Separação selectiva de microrganismos por filtração anisotrópica

Dissertação de mestrado em Biotecnologia, Engenharia de BioprocessosA filtração de células da fase líquida é uma operação em grande expansão em biotecnologia, na indústria alimentar e de bebidas ou no tratamento de águas residuais. Devido ao aumento da importância económica destas indústrias torna-se necessário interpretar, de forma correcta os dados obtidos de filtrações, principalmente porque, pode influenciar a escolha do método de filtração. É neste contexto que surge o trabalho apresentado de seguida, que tem como objectivo a separação selectiva de microrganismos por filtração anisotrópica. Sabe-se que é possível construir meios filtrantes anisotrópicos com tortuosidade controlada, usando para o efeito empacotamentos com diferentes proporções de esferas de vidro de distintos diâmetros. Tentaram-se compreender as relações entre a tortuosidade e a difusão ou a eficácia de separação/resolução de misturas de dois microrganismos de forma morfológica diferente: as bactérias Lactobacillus bulgaricus e as leveduras Saccharomyces cerevisiae. As primeiras, como o próprio nome indica, apresentam a forma de bastonete, as últimas são células circulares. Mais tarde realizou-se também a separação de microesferas de poliestireno, para analisar o efeito do volume. Comparam-se os resultados obtidos com partículas de diferente volume e forma com um estudo alcançado com esferas de vidro. Nos empacotamentos experimentados verificou-se uma eluição com a ordem: microesferas, leveduras e bacilos. Estes resultados vão de acordo com o esperado. Observase a divergência entre a retenção das leveduras e a retenção dos bacilos: as células de fermento seguem um comportamento de cromatografia hidrodinâmica (HDC) enquanto os Lactobacillus bulgaricus se comportam pela lei de exclusão e têm uma retenção próxima à das partículas de vidro com 4 μm de diâmetro (com densidade 2.5 g/cm3). O retardamento significativo das células lineares pode ser, naturalmente, especulado como sendo devido à interacção dos Lactobacillus bulgaricus com a topologia dos poros. As microesferas sofrem separação de acordo com o princípio de HDC e são separadas com base no seu tamanho. Observam-se comportamentos completamente diferentes e que podem ser descritos pelo modelo de cromatografia hidrodinâmica entre leveduras ( d = 4.6 μm) e esferas de vidro de 4 μm, mas a densidade das primeiras é cerca de 2.5 vezes inferior à das esferas de vidro. Testou-se um empacotamento binário com fracção volúmica de partículas esféricas de maior dimensão 0.7, um empacotamento com as partículas de maior dimensão e outro com partículas de menor dimensão desse leito binário. Comparando os empacotamentos conclui-se que a separação é melhorada pela aplicação de um empacotamento binário. É este o que apresenta maior selectividade às partículas testadas, e permite obter picos mais definidos. No fundo, o empacotamento binário oferece maior resistência, o que o torna, para o objectivo proposto, o mais interessante e, consequentemente, mais importante a nível industrial.Liquid phase cell filtration is an expanding process in biotechnology, in the food and beverage industry or wastewater treatment. Due to the increasing economical importance of those industries it becomes necessary to interpret, in a correct way, the data filtration, mainly because it may influence the choice of the filtration method. In this context the work that is presented here was created with the purpose the selective separation of microorganisms by the process of anisotropic filtration. It is known that is possible to build anisotropic porous media with controlled tortuosity, using for the desired effect, packages with different proportions of glass spheres of different diameters. It has been attempted to understand the relationships between the tortuosity and the diffusion or the effectiveness of separation/resolution of mixtures of two microorganisms in a different morphologic way: the bacteria Lactobacillus bulgaricus and the yeasts Saccharomyces cerevisiae. The former ones are rod-shaped, whereas the latter ones are circular cells. Later on the separation of microspheres of polystyrene has also been performed, to analyze the effect of the particles volume. The observed results were compared with particles of different volume and shape with the help of glass spheres. In the experimented packages, an elution was observed according to the order: microspheres, yeasts and bacilli. These results are in agreement with the expectations. A deviation is seen between the yeasts and the bacilli retention: yeast cells are separated according to hydrodynamic chromatography (HDC) whereas Lactobacillus bulgaricus behave is separated according to the exclusion law and has a retention similar to the one of the glass particles with 4 μm diameter (with density 2.5 g/cm3). The significant retardation of the rod-like cells might be atributed to the interaction of the Lactobacillus bulgaricus with the pores topology. The microspheres withstand a separation according to the principle of HDC and are separated according to their size. Completely different behaviours are observed, that can be described by the model of hydrodynamic chromatography between yeasts ( d = 4.6 μm) and glass spheres of 4 μm, but the density of the first ones is about 2.5 times less to the one of the glass spheres. A binary package was tested using 0.7 volume fraction of larger spherical particles, a package with the particles of larger dimension and other one with particles of smaller dimension of the first binary bed. Comparing the packings it can be concluded that the separation is improved by the application of binary packing. It is this packing that presents the largest selectivity of the tested particles, and leads to better-defined peaks. In the end, the binary packing offers also a larger resistance that makes it, for the proposed goal, the most interesting and, therefore, the most important for industrial purposes

