Graphene Biosensors for Diabetic Foot Ulcer Monitoring

The prevalence of Diabetes Mellitus (DM) in the twenty-first century has increased drastically, consequently, the incidence of DM-related complications has increased as well. According to the International Diabetes Federation (IDF) in 2021, globally one in every ten adults aged from 20 to 79 years had DM. Approximately 15-34% of individuals with DM are likely to develop a Diabetic Foot Ulcer (DFU) throughout their lifetime. Unmonitored and in- fected DFU can lead to non-traumatic lower extremity amputation and worst-case cause morbidity. Therefore, it is of great importance to develop effective, rapid production, bio- compatible, low-cost, flexible, wearable, sustainable sensors to monitor objectively the ulcer healing state. This dissertation aims to meet this need through the development of tempera- ture and pH laser-induced graphene (LIG) sensors on paper, that could be included in smart bandages and medical wound dressings. During this dissertation, LIG on paper fabrication parameters were studied to obtain the most reproducible, durable, and good electrical per- formance. The production condition of the LIG used for the development of the sensors had an average sheet resistance value of 24.9Ω/ with 1.2 Ω/ of standard deviation. The ther- moresistive sensor developed is characterized by a negative temperature coefficient with a highly linear response, and a sensitivity of 0.71 %℃−1 from 26℃ to 40℃, a suitable interval for its application. The electrochemical cell produced works as a potentiometric pH sensor. Its working electrode (WE) was electropolymerized with polyaniline (PANI) a pH-sensitive bio- compatible electrolyte. The sensor demonstrated a Nernstian behavior with a sensitivity of 53.0 / and 2.3 / of standard deviation on the interval from 2 pH to 9 pH.A prevalência da Diabetes Mellitus (DM) no século XXI aumentou drasticamente, con- sequentemente, a incidência de complicações relacionadas com a DM também aumentou. Segundo a Federação Internacional de Diabetes em 2021, globalmente um em cada dez adultos com idades compreendidas entre os 20 e os 79 anos tem DM. Aproximadamente 15- 34% dos indivíduos com DM são suscetíveis de desenvolver uma úlcera do pé diabético (DFU) durante toda a sua vida. A DFU não monitorizada e infetada pode levar a uma amputa- ção não traumática das extremidades inferiores e causar morbilidade no pior dos casos. Por conseguinte, é de grande importância desenvolver sensores eficazes, de produção rápida, biocompatíveis, de baixo custo, flexíveis, viáveis e sustentáveis para monitorizar objetivamen- te o estado de cicatrização da úlcera. Esta tese visa responder a esta necessidade através do desenvolvimento de sensores de temperatura e pH induzidos por laser (LIG) em papel, que poderiam ser incluídos em ligaduras inteligentes e curativos médicos de feridas. Durante esta dissertação, foram estudados parâmetros de fabrico de LIG em papel para obter o mais re- produtível, durável, e bom desempenho elétrico. O valor da resistência da folha média da condição de produção utilizada para o desenvolvimento foi de 24.9 Ω/ com um desvio padrão de 1.2 Ω/. O sensor termoresistivo desenvolvido é caracterizado por um coeficiente de temperatura negativa com uma resposta altamente linear, e uma sensibilidade de 0.71 %℃−1 entre os 26℃ e 40℃, um intervalo adequado para a sua aplicação. A célula ele- troquímica produzida funciona como um sensor de pH potenciométrico. O seu elétrodo de trabalho (WE) foi electropolimerizado com polianilina (PANI) um eletrólito biocompatível sensível ao pH. O sensor demonstrou um comportamento Nernstiano com uma sensibilidade de 53.0 / e desvio padrão de 2.3/ no intervalo de 2 a 9 pH

Ventaja Competitiva: Gestión en el nivel de empresa

La ventaja competitiva de la empresa se basa en la adecuación de sus recursos y capacidades al ambiente de competencia. En el documento se presenta el marco y los fundamentos de la ventaja competitiva en el nivel de empresa, especificando las estrategias que conducen al desarrollo de la ventaja competitiva básica, revelada y sustentable, según el enfoque tridimensional dentro de la competencia global. Se especifican los atributos que deben desarrollar las empresas para el mejoramiento de sus capacidades, como los aspectos que constituyen la planificación estratégica en la actividad de la empresa y el entorno con que se relaciona, pues la competitividad de la empresa depende de su capacidad para configurar una cartera de recursos únicos, que le confieran un conjunto de competencias distintivas

