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Structural and functional studies of XvPrx2, a type II peroxiredoxin protein from the resurrection plant xerophyta viscosaOnyemata, Ezenwa James January 2012 (has links)
Philosophiae Doctor - PhD / XvPrx2 is a 1-Cys-containing member of the Prx5 subfamily of peroxiredoxins isolated
from the resurrection plant Xerophyta viscosa. It is reported to be up-regulated during
periods of desiccation and to protect nucleic acids and cellular proteins from oxidative
damage through scavenging of reactive oxygen species, suggesting that it may play a
role the desiccation tolerance of X. viscosa (Govender, 2006). Members of the Prx5
subfamily have previously been reported to occur as non-covalent homodimers
associating across an A-type interface. PrxD from Populus tremula, a close homologue
of XvPrx2, forms disulphide bonds with glutathione (glutathionylation) resulting in the
unfolding of the Cp-loop and α2-helix and disruption of the homodimer, on the basis of
which glutathionylation has been proposed as a physiological mechanism for
regeneration of all members of the Prx5 subfamily (Noguera-Mazon, et al., 2006b).
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Intoxicação experimental por Dodonea viscosa (Sapindaceae) em bovinosCattani, Cristhiane Stecanella de Oliveira January 2003 (has links)
Para verificar a toxidez e o quadro clínico e patológico da intoxicação por Dodonea viscosa em bovinos, a planta foi administrada para cinco bovinos onde quatro receberam folhas verdes e um recebeu folhas secas. Quatro dos bovinos que receberam as folhas verdes e seca apresentaram sinais clínicos e morreram. Um bovino não adoeceu e nem morreu. A planta mostrou-se tóxica a partir de 25g/kg de peso vivo. As folhas secas fornecidas na dose de 30g/kg mantiveram a toxidez. O menor período de evolução clínica nos que morreram foi de 3 horas e o maior foi de 19 horas.A evolução clínica foi cerca de 8,5h até a morte. O início dos sinais clínicos variou de 13 horas e 30 minutos a 45 horas. Os animais manifestaram apatia, anorexia, leve tenesmo, dificuldade para se manter em estação apoiando-se contra obstáculos, tremores musculares, decúbito esternal, movimentos de pedalagem, coma e morte. A alteração macroscópica mais significativa foi observada no fígado, que apresentava padrão lobular acentuado caracterizada por alternação de áreas vermelho-escuras,com o centro mais deprimido, intercaladas com áreas amarelo-claras conferindo ao órgão o aspecto de noz–moscada. Hemorragias petequiais foram encontradas em serosas de órgãos da cavidade abdominal e torácica e no intestino. A principal alteração microscópica foi observada no fígado que apresentou necrose coagulativa centrolobular ou massiva, associada à congestão e hemorragia.
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Intoxicação experimental por Dodonea viscosa (Sapindaceae) em bovinosCattani, Cristhiane Stecanella de Oliveira January 2003 (has links)
Para verificar a toxidez e o quadro clínico e patológico da intoxicação por Dodonea viscosa em bovinos, a planta foi administrada para cinco bovinos onde quatro receberam folhas verdes e um recebeu folhas secas. Quatro dos bovinos que receberam as folhas verdes e seca apresentaram sinais clínicos e morreram. Um bovino não adoeceu e nem morreu. A planta mostrou-se tóxica a partir de 25g/kg de peso vivo. As folhas secas fornecidas na dose de 30g/kg mantiveram a toxidez. O menor período de evolução clínica nos que morreram foi de 3 horas e o maior foi de 19 horas.A evolução clínica foi cerca de 8,5h até a morte. O início dos sinais clínicos variou de 13 horas e 30 minutos a 45 horas. Os animais manifestaram apatia, anorexia, leve tenesmo, dificuldade para se manter em estação apoiando-se contra obstáculos, tremores musculares, decúbito esternal, movimentos de pedalagem, coma e morte. A alteração macroscópica mais significativa foi observada no fígado, que apresentava padrão lobular acentuado caracterizada por alternação de áreas vermelho-escuras,com o centro mais deprimido, intercaladas com áreas amarelo-claras conferindo ao órgão o aspecto de noz–moscada. Hemorragias petequiais foram encontradas em serosas de órgãos da cavidade abdominal e torácica e no intestino. A principal alteração microscópica foi observada no fígado que apresentou necrose coagulativa centrolobular ou massiva, associada à congestão e hemorragia.