Influence of framework material and vertical misfit of implant-suported partial prostheses on the stresses in prosthetic structures and peri-implant bone tissue

Orientador: Rafael Leonardo Xediek ConsaniDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: O objetivo neste estudo foi avaliar a influência do material de infraestrutura e diferentes níves de desajuste vertical na concentração de tensões em prótese parcial fixa implantossuportada (infraestrutura e porcelana de cobertura), parafuso de retenção e tecido ósseo peri-implantar durante o assentamento protético e frente à aplicação de carga oclusal. Um modelo tridimensional de elementos finitos de uma porção posterior de mandíbula contendo dois implantes osseointegrados nas posições de segundo pré-molar e segundo molar, suportando uma prótese parcial fixa foi construído utilizando software específico de modelagem (SolidWorks 2010). Modelos de elementos finitos foram obtidos pela importação do modelo sólido ao software de simulação mecânica (ANSYS Workbench 11). Os modelos foram separados em grupos de acordo com o material de infraestrutura (liga de ouro tipo IV, liga de prata-paládio, titânio comercialmente puro, liga de cobalto-cromo ou zircônia) e o nível de desajuste vertical (10 ?m, 50 ?m e 100 ?m) criado na interface prótese-implante do segundo pré-molar. A concentração de tensões foi avaliada nas seguintes condições: (1) assentamento protético; e (2) cargas oclusais simultâneas de 110 N vertical e 15 N horizontal em cada dente. Os resultados obtidos mostraram que as infraestruturas mais rígidas apresentam maior concentração de tensões internas; entretanto, promoveram menores concentrações de tensão sobre a porcelana de recobrimento, em ambas condições avaliadas. Na análise do assentamento protético, materiais mais rígidos para infraestruturas aumentaram os valores de tensão no parafuso de retenção e não causaram diferença relevante nas tensões no tecido ósseo peri-implantar. Quando a carga foi aplicada, o uso de infraestruturas mais rígidas promoveu redução de tensões no parafuso de retenção e no tecido ósseo peri-implantar. Em ambas condições avaliadas um considerável aumento na concentração de tensões foi obsevado em todas as estruturas com a amplificação do desajuste. Nas diferentes simulações, o material de infraestrutura exerceu considerável influência nas tensões transmitidas às estruturas avaliadas, exceto ao tecido ósseo peri-implantar em condições de assentamento. Aumento de tensões em todas as estruturas pode ser observado com o aumento do desajusteAbstract: The aim in this study was to evaluate the influence of the framework material and vertical misfit on the stresses created in an implant-supported partial prosthesis (framework and porcelain veneer), retention screw and peri-implant bone tissue during the settlement of the prosthesis and under load conditions. A 3-D Finite Element model of a posterior part of a jaw with two osseointegrated implants at the place of the right second pre-molar and second molar supporting an implant-supported fixed partial prosthesis was constructed using specific modeling software (SolidWorks 2010). Finite element models were obtained by importing the solid model into mechanical simulation software (ANSYS Workbench 11). The models were divided into groups according to the framework material (type IV gold alloy, silver-palladium alloy, commercially pure titanium, cobalt-chromium alloy or zirconia) and vertical misfit level (10 ?m, 50 ?m and 100 ?m) created at the second pre-molar implant-prosthesis interface. The stress concentration was evaluated in the following conditions: (1) settlement of the prosthesis; and (2) simultaneous loads of 110 N vertical and 15 N horizontal in each tooth. The obtained results showed that stiffer frameworks presented higher stress concentrations in it and led to lower stresses in the porcelain veneer, in both conditions. In the analysis of settlement of the prosthesis, stiffer framework materials increased the stress values in the retention screw and did not cause a relevant difference in the stresses values in peri-implant bone tissue. When the load was applied, the use of more stiffness frameworks led to lower stresses in the retention screw, and peri-implant bone tissue. In both conditions evaluated, considerable raise of stress concentration was observed in all the structures within misfit amplification. Comparing the results of the different simulations, the framework materials presented a considerable influence on the stress concentration in the structures evaluated, except on the peri-implant bone tissue during the settlement of the prosthesis, while a considerable increase of the stress in all the structures was observed with the increase of the misfitMestradoProtese DentalMestre em Clínica Odontológic

