pélvico pela ultrassonografia transperineal em pacientes com dor pélvica crônica e dispareunia foi reproduzível através das análises morfológicas das lesões, do estudo biométrico intra ou interobservador para o diâmetro ântero-posterior, área hiatal render e Omni-VCI. Entretanto as medidas do diâmetro transverso do hiato, a espessura do MLA, o DMLU e a distância uretra ânus não são recomendadas para uso clínico devendo estar restritos à pesquisa / Introduction: Chronic pelvic pain is a debilitating condition in women of childbearing age, considered a public health problem, responsible for annual US spending of over US $ 5 billion, with an unknown diagnosis in about 60% of the cases and is associated with dyspareunia in 50% of cases. It is fundamental to obtain diagnostic methods for this pathology. Three-dimensional ultrasonography has shown to be a reliable method for evaluation of the pelvic floor. Objective: to assess levator ani muscle (LAM) injury and intra/interobserver reliability of pelvic floor biometry by 3D ultrasound in women with chronic pelvic pain and dyspareunia. Methods: The study included 49 women with pelvic pain and dyspareunia of the HCFMRP-USP. Two examiners performed the acquisition of 3D ultrasound via transperineal using the probe RIC5-9D independently and blindly. There were collected three blocks per patient (total 147) that were analyzed by the observer A (intraobserver study) and A and B (interobserver study). The analysis of the intraobserver measurements was performed in two times with 90 days apart. The following parameters were evaluated: the hiatal transverse diameter, hiatal anteroposterior diameter, hiatal area, thickness of the LAM at the 3 h and 9 h positions and right and left levator-urethra gap (LUG) measurements and calculated the intra-class correlation coefficient (ICC) and concordance correlation coefficient (CCC). Plots of correlation and Bland and Altmann with the limits of agreement (LoA) were constructed. Additionally, the observers evaluated the LAM injury using a score system. Results: In the intraobserver analisys the best parameters were the anteroposterior diameter (CCC 0.98; ICC 0.99 and LoA 4.5%), the hiatal area Omni-VCI (CCC 0.99; ICC 0.98 and LoA 3,8%) and hiatal area render (CCC 0.99; ICC 0.99 and LC 5.4%). The least reproducible parameters were the LAM thickness at 3 h (CCC 0.58, ICC 0.90 and LC 28.2%) and 9 h (CCC 0.53, ICC 0.93 and LC 29.7%). In relation to the interobserver analysis the best parameters were the anteroposterior diameter (CCC 0.96; ICC 0.97 and LoA 5.4) and the hiatal area Omni-VCI (CCC 0.97; ICC 0.97 and LC 8.9%). The worst results were LAM thickness at 3 h (CCC 0.30; ICC 0.34 and LC de 38.2%) and at 9 h (CCC 0.32; ICC 0.32 and LC 35.1%). Such findings were enforced by Bland and Altman and correlation plots. The LAM injuries were observed in 10.2% (5/49) with excellent concordance. Conclusions: The assessment of pelvic floor by transperineal ultrasound in patients with chronic pelvic pain and dyspareunia was reproducible either by morphology of LAM injuries or by biometric study, using intra or interobserver analysis for the anteroposterior diameter, hiatal area render and Omni-VCI. However, the measurements for the hiatal transverse diameter, levator ani thickness, right and left LUG and urethra-anus distance are not recommended for clinical use and it should be restricted for research purpose

Um conceito central na dosimetria da terapia fotodinâmica (TFD) é o limiar de dose (Dth do inglês threshold dose). O Dth é definido como a quantidade mínima de luz que deve ser absorvida pelas moléculas de fotossensibilizador (FS) dentro das células malignas a serem tratadas para que ocorra a morte celular por necrose ou apoptose. Os resultados do estudo da captação de FS por células Hep G2 demonstraram que uma população celular de linhagem, cultivada em monocamada, apresenta captação de Photogem (PG) heterogênea, ou seja, algumas células têm maior capacidade de captar moléculas de PG, outras células captam o PG em menor quantidade. A captação heterogênea de PG pode ser a causa para fenômenos de seleção de células mais resistentes à TFD. É razoável supor que as subpopulações celulares de uma mesma massa de células malignas possam apresentar diferentes valores de Dth. Definiu-se uma função de distribuição das doses limiares (g()) como uma função de distribuição gaussiana, e para a sua parametrização desenvolveu-se um método para o cultivo in vitro de culturas tridimensionais (culturas 3D), mais fidedignas ao tecido neoplásico maligno que as culturas tradicionais. Utilizando-se o método de levitação magnética (MLM) e o método de impressão magnética (MIM) para a dosimetria da TFD, foi possível parametrizar a g(Dth), investigar a resistência celular à TFD. O MLM demonstrou ser facilmente manuseável na rotina