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Intoxicação experimental por Dodonea viscosa (Sapindaceae) em bovinosCattani, Cristhiane Stecanella de Oliveira January 2003 (has links)
Para verificar a toxidez e o quadro clínico e patológico da intoxicação por Dodonea viscosa em bovinos, a planta foi administrada para cinco bovinos onde quatro receberam folhas verdes e um recebeu folhas secas. Quatro dos bovinos que receberam as folhas verdes e seca apresentaram sinais clínicos e morreram. Um bovino não adoeceu e nem morreu. A planta mostrou-se tóxica a partir de 25g/kg de peso vivo. As folhas secas fornecidas na dose de 30g/kg mantiveram a toxidez. O menor período de evolução clínica nos que morreram foi de 3 horas e o maior foi de 19 horas.A evolução clínica foi cerca de 8,5h até a morte. O início dos sinais clínicos variou de 13 horas e 30 minutos a 45 horas. Os animais manifestaram apatia, anorexia, leve tenesmo, dificuldade para se manter em estação apoiando-se contra obstáculos, tremores musculares, decúbito esternal, movimentos de pedalagem, coma e morte. A alteração macroscópica mais significativa foi observada no fígado, que apresentava padrão lobular acentuado caracterizada por alternação de áreas vermelho-escuras,com o centro mais deprimido, intercaladas com áreas amarelo-claras conferindo ao órgão o aspecto de noz–moscada. Hemorragias petequiais foram encontradas em serosas de órgãos da cavidade abdominal e torácica e no intestino. A principal alteração microscópica foi observada no fígado que apresentou necrose coagulativa centrolobular ou massiva, associada à congestão e hemorragia.
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Germina??o e armazenamento de sementes de Stylosanthes Sw. em diferentes ambientesAm?rico, Fabiana Karla de Ara?jo 27 February 2015 (has links)
Submitted by Verena Bastos (verena@uefs.br) on 2015-08-04T14:26:19Z
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disserta??o Fabiana K. A. Am?rico.pdf: 1331974 bytes, checksum: 56c0ac8b81ccdb98f55ecb07f21ebfc1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-04T14:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1
disserta??o Fabiana K. A. Am?rico.pdf: 1331974 bytes, checksum: 56c0ac8b81ccdb98f55ecb07f21ebfc1 (MD5)
Previous issue date: 2015-02-27 / The forage species of Stylosanthes and its adaptation to different environments have increased demand on the seed trade, which requires accurate information for your use. For the study of seeds conservation is necessary prior knowledge of physiological characteristics and their environmental requirements. The goal this work were establish appropriate conditions of temperature and substrate in germination tests and evaluate the germination of seeds of S. capitata, S. scabra and S. viscosa subjected to different times and storage environments to conservation. The tests were performed in the laboratory of Germination at Universidade Estadual de Feira de Santana-UEFS, Feira de Santana-BA. The temperature tested were: 25, 30 and 20-30 ?C and the substrates were on paper (P), roll paper (RP) and commercial Biomix. To evaluate the behavior in conservation, Stylosanthes seeds were stored for 12 months at room temperature (lab), refrigerator, in freezer and in liquid nitrogen. The species S. capitata, S. scabra and S. viscosa showed variability regarding germination. The seeds germination of S. capitata was improved at on paper and temperatures 30 ?C constant and 20-30 ?C alternating. For S. scabra and S. viscosa seeds were recommended the roll paper at room temperature (25 ?C). Seeds of Stylosanthes respond differently to the conditions of storage and germination tests. S. capitata seeds seem to be more tolerant of the storage conditions, remaining vigorous for 12 months. Besides the physical dormancy, seeds of the S. scabra e S. viscosa it seems put forward the physiological dormancy and the maintenance of seeds in controlled laboratory conditions increased the ability of germination, but with reduced vigor. / O potencial forrageiro das esp?cies