Cholesteric liquid crystals confined in toroidal droplets

Tese de mestrado em Física, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015Nemáticos e colestéricos são conhecidos pelas suas aplicações ópticas. O grande potencial destes materiais tem origem na ordem dos seus constituintes. Nas fases nemática e colestérica, as moléculas são livres de se movimentar no espaço, tal como num líquido convencional, mas obedecem a uma ordem orientacional de longo alcance. A orientação das moléculas define uma direção preferencial, quebrando a isotropia do espaço. Desta forma, nemáticos e colestéricos são na realidade líquidos anisotrópicos. A diferença entre as duas fases é que o colestérico é constituído por moléculas quirais. Enquanto as moléculas num nemático tendem a estar homogeneamente alinhadas em todo o espaço, a quiralidade do colestérico favorece uma torção espontânea. Num colestérico livre de constrangimentos, as moléculas tendem a torcer ao longo de uma direção, descrevendo uma hélice no espaço. O comprimento que corresponde a uma volta de 2_ na orientação das moléculas define a periodicidade do colestérico e tem o nome de pitch. Como consequência da ordem orientacional das moléculas, as propriedades elásticas, electromagnéticas e ópticas do material são também anisotrópicas. Estas propriedades macroscópicas assentam num meio que é fluido e flexível. Assim, nemáticos e colestéricos são extremamente sensíveis a estímulos externos e tornam-se ideais para aplicações tecnológicas controláveis. A realização deste conjunto de propriedades esteve na base do desenvolvimento dos ecrãs de cristal líquido (LCDs). Os ecrãs LCD dominaram o mercado dos mostradores planos durante mais de 50 anos e são ainda de uso padrão em pequenos aparelhos do quotidiano. A geometria de uma célula LCD comum é, de facto, bastante simples e consiste num cristal líquido confinado entre duas placas planas de vidro. Contudo, o confinamento de cristais líquidos no interior de superfícies curvas conduz a estruturas mais exóticas, com aplicações que vão desde bio-sensores a interruptores ópticos e janelas de privacidade. Assim, após o grande triunfo da tecnologia de ecrãs planos, os investigadores estão agora interessados no papel de geometrias confinantes mais complexas nas propriedades dos cristais líquidos. Devido aos constrangimentos topológicos, as superfícies curvas revestem-se de um interesse especial. O estado fundamental de um cristal líquido confinado no interior de gotas curvas é o resultado da competição entre a elasticidade e os constrangimentos topológicos impostos pelo confinamento. Dependendo da geometria da gota, as configurações de energia mínima podem exibir singularidades na sua orientação, designadas por defeitos topológicos. Esta é uma consequência de um importante teorema em topologia, o teorema de Poincaré-Hopf, para superfícies com característica de Euler diferente de zero. Estudos efectuados em gotas e camadas esféricas de cristal líquido mostram que os defeitos podem promover interações direcionais entre partículas, sendo estas apontadas como possíveis unidades para a construção de metamateriais com propriedades de auto-agregação. As propriedades materiais do cristal líquido, o ancoramento à superfície e as características geométricas do sistema, todos funcionam como parâmetros de controlo na estabilidade das configurações. Assim, é possível controlar o número e posição dos defeitos, com o objectivo de arquitetar diferentes estruturas alvo. De forma a complementar a investigação da influência da topologia nas propriedades físicas dos cristais líquidos, é importante estudar sistemas com geometrias distintas da esférica. Em experiências recentes, foi possível ultrapassar as limitações impostas pela tensão superficial e produzir gotas com géneros diferentes de zero, tal como o toro. O toro tem característica de Euler igual a zero. Desta forma, a configuração na superfície do toro não necessita de incluir defeitos topológicos. Contudo, a curvatura influencia as configurações do cristal líquido de forma não trivial. Em gotas toroidais de nemático, uma estrutura quiral com torção ao longo do toro é observada. Nesta tese, considerámos uma gota toroidal preenchida com cristal líquido colestérico. A periodicidade do colestérico define uma escala de comprimento adicional, aumentando a complexidade do sistema. O nosso objectivo é a compreensão de como a razão entre o pitch do colestérico e os raios do toro afectam as configurações. Também, e de um ponto de vista mais fundamental, queremos compreender como é que o confinamento e curvatura do sistema irão afectar a periodicidade intrínseca do colestérico. Devido à sua característica de Euler, a forma toroidal é distinta de outras formas curvas e permite estes estudos fundamentais sem a presença de defeitos topológicos. Começamos, no Capítulo 1, por motivar o presente estudo, e posiciona-lo no quadro de investigação atual. Uma breve história da descoberta dos cristais líquidos é apresentada. É dado especial enfâse às incomuns propriedades dos cristais líquidos que deixaram perplexos os cientistas da época e os levaram a concluir que tinham de estar perante um novo estado da matéria. De seguida, as diferentes fases de cristal líquido são classificadas. A caracterização de nemáticos e colestéricos é alvo de maior atenção. O Capítulo 1 termina com uma revisão bibliográfica dos avanços científicos no que diz respeito à área de cristais líquidos confinados por superfícies curvas. A interface com a topologia e as possíveis aplicações tecnológicas são realçadas. No Capítulo 2, é introduzida a teoria necessária para modelar o cristal líquido colestérico. Apresentamos a argumentação que leva à construção de um parâmetro de ordem tensorial. De seguida, mostramos como é que a energia livre que descreve as simetrias do sistema à escala mesoscópia pode ser obtida como um funcional do parâmetro de ordem definido. Este modelo é