experimental, e consistente para o teste in vitro de novos FS. Comparando-se as culturas MDA-MB-231e Hep G2, obtidas por MLM por mais de 185 horas de levitação, pode-se concluir que as células Hep G2 formaram uma estrutura celular mais densa e que ofereceu mais resistência ao dano causado pela TFD. É notável como as células Hep G2 retomaram o crescimento, e restabeleceram-se em cultura de modo semelhante ao grupo controle, por meio da reconstrução da matriz extracelular (MEC). Enquanto isso, no caso das células MDA-MB-231, a integridade da cultura não foi restabelecida após a aplicação da TFD, formando uma cultura fragmentada. O dano mais evidente, para ambas as culturas, foi observado nas margens dos tumores, evidenciando que os componentes importantes da reação fotodinâmica, como o fotossensibilizador, a luz e o oxigênio, estavam presentes em maiores quantidades na superfície da cultura, em comparação às outras regiões tumorais. Os resultados obtidos demonstram que para o Photogem (PG) é necessária uma fluência de luz da ordem de 40 J.cm-2, para que o efeito fotodinâmico promova morte celular nas culturas 3D obtidas pelo MLM. O resultado da combinação de dois tipos celulares, o maligno (MDA-MB-231) e o sadio (HPF), demonstrou que o efeito fotodinâmico é efetivo quando se tem controle adequado da entrega dos agentes da terapia, independentemente do tipo celular. Algumas células sobreviveram ao tratamento, e existe um forte indicativo de que a presença de fibroblastos HPF esteja relacionada a esta pequena parcela de células que receberam dose de luz inferior ao seu Dth. Os resultados demonstraram que quanto maior a fluência de luz, menor é o IC50 do PG. Para a fluência de luz de 60 J.cm-1 obteve-se um IC50 de 3,1 μg.mL-1, e para a fluência de luz de 30 J.cm-1 obteve-se um IC50 de 18,0 μg.mL-1. / Photodynamic therapy (PDT) dosimetry includes a central concept: the threshold dose (Dth), which is the minimum amount of light to be absorbed by the photosensitizer (PS) molecules to induce irreversible oxidative damage, and hence to cause cell death by necrosis or apoptosis. It is reasonable to assume that cells subpopulation in one individual tumor cell mass may present different Dth values, which implies the existence of a distribution of Dth values defined by a Gauss distribution function (g(Dth)). Developing methods for more realistic tissue emulation with in vitro cultures, such as three-dimensional (3D) cultures, have been encouraged aiming to avoid the above-mentioned dissimilarities. A 3D cell culture is preferable compared to monolayer cell cultures, because it provides cell-cell and cell-substrate interaction, and makes evaluating a culture and its volumetric dimension (which resembles the tumor morphology) possible. This study also includes the development of a 3D model, using the magnetic levitation method (MLM) and the magnetic printing method (MIM, from Portuguese método de impressão magnetic) for PDT dosimetry. The aim is to define parameters for g(Dth), to investigate cell resistance to PDT, and to achieve a fast and consistent method for new PS in vitro tests. By comparing cultures from the different cell types studied, the ones obtained by MLM for more than 185 hours were found to present a denser cellular structure, which provided improved resistance to PDT-induced damage. Hep G2 cells showed a remarkable behavior by being able to recover culture integrity; meanwhile MDA-MB-231 cells were not able to do so. The most evident damage, for both cell culture types, was observed on tumor margins, showing that the main elements to play a role in PDT reaction (PS, light and oxygen) were present in larger quantities, at culture surface, when compared with internal regions of the cell culture. Results obtained for PG show that a light fluence of about 40 J.cm-2 is required to induce cell death by photodynamic effect on 3D cells obtained by MLM. A combination of two different cell types - a tumor cell line and a healthy cell line - shows clearly that there is no difference for the photodynamic outcome if one holds enough control on the therapeutic parameters. The results presented in this thesis show that even a strain cell population, grown in a monolayer cell culture, results in a non-homogeneous PG uptake, which means that part of the cells seems to be able to collect PG molecules more efficiently than other cells. This difference in collection among cells may be the cause of a selection of cells that are more \"resistant\" to PDT. There were cells that survived treatment, and the presence of HPF fibroblasts might be the cause of these surviving cells, since their Dth might have not been achieved. The results showed that as higher is the light fluence, as lower is the IC50 of PG. The fluence of 60 and 30 J.cm-1 resulted in IC50 of 3.1 and 18.0 μg.mL-1, respectively.