Relatório de estágio sobre a intervenção pedagógica realizada na Escola Básica do 1º Ciclo com Pré-Escolar Nazaré

Este relatório tem como principal objetivo apresentar a intervenção pedagógica realizada, em situação de estágio, a Educação Pré-Escolar e o Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico. A sua estrutura assenta em duas partes distintas. A primeira parte consiste numa apresentação teórica de temas intimamente relacionados com a prática docente, tal como as perspetivas sobre a escola e o “ser professor”. Incido ainda sobre os fundamentos teóricos referentes às opções metodológicas que deram corpo à intervenção pedagógica, sendo estes propulsores da ação educativa. A segunda e última parte remetem o leitor para a intervenção educativa em ambos os contextos. Ao longo desta Parte II faço uma descrição das atividades, tendo esta um suporte teórico e reflexivo. Concluo o relatório com algumas considerações finais, que sintetizam a minha ação reflexiva ao longo deste trabalho

Competitividad: reto interconectado Empresa-País

Las nuevas economías de apertura creciente en materia de comercio internacional han suscitado el reto en las empresas para que desarrollen ventajas competitivas ante la hipercompetencia global. En este trabajo se exponen algunos modelos teóricos en que han sido propuestos distintos factores determinantes de ventajas competitivas para las empresas. Además se presenta el enfoque holístico, que enmarca el sistema de competitividad para el desarrollo de ventajas competitivas sustentables. El análisis de los distintos modelos da una visión de que la ventaja competitiva se sustenta en factores multidimensionales que deben gestarse dentro de las empresas y propugnarse con el apoyo de políticas públicas integrales y coherentes, puesto que de las ventajas competitivas de las empresas depende la consecuencia de la competitividad del país, lo cual representa un reto interconectado entre empresa-país

Prospeção da diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em 2 espécies agrícolas (Phaseolus vulgaris L. e Vicia faba L.) e 2 espécies nativas (Teline maderensis Webb & Berthel e Genista tenera (Jacq. Ex Murray) Kuntze) da Madeira

Tese de mestrado, Microbiologia Aplicada, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016O Filo Glomeromycota compreende um grupo de fungos que se considera no geral serem biotróficos obrigatórios e que se associam a cerca de 80% das plantas. O fungo e a planta formam uma associação simbiótica conhecida como micorriza arbuscular. Desta associação, o fungo absorve entre 5 a 20% do carbono fotossintetizado pela planta e por outro lado a planta pode beneficiar do aumento da absorção de nutrientes, nomeadamente de fósforo e azoto, promovido pela simbiose. Adicionalmente, estes fungos podem melhorar a tolerância a stresses bióticos e abióticos. Os Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) podem afetar um ecossistema inteiro, devido às extensas redes de micélio e esporos produzidas, que podem conectar um grande número de diferentes plantas, para além de que são uma fonte de nutrição para outros microrganismos. Para a Madeira estão descritas apenas duas espécies de FMA e não se conhecem estudos sobre a biodiversidade destes microrganismos na ilha, nem a sua distribuição. A fim de colmatar esta lacuna selecionou-se duas plantas endémicas (Teline maderensis Webb & Berthel. e Genista tenera (Jacq. ex Murray) Kuntze) e duas agrícolas (Vicia faba L. e Phaseolus vulgaris L.), colhidas, cada uma delas em três localizações diferentes, para estudar a biodiversidade de FMA que as colonizam. Os resultados indicam que a colonização das raízes das plantas em estudo está correlacionada com as características bioquímicas do solo, nomeadamente por P, N, K, Cu, Mg, pH e Grau de saturação. Relativamente à diversidade e composição das comunidades de FMA das raízes das plantas, verificou-se que esta é também influenciada pelas características do solo, bem como pelo hospedeiro. Os dendrogramas obtidos a partir das técnicas DGGE e RFLP distribuem as espécies agrícolas em diferentes clusters e colocam espécies endémicas, num único cluster, indicando que as comunidades de FMA que colonizam as raízes destas últimas são muito próximas. Este resultado é, possivelmente, consequência da similaridade das características dos seus solos, situação que não se verificou para os solos das plantas agrícolas. A análise estatística e molecular mostra que a altitude não teve influência nem nos índices de colonização arbuscular micorrízica, nem na diversidade e composição das comunidades de FMA em estudo.The phylum Glomeromycota comprises a group of fungi that are considered generally to be obligate biotrophic and they can be associated to around 80% of vascular plants on Earth. Fungi and plant form a symbiotic association known as arbuscular mycorrhizae. The fungus absorb about 5 to 20% of the carbon photossintetized by the plant and in the other hand plant can beneficiate by the enhancement of nutrient assimilation, mainly phosphate and nitrogen. In addition, it can enhance the tolerance of biotic and abiotic stresses. Arbuscular Micorrhizal Fungi (AMF) might impact an entire ecosystem by producing extensive underground networks, composed by hyphae and spores. These networks can connect a great number of unrelated plants and can be a nutritional source for microbial communities. To Madeira Island, it is described only two AMF species and there are no known studies about FMA biodiversity to the island, neither about its distribution. Therefore, we pick two endemic plants (Teline maderensis Webb & Berthel. and Genista tenera (Jacq. ex Murray) Kuntze) and two crops (Vicia faba L. and Phaseolus vulgaris L.). They were sampled on three different places to quantify and analyze the biodiversity of the FMA that colonize the root of these plants. The results show us that plant root colonization by AMF is correlated with soil composition, mainly P, N, K, Cu, Mg, pH and soil’s degree saturation. Concerning to biodiversity and composition of the AMF community colonizing roots, we found that both soil factors and host plant has influence on it. Generated dendrograms from DGGE and RFLP techniques distribute crop species in different clusters, and endemic species were grouped in only one cluster, pointing that their communities are very similar. We thought this was because of similar soil biochemical characteristics that haven’t been seen in crop’s soil. Statistical and molecular analysis shows that altitude doesn’t interfere with root colonization neither with biodiversity and composition of the AMF community colonizing roots