de Stylosanthes e sua adapta??o a diferentes ambientes t?m aumentado a demanda no com?rcio de sementes, o que exige informa??es precisas para seu uso. Para o estudo de conserva??o em esp?cies de leguminosas forrageiras do Semi?rido brasileiro, ? necess?rio o conhecimento pr?vio de suas caracter?sticas fisiol?gicas e suas exig?ncias ambientais. Considerando a import?ncia forrageira das esp?cies para o semi?rido nordestino, objetivou-se com esse trabalho estabelecer as condi??es adequadas de temperatura e substrato em testes de germinabilidade e avaliar a germina??o de sementes de S. capitata, S. scabra e S. viscosa submetidas a diferentes tempos e ambientes de armazenamento visando ? conserva??o. Os ensaios foram realizados no Laborat?rio de Germina??o da Unidade Experimental do Horto Florestal da Universidade Estadual de Feira de Santana ? UEFS, Feira de Santana-BA. Para testar a influ?ncia de diferentes temperaturas e substratos, as sementes de Stylosanthes foram submetidas a testes em c?mara de germina??o regulada a temperaturas de 25, 30 e 20-30 ?C e aos substratos sobre papel (SP), rolo de papel (RP) e substrato comercial Biomix. Para avaliar o comportamento na conserva??o, as sementes de Stylosanthes foram armazenadas por 12 meses em temperatura ambiente (laborat?rio), geladeira, em freezer e em nitrog?nio l?quido. As esp?cies S. capitata, S. scabra e S. viscosa apresentaram variabilidade quanto a germinabilidade. Para a germina??o em sementes de S. capitata o mais indicado ? o uso do substrato SP nas temperaturas de 30 ?C constante e 20-30 ?C alternada. Para S. scabra e S. viscosa recomenda-se a utiliza??o do substrato RP na temperatura de 25 ?C constante. Sementes de Stylosanthes respondem diferentemente ?s condi??es de armazenamento e aos testes de germinabilidade. As sementes de S. capitata parecem ser mais tolerantes as condi??es de armazenamento, mantendo-se vigorosas por um per?odo de 12 meses. Sementes de S. scabra e S. viscosa, al?m da dorm?ncia tegumentar demonstram ter uma dorm?ncia fisiol?gica e a manuten??o das sementes em condi??es n?o controladas de laborat?rio aumentam a capacidade de germina??o, por?m com tend?ncia de redu??o do vigor.
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Efeito dos terpenos Ãcidos centipÃdico e lactona do Ãcido hawtriwaico em modelos de dermatite de contato induzida por TPA e oxazolona em camundongos / The effects of terpens centipedic acid and lactone of hawtriwaic acid on tpa and oxazolone induced contact dermatitis in miceIana Bantim FelÃcio Calou 14 February 2008 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os terpenos Ãcido centipÃdico e lactona do Ãcido hawtiwaico (LAH), isolados dos capÃtulos florais de Egletes viscosa Less, popularmente conhecida como macela ou macela da terra, foram avaliados em modelos de dermatite de contato irritativa induzida pelo 13-acetato-12-o-tetradecanoil-forbol (TPA) e de dermatite de contato alÃrgica induzida por oxazolona (OXA) em camundongos. O Ãcido centipÃdico e a LAH, por via tÃpica (0,125; 0,25 e 0,5mg/orelha), reduziram significativamente o edema de orelha induzido por TPA (2,5Âg/orelha) em 45,5; 55,5; 61,1% e 33,3; 42,2 e 63,3%, respectivamente. Quando administrados por via oral, (12,5; 25 e 50mg/kg), reduziram o edema em 46,6; 59,3; 67,9% e 58,7; 59,7; 71%, respectivamente quando comparado ao controle veÃculo. A dexametasona na dose tÃpica de 0,05mg/orelha e na dose oral de 1mg/kg reduziu o edema de orelha em 90 e 73,1%, respectivamente. O Ãcido centipÃdico e a LAH, na dose de 0,5mg/orelha, via tÃpica reduziu de a atividade da mieloperoxidase (MPO) em 90,1 e 94,6%, respectivamente, enquanto a dexametasona (0,05mg/orelha) reduziu em 96,2% a atividade da MPO quando comparado ao controle veÃculo. Os terpenos na dose tÃpica de 0,5mg/orelha foram capazes de reduzir os nÃveis teciduais de TNF-α, o mesmo sendo observado com a dexametasona. A aÃÃo antiinflamatÃria dos terpenos no modelo da dermatite pelo TPA foram confirmados pelos achados histolÃgicos. O modelo de dermatite de