Análise de falhas mecânicas em próteses fixas realizadas na clínica III do curso de Odontologia da UFSC – Um estudo piloto

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências da Saúde. Odontologia.Estudos sobre a incidência de falhas em Próteses Fixas realizadas em Cursos de Graduação em Odontologia são escassos no Brasil. Esse trabalho avaliou a incidência das falhas mecânicas em Próteses Fixas (PF) realizadas pelos alunos na Clínica III (ODT7016) do Curso de Graduação em Odontologia da UFSC. Pacientes atendidos na universidade que tiveram suas próteses confeccionadas entre 2010 e 2014 foram submetidos à avaliação clínico-radiográfica e ao exame periodontal. Buscou-se também informações relevantes nos prontuários dos pacientes armazenados no Serviço de Triagem. Vinte pacientes atenderam aos critérios de elegibilidade, totalizando 60 PF (26 coroas unitárias, 25 retentores intrarradiculares e 9 próteses parciais fixas). As falhas protéticas mais prevalentes foram: impacção alimentar por falha no contato proximal (37,1%), incompatibilidade de cor e de forma (17,1%), desadaptação marginal (11,4%), desgaste do material de revestimento (8,3%) e contato prematuro (5,7%). Conclui-se que a taxa de sucesso dos tratamentos com próteses fixas realizadas nesta universidade foi de 35%. Com isso, sugere-se um maior rigor no planejamento e execução dos tratamentos, desde o preenchimento do prontuário à inserção dos pacientes no programa de manutenção e controle das próteses após o término de seu tratamento para obter-se maior longevidade e previsibilidade das PF

Evaluation of the stability of prosthetic screws of three craniofacial prostheses retention systems