Linguagem metafórica e ensino da química quântica/ensino secundário

Mestrado em Didáctica - Ciências para Professores do 3º CEB/Sec de Física e QuímicaO estudo da linguagem metafórica no ensino das ciências, na aprendizagem das ciências, na formação de professores de ciências e na construção das ciências é uma linha de investigação de grande actualidade. Uma boa parte dessa relevância advém do carácter abstracto de muitos dos conceitos científicos e do poder da linguagem metafórica não só como instrumento de comunicação mas também de construção do conhecimento, ou seja, seu carácter heurístico. A finalidade deste estudo é, no quadro de uma Didáctica de raiz construtivista, contribuir para um melhor conhecimento sobre o papel e usos da linguagem metafórica no ensino das Ciências/Química tendo em vista a melhoria desse ensino, em particular no âmbito da Química Quântica/estrutura atómica (ensino secundário). Trata-se de um tema curricularmente relevante, reconhecidamente difícil quer no ensino quer na aprendizagem e de que existem poucos estudos de investigação nesse nível de ensino e em ambiente de sala de aula. De acordo com tal finalidade definiram-se como questões de investigação (i) Se existem e quais as evidências de linguagem metafórica (LM) usada por professores e alunos no quadro do ensino da estrutura atómica (ensino secundário)? (ii) Quais as características da LM usada por professores e alunos no ensino da estrutura atómica (ensino secundário)? (iii) De que forma a LM é usada por professores e alunos no quadro das estratégias de ensino da estrutura atómica (ensino secundário)? (iv) Que implicações se podem retirar do estudo tendo em vista melhorar a articulação entre a investigação sobre o ensino da Química e a formação de professores de Química? O estudo incidiu sobre o ensino de uma unidade curricular completa, estrutura atómica, numa turma do 12º ano de escolaridade (26 alunos). Devido à sua natureza fenomenológica e ao previsível pouco controlo sobre os comportamentos dos sujeitos envolvidos (professora e alunos em ambiente de sala de aula), adoptou-se uma estratégia metodológica do tipo qualitativo e de índole naturalista (não participante), já que o foco do estudo era a valorização da dimensão semântica/contextual da produção do discurso pedagógico na sala de aula. Consideraram-se várias categorias de conteúdo predefinidas de acordo com o programa curricular dos alunos. Definiu-se como unidade de análise de conteúdo as evidências de episódios metaforicamente relevantes usados na sala de aula pela professora e alunos. Os resultados obtidos dão respostas relevantes às questões de investigação. Em particular, as evidências obtidas sugerem dificuldades, senão mesmo a impossibilidade, de levar a cabo o ensino e a aprendizagem da estrutura atómica no ensino secundário sem o uso da LM. Esta não é certamente o único meio de ensinar e aprender conceitos abstractos mas é certamente um poderoso meio. Os resultados do estudo revelam a dificuldade, mas também o esforço, da professora em ensinar um tema de reconhecida dificuldade para professores e alunos, exigindo um sólido conhecimento químico e didáctico, apesar de ter sido facilitado por um clima de aula reflectindo um bom relacionamento professora/alunos. Apresentam-se limitações da investigação bem como várias sugestões de futuros estudos sobre o tema abordado.The study of metaphorical language in science education and science building is a very timely line of research. Much of its relevance comes from the abstract nature of many of the scientific concepts and the power of metaphorical language not simply as a communication tool but also for the construction of scientific knowledge, e.g. its heuristic function. The purpose of this study is to contribute to a better understanding of the role and uses of metaphorical language in science education with a view to improve the teaching of quantum chemistry / atomic structure (secondary education) along constructivist lines. This is a relevant topic usually considered quite difficult both for teaching and learning. Also, only a few classroom research studies are reported in upper secondary education. Four research questions were defined (i) What are the evidences of the metaphorical language (ML) used by teachers and students during the teaching of the atomic structure (secondary education)? (ii) What are the characteristics of the ML used by teachers and students during the teaching of the atomic structure (secondary education)? (iii) In what ways the ML is used by teachers and students within the teaching strategies of the atomic structure (secondary education)? (iv) What implications can be drawn from the study in order to improve the bridge between chemistry education research and teacher training? The study focused on the teaching of a full curricular unit (atomic structure, 26 students, 12th grade). Due to its phenomenological nature and predictable little control over the behaviours of those involved (teachers and students in a classroom environment) the study adopted a qualitative/naturalistic (no participative) methodology, as the focus of the study was the valuing of semantic / contextual discourse produced in the classroom. Several predefined content categories were considered according to the school curriculum. The unit of content analysis was defined in terms of the evidences of episodes metaphorically relevant used in the classroom by the teacher and the students. The results provide relevant answers to the research questions. In particular, the evidence gathered suggests difficulties, if not an impossible task, to carry out the teaching and learning of atomic structure in secondary education without the use of LM. It is certainly not the only means to teach and to learn abstract concepts but it is certainly a powerful one. The results also reveal how difficult was for the teacher, in spite of her effort, to teach a topic of recognized difficulty for teachers and students, requiring a strong chemistry and content knowledge background, despite the pleasant classroom climate reflecting a good relationship teacher / students. Limitations of the research as well as several suggestions for further studies on the subject are presented

