Automatic plan generation and adaptation by observation : supporting complex human planning

Tese de doutoramento. Engenharia Informática. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 201

Planning and verification of multipath routing protocols

Conventionally the problem of the best path in a network refers to the shortest path problem. However, for the vast majority of networks present nowadays this solution has some limitations which directly affect their proper functioning, as well as an inefficient use of their potentialities. Problems at the level of large networks where graphs of high complexity are commonly present as well as the appearing of new services and their respective requirements, are intrinsically related to the inability of this solution. In order to overcome the needs present in these networks, a new approach to the problem of the best path must be explored. One solution that has aroused more interest in the scientific community considers the use of multiple paths between two network nodes, where they can all now be considered as the best path between those nodes. Therefore, the routing will be discontinued only by minimizing one metric, where only one path between nodes is chosen, and shall be made by the selection of one of many paths, thereby allowing the use of a greater diversity of the present paths (obviously, if the network consents). The establishment of multi-path routing in a given network has several advantages for its operation. Its use may well improve the distribution of network traffic, improve recovery time to failure, or it can still offer a greater control of the network by its administrator. These factors still have greater relevance when networks have large dimensions, as well as when their constitution is of high complexity, such as the Internet, where multiple networks managed by different entities are interconnected. A large part of the growing need to use multipath protocols is associated to the routing made based on policies. Therefore, paths with different characteristics can be considered with equal level of preference, and thus be part of the solution for the best way problem. To perform multi-path routing using protocols based only on the destination address has some limitations but it is possible. Concepts of graph theory of algebraic structures can be used to describe how the routes are calculated and classified, enabling to model the routing problem. This thesis studies and analyzes multi-path routing protocols from the known literature and derives a new algebraic condition which allows the correct operation of these protocols without any network restriction. It also develops a range of software tools that allows the planning and the respective verification/validation of new protocols models according to the study made

Functional studies on zeb transcription factors in glioblastoma

Glioblastoma (GBM) remains the deadliest primary brain tumour in adults, in part due to its highly invasive nature. Although not a classical model of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), recent work from our group has implicated the EMT transcription factor (TF) ZEB1 in regulating an "EMT-like" process that contributes to GBM tumour invasion. It is also known that ZEB1 works both as an activator and repressor of gene expression in various gene expression paradigms, including in GBM. Another member of the ZEB family, ZEB2, has also been implicated in GBM pathophysiology, but how its function differs from that of ZEB1, remains unclear. In this work, we focused on the role of ZEB2 in GBM, and how it compares with ZEB1. First, we compared the activity of ZEB proteins in transcriptional assays, performing reporter gene assays in transfected cells. Results show ZEB2 has repressive activity in two gene expression paradigms where ZEB1 functions as a transcriptional activator, revealing distinct features of these TFs. Next, we investigated how the two ZEB TFs compare in correlational studies using transcriptomics data from large cohorts of GBM tumours. We found both TFs to be differently expressed across different GBM subtypes. However, we discovered high inconsistency of results obtained across data sets, highlighting unexpected differences between transcriptomics databases. Last, we compared how ZEB TFs are recruited to regulatory regions of target genes in a cellular model of GBM using chromatin immunoprecipitation followed by quantitative polymerase chain reaction (ChIP-qPCR). This showed that the opposing transcriptional activities observed are both associated with binding of each TF to regulatory regions. Moreover, the ChIP protocol established was used for preparing a ChIP-sequencing sample to compare the genome-wide binding profiles of both ZEB TFs.O glioblastoma (GBM) é o tumor cerebral primário mais fatal em adultos, em parte devido à sua natureza altamente invasiva. Embora não seja um modelo clássico de transição epitélio-mesênquima (EMT), um estudo recente do nosso grupo associou o fator de transcrição (TF) ZEB1 à regulação de um processo "semelhante a EMT" que contribui para a invasão tumoral em GBM. Sabe-se ainda que ZEB1 funciona tanto como ativador como repressor em vários paradigmas de expressão génica, incluindo no GBM. Outro membro da família ZEB, ZEB2, também está envolvido na fisiopatologia do GBM, mas sem conhecimento acerca de que forma a sua função difere da de ZEB1. Neste trabalho, focámo-nos no papel do ZEB2 em GBM e como se compara ao ZEB1. Em primeiro lugar, comparámos a atividade das proteínas ZEB em ensaios de transcrição, realizando ensaios de genes-repórter em células transfetadas. Os resultados mostram que ZEB2 tem atividade repressiva em dois paradigmas onde ZEB1 atua como um ativador transcripcional, revelando características distintas desses TFs. Em seguida, investigámos como ambos os ZEBs se comparam em estudos correlacionais usando dados transcriptómicos de grandes coortes de GBM. Ambos os TFs apresentaram diferentes níveis de expressão entre diferentes subtipos de GBM. Contudo, verificou-se alta inconsistência dos resultados obtidos entre os conjuntos de dados, destacando diferenças inesperadas nas bases de dados transcriptómicas. Por último, comparámos a forma como ambos os TFs são recrutados para regiões reguladoras de genesalvo num modelo celular de GBM usando imunoprecipitação da cromatina seguida por reação em cadeia da polimerase (ChIP-qPCR). Esta técnica permitiu verificar que as atividades de transcrição antagonistas observadas estão associadas à ligação de cada TF a regiões reguladoras. Além disso, o protocolo ChIP estabelecido foi usado para preparar uma amostra de sequenciação ChIP para comparar os perfis de ligação de ambos os TFs ZEB no genoma