Made available in DSpace on 2016-04-29T14:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Luiz Livramento Barretto Musarra.pdf: 87891670 bytes, checksum: f4c2fd61c79ce223778948a7cbc9d63e (MD5) Previous issue date: 2011-06-15 / This research investigates the artistic-ontological fundaments of the Human Figure conception, choosing its history and describing the thematically evolution which tangents the human being image conception. Analyzing the evolution process in the paintings and Greek sculpture, discusses its influences in works from the Masters of the Renaissance, who are considered as the source of current concepts in the tridimensional modeling area of the human figure. From this context, the ontological properties are organized and they regulate the modeling of the human figure inside the digital environment of the tridimensional modeling software, based in a derivative pragmatic of a tophilosophical position. Inside this perspective introduces and defines the concept of the character, establishing it to the methodological process of the tridimensional modeling of the human figure. As the object of this research, it is dedicated the sequential and normative exposition of a character modeling, structuring its steps and its ontological organization from its conceptual properties, showing its connection and fundament in the tradition of the Renaissance Masters. It is accomplished the application of the concept of tridimensional modeling of characters in the presentation of digital artists innovation in the current representation of the human figure, which suits as a base to the tridimensional to the composition of games and metaverses characters. It concludes with the exposition and proposal of a pragmatic that can guide the character modeling to the Digital Design of Interactive Environments / A pesquisa investiga os fundamentos ontológico-artísticos da concepção da Figura Humana, elencando seu histórico e descrevendo a evolução temática no que tange à concepção da imagem do ser humano. Analisando o processo evolutivo nas pintura e escultura gregas, discute sua influência em trabalhos dos Mestres do Renascimento, os quais são considerados como as fontes dos atuais conceitos na área de modelagem tridimensional da Figura Humana. A partir deste contexto, organiza as propriedades ontológicas que regulam o trabalhos de modelagem da figura humana dentro do ambiente digital do software de modelagem tridimensional, com base em uma pragmática derivada de uma posição topofilosófica. Dentro dessa perspectiva introduz e define o conceito de caractere, estabelecendo-o para o processo metodológico da modelagem tridimensional da Figura Humana. Como objeto modelo da pesquisa, dedica-se a exposição sequencial e normativa da modelagem de um caractere, estruturando seus passos e a sua organização ontológica de suas propriedades conceituais, mostrando seu vínculo e fundamento na tradição dos Mestres do Renascimento. Realiza a aplicação do conceito de modelagem tridimensional de caracteres na apresentação das inovações de artistas digitais na representação atual da figura humana, as quais servem de base para as modelagens tridimensionais para a composição de personagens nos games e metaversos. Finaliza com a exposição e proposta de uma pragmática que possa nortear a modelagem de caracteres para o Design Digital de Ambientes Interativos

Made available in DSpace on 2016-04-29T14:23:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Kuester Neto.pdf: 1284476 bytes, checksum: 99c3eadc17da7f6d51803dba0833899f (MD5) Previous issue date: 2009-04-24 / This project is part of the research line Collective Intelligence and Interactive Environments and aims to investigate modes of pattern recognition and classification in three-dimensional images using artificial neural networks. To achieve this, three-dimensional images will be submitted to a connection is system based on Artificial Neural Networks according to a back propagation algorithm used as the basis for training, in order to obtain patterns that are common among these images. This work aims to contribute to image analysis so that it can be applied to research, from forest mapping and virtual worlds construction to prognostics and/or diagnoses in health-related areas, in which, due to variances and imperfections in images that are said to be similar, it is not possible to use simple algorithms that recognize similarities between them. In light of the theoretical presuppositions discussed in chapter 2 and to the state-of-the-art approached in chapter 3, the characteristics, organization modes, learning algorithms and free parameters of this