contato induzida por oxazolona (OXA, 1%/orelha), provocou uma hiperplasia epidÃrmica onde o INF-γ teve papel crucial. Os terpenos Ãcido centipÃdico (0,25 e 0,5) e a LAH (0,5mg/orelha), por via tÃpica, diminuÃram, a hiperplasia epidÃrmica induzida por oxazolona (1%/orelha)em todos os perÃodos de observaÃÃo (4Â - 19Â dia). O Ãcido centipÃdico e a LAH na dose de 0,5mg/orelha diminuÃram significativamente os nÃveis teciduais de INF-γ (92,2 e 99,4%, respectivamente) quando comparados ao controle veÃculo. Quando administrado por via oral, o Ãcido centipÃdico (12,5; 25 e 50mg/kg) reduziu de forma significativa a hiperplasia epidÃrmica do 7Â ao 19Â dia de observaÃÃo. A dexamentasona na dose tÃpica (0,05/mg) e na dose oral (1mg/kg) reduziu a hiperplasia epidÃrmica em 100 e 75%, respectivamente. Os resultados encontrados, comprovados pelo estudo histolÃgico, demonstram o efeito antiinflamatÃrio desses terpenos em modelo de dermatite de contato alÃrgica crÃnica onde a hiperplasia epidÃrmica e o aumento nos nÃveis teciduais de INF-γ sÃo caracterÃsticas importantes, como no caso da psorÃase / The terpens centipedic acid (CA) and lactone of hawtriwaic acid (LAH) isolated from the flowers chapters of Egletes viscosa Less, popularly known as macela or macela da terra, were evaluated on 13-acetate-12-o-tetradecanoil-forbol (TPA) induced irritative contact dermatitis model and on oxazolone induced allergic contact dermatitis in mice. The centipedic acid and LAH on the following dosage of 0,125; 0,25 and 0,5 mg/ear using the skin surface as a via reduced in a significative way the ear oedema induced by application of TPA (2,5 μg/ear). The values of reduction are the following respectively: 45,5; 55,1; 61,1% and 33,3; 42,2 and 63,3%. When the oral administration was used the doses of 12,5; 25 and 50 mg/kg had showed a significative oedema reduction of 46,6; 59,3; 67,9% and 58,7; 59,7; 71%, respectively. Dexametasone through skin surface administration on dosage of 0,05 mg/ear and oral dosage of 1mg/kg have reduced in a significative way the ear oedema in 90 and 73,1%, respectively. The centipedic acid and LAH using the dosage of 0,05 mg/ear through the skin surface had reduced the mieloperoxydase activity in 90,1 and 94,6%, respectively, while dexametasone (0,05 mg/ear) had reduced in 96,2% when compared to the group treated only with the vehicle. The terpens on the topic dosage of 0,05 mg/ear were capable to reduce the tecidual levels of TNF-α as well as dexametasone. The antiinflamatory action of the terpens on TPA induced dermatitis model was confirmed through histological analysis of the tissue. The oxazolone induced contact dermatitis model (OXA 1%/ear) had promoted an epidermic hyperplasia in which INF-γ have a central role. The products under evaluation centipedic acid (0,25 and 0,5 mg/ear) and LAH (0,5 mg/ear) through skin surface reduced in a significative way the epidermic hyperplasia Throughout the observation period (4Â- 19Â day). Centipedic acid and LAH on the following dosage 0,5/mg reduced in a significative way the tecidual levels of INF-γ (92,2 and 99,4%, respectively) after 19 days of treatment. When using oral administration the centipedic acid (12,5; 25 e 50 mg/kg) reduced the epidermic hyperplasia from seventh through tenth ninth day. Dexametasone through skin surface administration on dosage of 0,05 mg/ear and oral dosage of 1mg/kg have reduced the epidermic hyperplasia in 100 and 75%, respectively The data that were found plus the histological analysis have showed the antiinflammatory effect, mainly through topic administration, of these terpens on allergic contact dermatitis models in which epidermic hyperplasia and increased tecidual levels of INF-γ are important features, such as psoriasis
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DEMOGRAFIA DE COMUNIDADES FLORESTAIS COM PREDOMÍNO DA Dodonaea viscosa Jacq. / DEMOGRAPHICS OF FOREST COMMUNITIES WITH PREDOMINANCE OF THE Dodonaea viscosa Jacq.Biali, Leonardo Job 24 February 2012 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A gradual increase of the areas abandoned for the farming one is occurring. These