Orientador: Jose Ricardo de Albergaria BarbosaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: O uso de implantes osseointegrados em próteses craniofaciais ajuda na estabilidade outorgando maior conforto para o paciente, minimizando a perda facial existente, melhorando a aparência, estética e convivo social. Existem diferentes sistemas para retenção de próteses sobre implantes osseointegráveis como Barra-Clipe, Ball/O'ring e Magneto, com diferentes vantagens e limitações. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade de parafusos protéticos em três tipos de sistemas de retenção de próteses craniofaciais (Barra-Clipe, Ball/O'ring e Magneto), quando submetidos a ciclagem mecânica. Foram utilizados doze modelos de resina acrílica com dois implantes craniofaciais 4 mm x 6 mm (HABE implants ¿ Facie line, INP® System - São Paulo ¿ Brazil) instalados a 20 mm de distância entre si e separados em três grupos: I - Barra-clipe (Sistema INP® - São Paulo - Brasil); II- Ball/O-ring (Sistema INP®) e III Magneto (Metalmag®, São Paulo ¿ Brasil) com quatro amostras para cada grupo e foram submetidas ao teste de ciclagem mecânica de remoção e inserção (f = 0,5 Hz) para determinar o afrouxamento dos parafusos. A máquina servo-hidráulica MTS 810-Flex Test 40 (Eden Prairie, MN- USA) foi utilizada para realizar a ciclagem, com deslocamento de 2,5mm e velocidade de 10 mm/s. Os parafusos dos sistemas de retenção receberam 30 Ncm de torque inicial e os valores de afrouxamento foram obtidos em três ciclos (1080, 2160 e 3240), re-aplicando 30 Ncm nos parafusos antes do novo ciclo. Ouve diferencia estadistica significativa no grupo de Ball/O'ring no primeiro e segundo ciclo com maior afrouxamento no primeiro ciclo. Quando comparado entre os grupos, o grupo Ball/O'ring apresentou diferencia estatística no primeiro ciclo e Barra-Clipe no segundo ciclo. O resultado deste trabalho indica que todos os parafusos protéticos apresentam afrouxamento após torque inicial e o sistema de retenção Barra-Clipe apresenta maior afrouxamento quando comparados com os sistemas Ball/O'ring e MagnetoAbstract: The use of bone-integrated implants in craniofacial prostheses helps in the stability of the prosthesis granting a greater comfort for the patient and minimize the existing facial defects, improving appearance, aesthetic and social live. There are different types of prosthesis retention systems in bone-integrated implants as Bar-Clip, Ball/O'ring and Magnet and each retain system will have its advantages and limitations. This study aimed to evaluate the stability of prosthetic screws of three types of craniofacial prostheses retention system (Bar-Clip, Ball/O'ring and Magnet) when submitted to mechanical cycling. Twelve models of acrylic resin with two craniofacial implants of 4 mm x 6mm (HABE Implants - facie line, INP® System - São Paulo - Brazil) placed 20 mm from each other were separated into three groups: I - Bar-clip (Sistema INP® - São Paulo - Brasil); II- Ball/O'ring (Sistema INP®) and III Magnet (Metalmag®, São Paulo ¿ Brasil) with four samples for each group and underwent to a mechanical cycling removal and insertion test (f = 0,5 Hz) to determine the loosening of the retation screws. The servo-hydraulic MTS machine 810-Flextest 40 (Eden Prairie, MN-USA) was used to perform the cycling with 2.5mm and a displacement of 10 mm/s. The screws of the retation systems receive initial torque of 30 Ncm and the lossening of the screw values were obtained in three cycles (1080, 2160 and 3240) reapplying 30 Ncm on the screws before the new cycle. There were significant differences in the Ball/O'ring group between the first cycle and second cycle, with greater loosening values in the first cycle. When compared the torque values between the three groups, was observed difference with greater loosening in the Ball/O'ring group for the first cycle and the Bar-Clip group for the second cycle. The results of this study indicate that all prosthetic screws have a loosening after initial tightening torque and the Bar/Clip retention system have more influence causing loosening of the screws when compared with Ball/O'ring and Magnet retention systemMestradoCirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-FaciaisMestre em Clínica OdontológicaCAPE

Influence of 1-Methylcyclopropene on the biochemical response and ripening of ‘solo' papayas

The market demand for tropical fruits has been growing steadily over the past two decades and global papaya production has grown significantly over the last few years. This sector, however, suffers greatly from postharvest losses due to reduced quantity and quality of fruits between harvest and consumption. The use of ethylene inhibitors after harvest could improve the final quality of the fruit to satisfy the consumer and also minimize waste. The physiological and biochemical responses of ‘Solo’ papayas treated with the ethylene inhibitor 1-methylcyclopropene (1-MCP) to extend storage shelf life and maintain quality during long-term storage are deeply discussed in this study. Papaya fruits arrived at Cranfield University (CU) and received a 24 h 1-MCP, being stored at 20 ºC for 10 days. The ethylene inhibitor 1-MCP application significantly delayed ‘Solo’ papaya ripeness on fruit storage by reducing respiration rate and ethylene production. There was a delay from 7 days in fruit firmness loss and the retention of green peel colour was increased. Inhibition of ethylene perception by 1-MCP did not prevent the accumulation of sugars and the mean values were similar and higher than those found for control fruits, which are possibly due to the lower reaction speed, leading to a higher accumulation