neural model that best adapt to the nature of the research are defined. The work must involve a simulation environment, the framework for neural models experimentation and results verification, chosen according to characteristics like reliability, viability and adequacy to hardware conditions and limitations. In addition, the environment must be capable of dealing with the research object, that is, the analysis and classification of three-dimensional forms and their recognition through adjustments to the parameters of the neural model. The research to be carried out was divided into two phases: the first one is network training, in which some images are arbitrarily chosen from an image base. These images share common characteristics that must be recognized to make adjustments to the Neural Network. In the second phase, after the stage of tests and training, the network must be capable of dealing with the rest of the selected image base. The system must also effectively deal with exceptions and variation in some characteristics, such as light, positioning and color. The challenge is making the neural network training be as generic as possible, so it can deal with these variations, offering a degree of reliability without substantial decrease in effectiveness / Este projeto se insere na linha de pesquisa Inteligência Coletiva e Ambientes Interativos, visando investigar os modos de reconhecimento e classificação de padrões em imagens tridimensionais utilizando Redes Neurais Artificiais. Para tanto, pretende-se submeter imagens tridimensionais a um sistema conexionista baseado em Redes Neurais Artificiais de acordo com um algoritmo de retro-propagação (backpropagation) como base para treinamento, buscando-se obter padrões comuns entre essas imagens. Este trabalho objetiva contribuir com a análise de imagens para aplicação em pesquisa, desde mapeamento florestal, construção de mundos virtuais até prognósticos e/ou diagnóstico em áreas relacionadas à saúde, em que, devido a variâncias e imperfeições em imagens ditas similares, não se aplicam a utilização de algoritmos simples que reconheçam semelhanças entre elas. De acordo com os pressupostos teóricos discutidos no capítulo 2 e o estado da arte no capítulo 3, definem-se características, modos de organização, algoritmos de aprendizagem e parâmetros livres desse modelo neural que melhor se adaptam a natureza da pesquisa. O trabalho deve envolver um ambiente de simulação, framework para experimentação dos modelos neurais e verificação de resultados, escolhido de acordo com características como confiabilidade, viabilidade e adequação as condições e limitações de hardware. O ambiente deve ser capaz de lidar ainda com o objeto de pesquisa, ou seja, a análise e a classificação de formas tridimensionais e seu reconhecimento através de ajustes nos parâmetros do modelo neural. A pesquisa a ser realizada foi dividida em duas fases, a primeira, de treinamento da rede, escolhendo arbitrariamente, a partir de um banco de imagens, algumas que compartilhem características comuns que devem ser reconhecidas para ajustes da Rede Neural. Na segunda fase, posterior a etapa de testes e treinamento, a rede deve ser capaz de lidar com o restante do banco de imagens selecionado. O sistema deve ainda ser efetivo ao lidar com exceções e variação em algumas características como luminosidade, posicionamento e cor. O desafio é tornar o treinamento da Rede Neural o mais genérico possível a fim de lidar com essas variações, oferecendo um grau de confiabilidade sem degradação substancial de efetividade

O presente trabalho apresenta a determinacao da estrutura tridimensional da L-aminoacido oxidase do veneno de Bothrops atrox (BatroxLAAO) e sua avaliacao como potencial agente biotecnologico. Quanto a caracterizacao estrutural, a enzima BatroxLAAO (6 mg/mL) foi submetida a varios screenings e, por meio destas variacoes, obtivemos um resultado ideal para o crescimento dos monocristais sob a condicao de 0,05 M de sulfato heptahidratado de zinco, 15% (v/v) de Polietilenoglicol monometil eter 550, controle de pH 5 com 0,1M de cacodilato de sodio. A utilizacao de parafina e silicone resultou na melhora dos cristais, revelando cristais unicos e de coloracao amarela, o que permitiu o melhor crescimento e difracao desses cristais, a 2,3 .. Estes dados permitiram a determinacao de estrutura terciaria de BatroxLAAO e, portanto, melhor entendimento dos mecanismos de atuacao da mesma. A proteina foi obtida, atraves de passos cromatograficos, com rendimento medio de 1,54% do veneno bruto. Esta apresentou acentuada inibicao da proliferacao celular de celulas tumorais HL-60, JURKAT, PC12 