Achieving higher efficacy without compromising safety with factor XI inhibitors versus low molecular weight heparin for the prevention of venous thromboembolism in major orthopedic surgery—Systematic review and meta-analysis

Publisher Copyright: © 2022 The Authors. Journal of Thrombosis and Haemostasis published by Wiley Periodicals LLC on behalf of International Society on Thrombosis and Haemostasis.Background: In recent years, many important advances have been seen in anticoagulation therapy. However, bleeding risk is still a major concern. Factor XI (FXI) inhibition has emerged as a potential advantageous target to minimize this risk. Objectives: We conducted a systematic review and meta-analysis of current evidence on FXI inhibitors for thromboprophylaxis in major orthopedic surgery. Methods: We performed a systematic search of electronic databases (PubMed, CENTRAL, and Scopus) until May of 2022. Studies were considered eligible if they were randomized controlled trials (RCTs) evaluating FXI inhibitors in thromboprophylaxis versus low molecular weight heparin (LMWH). For analysis purposes, we considered efficacy (venous thromboembolism [VTE], symptomatic VTE) and safety (major and clinically relevant non-major [CRNM] bleeding events, major bleeding events, blood transfusion necessities, adverse events, major adverse events) outcomes. Results: Overall, four RCTs were included, with a total of 2269 patients, 372 VTE events, and 50 major or CRNM bleeding events. Regarding efficacy outcomes, FXI inhibitors were associated with a significant reduction in the incidence of VTE events (odds ratio [OR] 0.50; 95% confidence interval [CI: 0.36, 0.69]). Concerning safety outcomes, FXI inhibitors significantly reduced major or CRNM bleeding events (OR 0.41; 95% CI [0.22, 0.75]). It was also associated with a lower percentage of patients needing a blood transfusion, despite not meeting statistical significance (OR 0.69; 95% CI [0.32, 1.48]). Incidence of adverse events and major adverse events were similar between groups. Conclusion: Factor XI inhibitors showed a significant reduction in the incidence of VTE and bleeding events among patients submitted to major orthopedic surgery.publishersversionepub_ahead_of_prin

Valorização de resíduos farmacêuticos usando líquidos iónicos

Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Industrial e AmbientalThe main objective of the present work is the application of aqueous biphasic systems (ABS) with ionic liquids (ILs) in the extraction of pharmaceutical wastes. Nowadays, after their expiration date time recovered medicine waste are incinerated, destroying most of the valuable compounds present, with only a minor thermic valorisation. Therefore the development of new processes that allow this wastes valorization is crucial to create a more environmentally friendly process and the use of wastes as a source of raw materials. The development of new ABS with ILs and their study allowed the optimization of the extraction of paracetamol and caffeine. Finally the application of this simple and fast process to a medical waste (ALGIK) resulted in a complete extraction of both paracetamol and caffeine.Este trabalho tem como objetivo estudar a aplicação de sistemas aquosos bifásicos (SAB) com líquidos iónicos (LIs) na extração de compostos ativos de resíduos farmacêuticos. Atualmente os medicamentos fora do mercado são recolhidos e incinerados, sendo por isso a totalidade dos compostos ativos de interesse perdidos por combustão completa. Apesar da valorização energética destes resíduos há grandes perdas ao nível dos vários compostos presentes. Deste modo o desenvolvimento de novos processos simples de extração com vista a’ valorização dos compostos ativos presentes nos mesmos é de grande importância, minimizando os impactos ambientais e permitindo a utilização destes resíduos como fonte de matérias primas. Foi possível desenvolver novos SAB com LIs e proceder ao estudo e otimização dos mesmos na extração de cafeína e paracetamol. Por fim o processo otimizado foi aplicado a um resíduo medicamentoso (ALGIK). O resultado obtido demonstra uma completa extração dos compostos ativos com os SAB utilizados