areas are occupied for a arboreal vegetation with a strong presence of pioneers species. This
study was accomplished in the city of Encruzilhada do Sul, in abandoned areas that present
forestry communities in initial to medium training of regeneration, with predominance of
Dodonaea viscosa Jacq. on vegetation. The purpose was to characterize these natural
populations, aiming at to supply subsidies to the forestry management of Dodonaea viscosa
Jacq. For this, it was accomplished the floristic and structural analysis of the population, as
well as, some parameters like heating value and macronutrients of wood. To the structural
analysis 52 sub-parcels were installed and to the study of heating value, specific mass and
constituents of wood 13 trees were cut down, of which disks were collected. The fragment is
composed for a small number of species based basically in species of pioneering habit,
without indications of the forest to be converging to a more advanced sucessional training.
The species presents a high energetic production, with raised carbon text in the wood, what it
leads to the use of the forest in the payment for environmental services. The nutrients present
in the wood indicate that the exploration of the species can have consequences in mid-term
and long-term, having to be considered in the planning of the activities. / Está ocorrendo um gradual aumento das áreas abandonadas pela agropecuária. Estas
são ocupadas por uma vegetação arbórea com forte presença de espécies pioneiras. O estudo
foi realizado no município de Encruzilhada do Sul, em áreas abandonadas que apresentem
comunidades florestais em estágio inicial a médio de regeneração, com predomínio da
Dodonaea viscosa Jacq. na vegetação. O objetivo foi caracterizar estas populações naturais,
visando fornecer subsídio ao manejo florestal da Dodonaea viscosa Jacq. Para isso, foi
realizada a análise florística e estrutural do povoamento, assim como, determinado parâmetros
como poder calorífico e macronutrientes da madeira. Para análise da estrutura foram
instaladas 52 sub-parcelas e para o estudo do poder calorífico, massa específica e constituintes
da madeira foram abatidas 13 árvores, das quais foram coletados discos. O fragmento é
composto por um pequeno número de espécies, baseados basicamente em espécies de habito
pioneiro, sem indício de a floresta estar convergindo para um estágio sucessional mais
avançado. A espécie apresenta uma alta produção energética, com elevado teor de carbono na
madeira, o que remete ao uso da floresta no pagamento por serviços ambientais. Os nutrientes
presentes na madeira indicam que a exploração da espécie pode ter consequencias no médio e
longo prazo, devendo ser considerado no planejamento das atividades.
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Modelo LambdaCDM com matéria escura dissipativa não-extensivaGimenes, Humberto Scalco 27 December 2017 (has links)
Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-11T21:04:13Z
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Previous issue date: 2017-12-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Muitos modelos em cosmologia tipicamente supõe uma viscosidade padrão. Nesta tese, nós estudamos uma interpretação alternativa para a origem da viscosidade volumar. Usando estatística não-aditiva proposta por Tsallis, propomos uma componente de viscosidade volumar que só pode existir por um efeito não-extensivo através da correspondência não-extensiva/dissipativa (NexDC). Consideramos o modelo Lambda-CDM para um universo plano com uma componente de matéria escura dissipativa não-extensiva, seguindo a teoria de Eckart para a viscosidade volumar, sem nenhuma abordagem perturbativa. Com o intuito de analisar vínculos cosmológicos, foi usado uma das mais recentes observações de Supernova tipo Ia, oscilações acústicas de bárions e radiação cósmica de fundo. É mostrado que somente existe efeito viscoso em um cenário com 2 sigma de confiança.