e B16F10, principalmente nas maiores concentracoes (50 e 100 Êg/mL). Ainda, o tratamento de celulas PBMC com BatroxLAAO, demonstrou baixa citotoxicidade em relacao ao tratamento das celulas tumorais. A viabilidade celular da Leishmania sp. foi analisada apos o tratamento com BatroxLAAO. A adicao de BatroxLAAO diretamente as formas promastigotas de diferentes especies de Leishmania resultou em morte dos parasitas de forma dose-dependente. As especies L. major e L. donovani foram as mais susceptiveis ao efeito toxico de BatroxLAAO. O efeito toxico apresentado pela BatroxLAAO foi quase completamente abolido pela adicao de catalase, sugerindo que a liberacao de H2O2 esta diretamente envolvida com o efeito da enzima. A atividade bactericida foi avaliada pela inibicao do crescimento das cepas de E. coli e S. aureus apos tratamento com a BatroxLAAO. A proteina (37,5 Êg/mL) apresentou alta atividade fungicida contra Candida albicans, com 100% da inibicao do crescimento das cepas. Foi avaliada a atividade tripanomicida, onde BatroxLAAO mostrou-se potencialmente ativa sobre T. cruzi. Foram realizados experimentos para a producao de anticorpo monoclonal (anti-BatroxLAAO). O anticorpo produzido apresentou reatividade ate diluicao 1:60000. No entanto, apos a realizacao do teste de ELISA com o anticorpo produzido e outras L-aminoacidos oxidases de diferentes venenos de serpentes, averiguamos que o anti-BatroxLAAO nao tem especificidade unica, ocorrendo reatividade para todos os venenos e proteinas testadas. Foram realizados ensaios in vivo para a deteccao da expressao dos genes FAS, BAX e BCL2. Os dados obtidos sugerem que BatroxLAAO apresenta potencial biotecnologico bastante evidente nas acoes leishmanicida e fungicida, bem como na atividade antitumoral, in vitro, mostrando-se um composto com potencial agente terapeutico. / This work presents the determination of three-dimensional structure of L-amino acid oxidase from Bothrops atrox (BatroxLAAO) and its evaluation as a potential biotechnology agent. Regarding the structural characterization, BatroxLAAO (6 mg / mL) underwent multiple screenings, and through these variations, we got an ideal result for the single crystals growth under condition of 0.05 M zinc sulfate heptahydrate, 15 % (v / v) polyethylene glycol monomethyl ether 550, pH control: 5.0 with 0.1 M sodium cacodylate. The use of paraffin and silicone resulted in the improvement of the crystals, revealing single and yellow crystals, which allowed better growth and diffraction of these crystals, to 2.3 . These data allowed the determination of tertiary structure BatroxLAAO and therefore better understanding of action mechanisms of this protein. The protein was obtained using three chromatographic steps, with an average yield of 1.54% from crude venom. This showed marked inhibition of cell proliferation on tumor cells as HL-60, Jurkat, PC12 and B16F10, especially at higher concentrations (50 and 100 g / mL). Also, treatment of PBMC cells with BatroxLAAO showed low cytotoxicity in comparison to the treatment on tumor cells. Cell viability of Leishmania sp. was analyzed after treatment with BatroxLAAO. The addition of BatroxLAAO directly to promastigotes forms of different species of Leishmania resulted in a dose-dependent death. The species L. major and L. donovani were more susceptible to the toxic effect of BatroxLAAO. The toxic effect presented by BatroxLAAO was almost completely abolished by the addition of catalase, suggesting that the release of H2O2 is directly involved with the effect of this enzyme. The bactericidal activity was evaluated by inhibiting the strains growth of E. coli and S.aureus after treatment with BatroxLAAO. The protein (37.5 g / mL) showed high fungicidal activity against Candida albicans with 100% growth inhibition of strains. We evaluated the trypanocidal activity, where BatroxLAAO proved to be potentially active against the T. cruzi parasite. Experiments were carried out for production of monoclonal antibody (anti-BatroxLAAO). The antibody showed reactivity produced by dilution until 1:60000. However, after performing the ELISA assay with the antibody produced and other L-amino acidoxidases from different snake venoms, we found that anti-BatroxLAAO did not present unique specificity, BatroxLAAO reacted with all poisons and proteins tested. Experiments, in vivo, were performed to detect the gene expression of FAS, BAX and BCL2. These data suggest that BatroxLAAO presented quite evident biotechnologic potential as leishmanicidal, fungicidal and antitumoral, in vitro, agent. Further studies are needed to confirm the potential therapeutic use of this protein.