Densidade e relação ar/água de substratos hortícolas

Change on substrate bulk density during the growing period may negatively affect other substrate physical properties and, consequently, plant growth. The objectives of this research were 1) to characterize physical properties of two horticultural substrates (S1 and S2), 2) to evaluate the effect of different bulk densities values of those substrates on their air/water relationship, and 3) to develop mathematical functions to estimate the air/water relationship by increasing substrates bulk density value. First, the distribution of particles size, the bulk density, and the water release curve of the substrates were determined. Then, substrates were packed with three different bulk density values, i.e. 10% (D1), 20% (D2) and 30% (D3), higher than the bulk density (D) determined in the characterization phase. The water release curves were determined for each bulk density value of both substrates. The effect of increasing substrate bulk density in the total porosity (TP), aeration space (AS), available water (AW), easily available water (EAW), buffering water (BW), and in the remaining water (RW) was evaluated using simple linear regression and polynomial analysis. The particles size distribution and the water release curves were significantly different for the two substrates. Increasing the bulk density value decreased TP and AS, and increased BW and RW. The highest values of AW and EAW were observed for D1. Regression equations obtained can be used to choose the more appropriate air/water relationship for each growing condition.Alterações na densidade do substrato durante o cultivo das plantas modificam suas propriedades físicas. O trabalho teve como objetivos caracterizar fisicamente dois substratos hortícolas e avaliar o efeito da densidade na relação ar/água dos mesmos, elaborando funções matemáticas que permitam estimar tal relação a partir da densidade do substrato. Para tanto, determinou-se a distribuição do tamanho das partículas, a densidade e a curva de retenção de água. Procedeu-se o acondicionamento dos substratos em três valores de densidade: 10 (D1), 20 (D2) e 30% (D3) maior que a densidade (D) determinada na fase de caracterização. Partindo das amostras com diferentes densidades, determinou-se a curva de retenção de água dos substratos. A influência do aumento da densidade do substrato na porosidade total (PT), no espaço de aeração (EA), na água disponível (AD), na água facilmente disponível (AFD), na água tamponante (AT) e na água remanescente (AR) foi avaliada pela análise de regressão linear simples e análise polinomial. A composição granulométrica e a curva de retenção de água foram significativamente diferentes para os dois substratos. O aumento da densidade diminuiu a PT e o EA e aumentou a AT e AR. Os maiores valores de AD e AFD foram observados para D1. Foram obtidas equações de regressão que podem auxiliar na escolha da relação ar/água mais adequada para cada condição

Novas técnicas cromatográficas

A cromatografia é um processo de separação muito especial, na medida em que permite separar compostos de misturas complexas com grande precisão. Mesmo elementos muito similares, como as proteínas que podem variar apenas num aminoácido, podem ser separados por cromatografia. Na verdade, a cromatografia pode purificar praticamente qualquer substância solúvel ou volátil, desde que a fase sólida, a fase móvel e as condições de operação empregues sejam as correctas. A cromatografia tem ainda a vantagem de poder ser utilizada para separar produtos lábeis, desde que as condições de operação aplicadas não sejam muito severas. Por estas razões a cromatografia tem uma variedade de usos no campo da biotecnologia existindo numerosas técnicas cromatográficas, como a cromatografia de exclusão molecular, de troca iónica e de afinidade, cujos fundamentos experimentais e teóricos estão bem estabelecidos. No que se refere ao fraccionamento de macromoléculas, nanopartículas, colóides e/ou microrganismos em meios porosos permanecem ainda muitas dúvidas. Neste artigo apresenta-se uma breve descrição de dois novos tipos de cromatografia que podem constituir novas e interessantes alternativas de separação: a cromatografia hidrodinâmica e a cromatografia slalom.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT

Consumo voluntário: fatores relacionados com a degradação e passagem da forragem pelo rúmen.

Digestão a nível de rúmen. Dinâmica da passagem.bitstream/item/104713/1/Consumo-voluntario-fatores.pd