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[en] PARTICLE TRANSPORT IN LAMINAR FLOW BETWEEN TWO PARALLEL PLATES / [pt] TRANSPORTE DE PARTÍCULAS EM ESCOAMENTO LAMINAR ENTRE DUAS PLACAS PARALELASDANIELE DIAS DE OLIVEIRA 22 January 2018 (has links)
[pt] O escoamento de suspensões concentradas tem grande importância em diversos segmentos da indústria, representando uma maneira econômica de transportar grandes quantidades de materiais sólidos particulados. Uma das aplicações inclui a etapa de perfuração de poços de petróleo direcionais. No decorrer do processo são gerados sedimentos originários do corte da formação, que são removidos através da operação de limpeza do poço. Durante a limpeza, no trecho de maior inclinação esses sedimentos tendem a se separar da suspensão, pelo efeito gravitacional, formando um leito na parte inferior do anular. Esse leito formado pode causar vários problemas, como redução da taxa de penetração, desgaste prematuro da broca, prisão da coluna de perfuração, fraturamento da formação e torque excessivo na coluna de perfuração. O entendimento do escoamento de suspensões de partículas se torna relevante para o aperfeiçoamento desses processos. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é analisar o escoamento de suspensões de partículas entre duas placas paralelas para estudar a formação de um leito de sedimentos na parte inferior do canal e determinar o efeito dos diferentes mecanismos de migração de partículas neste processo. A formulação matemática do problema inclui as equações de conservação de massa e quantidade de movimento linear e equação de transporte de partículas. Para descrever o transporte de partículas no escoamento foi usado o modelo de fluxo difusivo proposto por Phillips et al. (1992). As equações diferenciais parciais, que descrevem o escoamento de uma suspensão de partículas, são resolvidas pelo método de Elementos Finitos de Galerkin e o sistema não-linear é resolvido através do método de Newton. Os resultados obtidos mostram como a distribuição das partículas sólidas varia com os parâmetros do problema e determina as condições para a formação de um leito de partículas. / [en] The flow of solid particles suspended in a liquid medium have great importance in several industry segments representing an economical way to transport large quantities of solid materials. One of the applications includes the flow during directional well drilling. During the process sediments are generated from the formation cutting, which are removed through the wellbore cleaning. During the cleaning, step near the horizontal section of the well, these sediments tend to separate from the suspension by the action of gravity, forming a stationary bed in the bottom of the annular. This stationary bed can cause problems, such as reducing the penetration rate, premature wear of the drill bit, trapping column, fracturing of the formation and high torque. The complete understanding of the flow of solid particles suspension becomes relevant to the improvement of these processes. In this sense, the main goal of this work is to analyze the flow of solid particle suspensions between two parallel plates to investigate the formation of a stationary bed in the bottom of the channel and to determine the effect of different particle migration mechanisms in this process. The mathematical formulation includes the equations of mass (continuity equation) and momentum conservation. The Diffusive Flux Model proposed by Phillips et al. (1992) was used to describe the particle transport in the flow. The partial differential equations, which describe the flow of solid particles suspension, are solved by the Galerkin/Finite Element Method (GFEM) and the non-linear system is solved using Newton s Method. The results show how the distribution of solid particles varies with the problem parameters and determines the conditions for the formation of a stationary bed.