Um conceito central na dosimetria da terapia fotodinâmica (TFD) é o limiar de dose (Dth do inglês threshold dose). O Dth é definido como a quantidade mínima de luz que deve ser absorvida pelas moléculas de fotossensibilizador (FS) dentro das células malignas a serem tratadas para que ocorra a morte celular por necrose ou apoptose. Os resultados do estudo da captação de FS por células Hep G2 demonstraram que uma população celular de linhagem, cultivada em monocamada, apresenta captação de Photogem (PG) heterogênea, ou seja, algumas células têm maior capacidade de captar moléculas de PG, outras células captam o PG em menor quantidade. A captação heterogênea de PG pode ser a causa para fenômenos de seleção de células mais resistentes à TFD. É razoável supor que as subpopulações celulares de uma mesma massa de células malignas possam apresentar diferentes valores de Dth. Definiu-se uma função de distribuição das doses limiares (g()) como uma função de distribuição gaussiana, e para a sua parametrização desenvolveu-se um método para o cultivo in vitro de culturas tridimensionais (culturas 3D), mais fidedignas ao tecido neoplásico maligno que as culturas tradicionais. Utilizando-se o método de levitação magnética (MLM) e o método de impressão magnética (MIM) para a dosimetria da TFD, foi possível parametrizar a g(Dth), investigar a resistência celular à TFD. O MLM demonstrou ser facilmente manuseável na rotina experimental, e consistente para o teste in vitro de novos FS. Comparando-se as culturas MDA-MB-231e Hep G2, obtidas por MLM por mais de 185 horas de levitação, pode-se concluir que as células Hep G2 formaram uma estrutura celular mais densa e que ofereceu mais resistência ao dano causado pela TFD. É notável como as células Hep G2 retomaram o crescimento, e restabeleceram-se em cultura de modo semelhante ao grupo controle, por meio da reconstrução da matriz extracelular (MEC). Enquanto isso, no caso das células MDA-MB-231, a integridade da cultura não foi restabelecida após a aplicação da TFD, formando uma cultura fragmentada. O dano mais evidente, para ambas as culturas, foi observado nas margens dos tumores, evidenciando que os componentes importantes da reação fotodinâmica, como o fotossensibilizador, a luz e o oxigênio, estavam presentes em maiores quantidades na superfície da cultura, em comparação às outras regiões tumorais. Os resultados obtidos demonstram que para o Photogem (PG) é necessária uma fluência de luz da ordem de 40 J.cm-2, para que o efeito fotodinâmico promova morte celular nas culturas 3D obtidas pelo MLM. O resultado da combinação de dois tipos celulares, o maligno (MDA-MB-231) e o sadio (HPF), demonstrou que o efeito fotodinâmico é efetivo quando se tem controle adequado da entrega dos agentes da terapia, independentemente do tipo celular. Algumas células sobreviveram ao tratamento, e existe um forte indicativo de que a presença de fibroblastos HPF esteja relacionada a esta pequena parcela de células que receberam dose de luz inferior ao seu Dth. Os resultados demonstraram que quanto maior a fluência de luz, menor é o IC50 do PG. Para a fluência de luz de 60 J.cm-1 obteve-se um IC50 de 3,1 μg.mL-1, e para a fluência de luz de 30 J.cm-1 obteve-se um IC50 de 18,0 μg.mL-1. / Photodynamic therapy (PDT) dosimetry includes a central concept: the threshold dose (Dth), which is the minimum amount of light to be absorbed by the photosensitizer (PS) molecules to induce irreversible oxidative damage, and hence to cause cell death by necrosis or apoptosis. It is reasonable to assume that cells subpopulation in one individual tumor cell mass may present different Dth values, which implies the existence of a distribution of Dth values defined by a Gauss distribution function (g(Dth)). Developing methods for more realistic tissue emulation with in vitro cultures, such as three-dimensional (3D) cultures, have been encouraged aiming to avoid the above-mentioned dissimilarities. A 3D cell culture is preferable compared to monolayer cell