Fotodegradação de antibióticos de nitrofurano em condições ambientais

Ao submeter uma solução aquosa de 5-nitro-2-furaldeído (NFA) a fotólise com impulsos de luz de curta duração (produzidos por um laser de estado sólido de Nd-YAG) origina-se uma absorvância (transiente) de curta duração que é atribuída à absorção de luz pelo NFA no estado tripleto mais baixo (3NFA*). O espectro desta absorção de luz apresenta um λmax = 475 ± 5 nm, que se mostrou ser insensível à polaridade do solvente. Em solução aquosa, a absorção do 3NFA* decai para uma absorção transiente de tempo de vida mais longo e que, medida em tempos diferentes (depois do fim do impulso), revelou ser devida a um radical furiloxilo (a de λmax ≈ 375 nm) e ao anião radical NFA•‒ (a de λmax ≈ 400 nm). Estes dois radicais foram gerados independentemente um do outro, o que permitiu confirmar a atribuição daquela absorção de longo tempo de vida (obtida na fotólise de NFA em água) aos radicais furiloxilo e anião radical do NFA. O tempo de vida (τ) do 3NFA* revelou uma dependência em relação à natureza do solvente e à concentração de NFA no estado fundamental. Da propensão do 3NFA* para abstrair um átomo de hidrogénio de solventes (com átomos de H abstraíveis) concluiu-se a natureza (n, π*) do estado tripleto de menor energia do NFA. A dependência de τ em relação à concentração de NFA (no estado fundamental) forneceu evidência cinética em favor da formação de um excímero tripleto que supostamente se dissocia em iões radicais (catião e anião) como é proposto no mecanismo de auto-supressão do 3NFA* por transferência de electrão. O efeito da acididade sobre τ corrobora o mecanismo de auto-supressão por transferência de electrão. A análise cromatográfica e espectroscópica da solução fotolisada de NFA em água permitiu identificar a 5-hidroximetileno-2(5H)-furanona, o ião nitrito e uma substância desconhecida de tR 3.69 minutos como os fotoprodutos maioritários. Apresenta-se evidência conclusiva de que a 5-hidroximetileno-2(5H)-furanona provém do radical furiloxilo. Mostra-se que a substância desconhecida também pode ser obtida na foto-redução de NFA em propan-2-ol e na redução química de NFA por Fe (s) em água (em ambas, conjuntamente com produção de 5-amino-2-furaldeído). Com base na análise por espectroscopia de absorção de RMN de 1H e de 13C (com 2-D HMQC) e vibracional por FT no infravermelho médio, discute-se a possível estrutura da substância de tR 3.69 minutos obtida como um produto da foto-redução de NFA em água. Experiências de sensibilização e supressão do 3NFA* permitiram obter a energia de excitação do estado tripleto como 238 ± 2 kJ mol-1 o que, conjuntamente com o potencial de redução monoelectrónica (E71) do NFA fornece E71 (3NFA* / NFA•‒) = 2.26 V vs. SHE para o potencial de redução monoelectrónica do 3NFA* em solução aquosa neutra. Mostra-se que os aniões inorgânicos (usados como nucleófilos) são mono-oxidados pelo 3NFA* (como é indicado pela observação de NFA•‒ e do radical inorgânico) com constantes de velocidade de segunda-ordem (2) que dependem de E71 do radical inorgânico. De facto, os valores medidos de 2 variam de 1 x 109 para o ião cloreto a 6 x 109 dm3 mol-1 s-1 para o ião iodeto. Discutem-se os resultados obtidos na fotólise com impulsos de luz (e subsequente análise de produtos) de soluções aquosas de NFA com uma concentração de anião inorgânico que suprime completamente o 3NFA*, quanto às suas implicações para a compreensão do mecanismo da fototransformação do NFA em água