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Particle image velocimetry and computational fluid dynamics applied to study the effect of hydrodynamics forces on animal cells cultivated in Taylor vortex bioreactorSingh, Harminder 28 March 2016 (has links)
Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-09-19T19:31:52Z
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Previous issue date: 2016-03-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Taylor-Vortex reactor (TVB) is fast becoming the next bioreactor to culture animal cells due to milder shear and homogeneous flow structures through-out the bioreactor in comparison to the traditional stirred vessels. However, there is little information in the literature for the TVB on the viscous energy dissipation rate (VEDR), which is considered the ideal parameter to characterize the cell death, and its geometrical aspects, which
may affect the culture of animal cells resulting in poor efficiency. Consequently, this work focuses on: the estimation of the VEDR of mean flow and turbulent kinetic energy (TKE) using an experimental 2D particle image velocimetry (PIV) method and a computational fluid dynamics (CFD) method using different turbulence models, principally the direct numerical simulation (DNS) model; and, the impact of the off-bottom clearance area and the external cylinder’s bottom shape on the flow structures of TVB. Both numerical and experimental methods confirm that the bulk zone comprising of the 80 % of the gap-width, where the cell cultures will spend most of the time, has a near constant velocity magnitude of around 50 % of the tip velocity and VEDR values which are around 10 times lower than at the walls. Qualitatively, the DNS model predicted
well the flow structure of both mean and turbulence parameters in comparison with the
experimental PIV predictions. However, quantitatively only the mean velocity predictions
are in good agreement with the PIV data with certain amount of under-estimation of the turbulence parameters. Among different turbulence models, the large eddy simulation
(LES) - wall adapting local eddy-viscosity (WALE) model presented best comparison with the DNS model data for all the flow parameters; while, the Reynolds stress model and the LES-Smagorinsky models were the poorest. On the other hand, the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) based two equation models estimated well the mean
velocity components in comparison with the DNS model data, but could not capture well the flow structures of the turbulence components. The geometrical features of curved surface of outer bottom and off-bottom clearance area which are of practical importance in stirred vessels, impact adversely the flow structures in the TVB due to poor axial velocity component. In comparison with the spinner vessel, a stirred tank type bioeactor but with lower shear, for similar Re/ReT ratio, the maximum and mean VEDR were always found to be of lower magnitude values, and due to much less difference between the maximum and the mean values, the TVB presents more uniform
structures in comparison to the spinner vessel. / O biorreator de Vórtices de Taylor (TVB) está se tornando uma nova descoberta, devido ao seu cisalhamento mais suave e fluxo homogêneo em comparações com os biorreatores de tanque agitados. Na literatura acadêmica há pouca informação sobre este biorreator quanto a taxa de dissipação de energia viscosa (VEDR), que é o parâmetro ideal para caracterizar a morte celular, e seus aspectos geométricos, que afetam o cultivo das células animais, resultando em baixa eficiência. A presente pesquisa, portanto, objetivou focar na estimativa da VEDR de fluxo médio e de energia cinética turbulenta (TKE) no TVB usando os métodos: experimental de 2D de velocimetria das partículas por imagem (PIV) e numérico de dinâmica de fluídos computacional (CFD) com diferentes modelos de turbulência, principalmente a simulação numérica direta (DNS). E focar nos aspectos geométricos do
impacto da área de apuramento entre o cilindro interno e externo e na forma da base do
cilindro externo na estrutura de fluxo do TVB.
Os dois métodos experimental e numérico demonstraram que, em aproximadamente
80 % da área lateral entre os cilindros interno e externo onde as células vão passar a
maior parte do tempo, a magnitude de velocidade é de cerca de 50 % da máxima e os
valores de VEDR são 10 vezes menores do que nas paredes. Qualitativamente, o DNS mostrou boas comparações dos fluxos médios e dos parâmetros turbulentos em relação aos resultados apresentados pelo PIV para o TVB. No entanto, quantitativamente, apenas as
previsões médias de velocidade estão em boa concordância com os dados do PIV, pois os
parâmetros turbulentos foram sub-estimados. Entre os diferentes modelos de turbulência
utilizados, o modelo simulação de grande escala (LES) - Wall Adapting Local Eddy-Viscosity apresentou a melhor comparação com os dados do DNS para todos os parâmetros do fluxo. O modelo de estresse Reynolds e LES - Smagorinsky, por sua vez, apresentaram
as piores comparações. Os modelos de duas equações de RANS, entretanto, apesar de
estimarem bem os componentes de velocidade média em comparação com os dados do
modelo DNS, não captaram bem as estruturas de fluxo dos componentes de turbulência. Quanto aos aspectos geométricos, as alterações nas características da área de apuramento entre o cilindro interno e externo e a estrutura curva da base do cilindro externo, que são de importância prática em tanque agitados, neste estudo, afetaram negativamente o fluxo no TVB devido ao seu baixo componente de velocidade axial. Por fim, a comparação entre o TVB e o Spinner Flask, considerado também um biorreator com baixo cisalhamento, demostrou que para Re/ReT semelhante, os valores máximo e médio do VEDR foram sempre inferiores, e devido à diferença muito menor entre o os valores máximo e médio, o TVB apresenta estruturas mais uniformes em comparação com o Spinner Flask. / processo nº 140756/2012-4 ; processo nº - 241739/2012-8)
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