cultures, because it provides cell-cell and cell-substrate interaction, and makes evaluating a culture and its volumetric dimension (which resembles the tumor morphology) possible. This study also includes the development of a 3D model, using the magnetic levitation method (MLM) and the magnetic printing method (MIM, from Portuguese método de impressão magnetic) for PDT dosimetry. The aim is to define parameters for g(Dth), to investigate cell resistance to PDT, and to achieve a fast and consistent method for new PS in vitro tests. By comparing cultures from the different cell types studied, the ones obtained by MLM for more than 185 hours were found to present a denser cellular structure, which provided improved resistance to PDT-induced damage. Hep G2 cells showed a remarkable behavior by being able to recover culture integrity; meanwhile MDA-MB-231 cells were not able to do so. The most evident damage, for both cell culture types, was observed on tumor margins, showing that the main elements to play a role in PDT reaction (PS, light and oxygen) were present in larger quantities, at culture surface, when compared with internal regions of the cell culture. Results obtained for PG show that a light fluence of about 40 J.cm-2 is required to induce cell death by photodynamic effect on 3D cells obtained by MLM. A combination of two different cell types - a tumor cell line and a healthy cell line - shows clearly that there is no difference for the photodynamic outcome if one holds enough control on the therapeutic parameters. The results presented in this thesis show that even a strain cell population, grown in a monolayer cell culture, results in a non-homogeneous PG uptake, which means that part of the cells seems to be able to collect PG molecules more efficiently than other cells. This difference in collection among cells may be the cause of a selection of cells that are more \"resistant\" to PDT. There were cells that survived treatment, and the presence of HPF fibroblasts might be the cause of these surviving cells, since their Dth might have not been achieved. The results showed that as higher is the light fluence, as lower is the IC50 of PG. The fluence of 60 and 30 J.cm-1 resulted in IC50 of 3.1 and 18.0 μg.mL-1, respectively.

O presente trabalho apresenta a determinacao da estrutura tridimensional da L-aminoacido oxidase do veneno de Bothrops atrox (BatroxLAAO) e sua avaliacao como potencial agente biotecnologico. Quanto a caracterizacao estrutural, a enzima BatroxLAAO (6 mg/mL) foi submetida a varios screenings e, por meio destas variacoes, obtivemos um resultado ideal para o crescimento dos monocristais sob a condicao de 0,05 M de sulfato heptahidratado de zinco, 15% (v/v) de Polietilenoglicol monometil eter 550, controle de pH 5 com 0,1M de cacodilato de sodio. A utilizacao de parafina e silicone resultou na melhora dos cristais, revelando cristais unicos e de coloracao amarela, o que permitiu o melhor crescimento e difracao desses cristais, a 2,3 .. Estes dados permitiram a determinacao de estrutura terciaria de BatroxLAAO e, portanto, melhor entendimento dos mecanismos de atuacao da mesma. A proteina foi obtida, atraves de passos cromatograficos, com rendimento medio de 1,54% do veneno bruto. Esta apresentou acentuada inibicao da proliferacao celular de celulas tumorais HL-60, JURKAT, PC12 e B16F10, principalmente nas maiores concentracoes (50 e 100 Êg/mL). Ainda, o tratamento de celulas PBMC com BatroxLAAO, demonstrou baixa citotoxicidade em relacao ao tratamento das celulas tumorais. A viabilidade celular da Leishmania sp. foi analisada apos o tratamento com BatroxLAAO. A adicao de BatroxLAAO diretamente as formas promastigotas de diferentes especies de Leishmania resultou em morte dos parasitas de forma dose-dependente. As especies L. major e L. donovani foram as mais susceptiveis ao efeito toxico de BatroxLAAO. O efeito toxico apresentado pela BatroxLAAO foi quase completamente abolido pela adicao de catalase, sugerindo que