Abordagem dos conceitos científicos de biologia nos manuais escolares de 10º ano

info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Influence of CO2 laser beam modelling on electronic and electrochemical properties of paper-based laser-induced graphene for disposable pH electrochemical sensors

Funding Information: This work is funded by National Funds through FCT I.P. , under the scope of projects UIDB/50025/2020–2023. Authors also acknowledge funding from project BEST , grant Nos. ALT20–03–0247-FEDER-113469 and LISBOA-01–0247-FEDER-113469 . J. C. acknowledges the Santander/NOVA2021 Collaborative Research Award—Graphene Smart Bandages for Diabetic Foot Ulcer Monitoring, Reference GSBDFULM. T. Pinheiro acknowledges funding from FCT I.P. through the PhD Grant DFA /BD/8606/2020 Publisher Copyright: © 2023Laser-induced graphene (LIG) allows for the fabrication of cost-effective, flexible electrodes on a multitude of recyclable and sustainable substrates, for implementation within electrochemical biosensors. This work expands on current LIG research, by experimentally modeling the effects of several CO2 laser irradiation variables towards resulting conductive and electrochemical properties of paper-derived LIG. Instead of relying on the established paradigm of manipulating power and scan speed of the laser irradiation process for optimized outcomes, modeling of underlying laser operation principles for pulse modulation, regarding pulse repetition frequencies, pulse duration and defocus are presented as the key aspects dominating graphitization processes of materials. This approach shows that graphitization is dominated by appropriate pulse durations, dictating the time the substrate is exposed to each laser pulse, with laser fluence and irradiation defocus influencing the resulting conductive properties, with sheet resistances as low as 14 Ω sq−1. Similarly, fabrication settings controlled by these parameters have a direct influence on the properties of LIG-based electrochemical three-electrode cells, with optimized fabrication settings reaching electrochemically active surface area as high as 35 mm2 and heterogeneous electron transfer rates of 3.4 × 10−3 cm.s−1. As a proof-of-concept, the production of environmentally friendly, accessible, and biocompatible pH sensors is demonstrated, using two modification approaches, employing riboflavin and polyaniline as pH-sensitive elements.publishersversionpublishe