a liberacao de H2O2 esta diretamente envolvida com o efeito da enzima. A atividade bactericida foi avaliada pela inibicao do crescimento das cepas de E. coli e S. aureus apos tratamento com a BatroxLAAO. A proteina (37,5 Êg/mL) apresentou alta atividade fungicida contra Candida albicans, com 100% da inibicao do crescimento das cepas. Foi avaliada a atividade tripanomicida, onde BatroxLAAO mostrou-se potencialmente ativa sobre T. cruzi. Foram realizados experimentos para a producao de anticorpo monoclonal (anti-BatroxLAAO). O anticorpo produzido apresentou reatividade ate diluicao 1:60000. No entanto, apos a realizacao do teste de ELISA com o anticorpo produzido e outras L-aminoacidos oxidases de diferentes venenos de serpentes, averiguamos que o anti-BatroxLAAO nao tem especificidade unica, ocorrendo reatividade para todos os venenos e proteinas testadas. Foram realizados ensaios in vivo para a deteccao da expressao dos genes FAS, BAX e BCL2. Os dados obtidos sugerem que BatroxLAAO apresenta potencial biotecnologico bastante evidente nas acoes leishmanicida e fungicida, bem como na atividade antitumoral, in vitro, mostrando-se um composto com potencial agente terapeutico. / This work presents the determination of three-dimensional structure of L-amino acid oxidase from Bothrops atrox (BatroxLAAO) and its evaluation as a potential biotechnology agent. Regarding the structural characterization, BatroxLAAO (6 mg / mL) underwent multiple screenings, and through these variations, we got an ideal result for the single crystals growth under condition of 0.05 M zinc sulfate heptahydrate, 15 % (v / v) polyethylene glycol monomethyl ether 550, pH control: 5.0 with 0.1 M sodium cacodylate. The use of paraffin and silicone resulted in the improvement of the crystals, revealing single and yellow crystals, which allowed better growth and diffraction of these crystals, to 2.3 . These data allowed the determination of tertiary structure BatroxLAAO and therefore better understanding of action mechanisms of this protein. The protein was obtained using three chromatographic steps, with an average yield of 1.54% from crude venom. This showed marked inhibition of cell proliferation on tumor cells as HL-60, Jurkat, PC12 and B16F10, especially at higher concentrations (50 and 100 g / mL). Also, treatment of PBMC cells with BatroxLAAO showed low cytotoxicity in comparison to the treatment on tumor cells. Cell viability of Leishmania sp. was analyzed after treatment with BatroxLAAO. The addition of BatroxLAAO directly to promastigotes forms of different species of Leishmania resulted in a dose-dependent death. The species L. major and L. donovani were more susceptible to the toxic effect of BatroxLAAO. The toxic effect presented by BatroxLAAO was almost completely abolished by the addition of catalase, suggesting that the release of H2O2 is directly involved with the effect of this enzyme. The bactericidal activity was evaluated by inhibiting the strains growth of E. coli and S.aureus after treatment with BatroxLAAO. The protein (37.5 g / mL) showed high fungicidal activity against Candida albicans with 100% growth inhibition of strains. We evaluated the trypanocidal activity, where BatroxLAAO proved to be potentially active against the T. cruzi parasite. Experiments were carried out for production of monoclonal antibody (anti-BatroxLAAO). The antibody showed reactivity produced by dilution until 1:60000. However, after performing the ELISA assay with the antibody produced and other L-amino acidoxidases from different snake venoms, we found that anti-BatroxLAAO did not present unique specificity, BatroxLAAO reacted with all poisons and proteins tested. Experiments, in vivo, were performed to detect the gene expression of FAS, BAX and BCL2. These data suggest that BatroxLAAO presented quite evident biotechnologic potential as leishmanicidal, fungicidal and antitumoral, in vitro, agent. Further studies are needed to confirm the potential therapeutic use of this protein.