designado por modelo de Landau-de Gennes e inclui contribuições provenientes da ordem do sistema e da sua elasticidade efetiva. A energia que descreve a interação com superfícies é também abordada. Por fim, introduzimos o conceito de defeitos topológicos e a formulação do teorema de Poincaré-Hopf, discutindo as suas implicações para diferentes tipos de superfícies curvas. No Capítulo 3, descrevemos de forma breve os métodos numéricos utilizados para obter as configurações de equilíbrio do cristal líquido colestérico. Deduzimos um sistema de equações diferenciais que nos permite assumir simetria cilíndrica no sistema. Assim, é possível realizar os cálculos numéricos apenas numa secção transversal bidimensional. Por fim, discutimos as vantagens e desvantagens das nossas técnicas numéricas para a minimização da energia livre em sistemas com e sem simetria cilíndrica. Os resultados numéricos são apresentados no Capítulo 4. Este Capítulo está dividido em três partes, cada uma correspondente a um diferente sistema curvo. O desenvolvimento do estudo com recurso a três diferentes níveis de complexidade tem o objectivo de isolar os efeitos da curvatura no colestérico. Começamos por considerar um sistema simples que consiste apenas num colestérico junto a uma parede curva. De seguida consideramos toros com e sem imposição de simetria cilíndrica. Os nossos resultados mostram que as tensões introduzidas pela curvatura influenciam a orientação do colestérico junto à superfície. Este efeito propaga-se a toda a configuração, causando distorções na periodicidade natural do colestérico. As distorções são tanto mais intensas quanto menor o raio de curvatura. As consequências deste efeito refletem-se nas estruturas toroidais. No interior do toro, a orientação das moléculas torce ao longo da direção radial, formando camadas colestéricas nesta direção. No limite de curvatura nula, que corresponde a um cilindro infinito, estas camadas são concêntricas. Quando a curvatura é introduzida, há uma quebra de simetria na posição das camadas colestéricas. Mais uma vez, verifica-se que o efeito é mais acentuado nas geometrias com menor raio de curvatura. Aqui, a comensurabilidade entre o pitch e as dimensões do sistema, em particular o raio da secção transversal do toro, tem também um papel importante. Sistemas em que as dimensões são comensuráveis são mais estáveis e apresentam texturas mais simétricas.The great potential of nematics and cholesterics for optical applications is indisputable. Liquid crystal displays (LCDs) have dominated the flat display industry for over 50 years and are still of standard use in small everyday devices. In a common LCD cell, the liquid crystal is confined in between two flat glass plates. However, the confinement of liquid crystals inside curved geometries leads to more exotic structures, with applications ranging from bio-sensors to optical switches and privacy windows. The ground state of a liquid crystal enclosed into curved droplets is the result of the competition between the elasticity and the topological constraints imposed by the confinement. Depending on the geometry of the droplet, the minimal energy configurations may exhibit singularities in the orientation - topological defects – as imposed by the Poincaré-Hopf theorem. Recent techniques allow for the controlled production of droplets with non-spherical geometries, like single and multiple torii. For the toroidal geometry, configurations with no defects are permitted. It is the ideal system for the study of curvature effects on the liquid crystal alignment. In this thesis, we perform the numerical study of the cholesteric configurations inside a toroidal droplet. We model the system on the mesoscale, using the Landau-de Gennes free energy. We aim to understand how the curvature affects the twist and the formation of cholesteric layers inside toroidal droplets. We perform the study in three stages, analysing different curved geometries, to isolate the curvature effects. Our results show that the stresses introduced by the curvature influence the orientation and cause distortions in the natural periodicity of the cholesteric. These distortions depend on the radius of curvature and on the commensurability between the pitch and the dimensions of the system. The effect causes a symmetry breaking in the position of the cholesteric layers inside the toroidal droplet

Simulations of dynamics and motility in active fluids

Active fluids are ubiquitous in nature, spanning both microscopic and macroscopic length scales. They belong to an interesting new class of nonequilibrium systems in physics. In contrast with externally driven materials, active fluids are intrinsically forced out of equilibrium by their constituent active particles, which consume energy from the environment, using it to engage in nonequilibrium activities, such as motility and replication. Two of the most prevalent examples of active particles are bacteria and actomyosin complexes. In both cases, we observe rich collective behaviour giving rise to, respectively, the multicellular organisation of bacterial colonies and the intracellular structure in eukaryotes. A hydrodynamic description can be used to model the behaviour of active fluids. This approach is based on the fact that the active particles exert stresses on the surrounding fluid as they move through it. Within the hydrodynamic framework, we can study many interesting nonequilibrium phenomena, including hydrodynamic instabilities and spontaneous symmetry breaking. These provide an explanation for macroscopic motility patterns in active systems. In our work, we use a hybrid lattice Boltzmann method to simulate a range of motile states and their chiral characteristics. We start by studying the dynamics of an active fluid enclosed in a droplet with imposed orientational anchoring at the interface. Our results show that when the anchoring is strong enough, active extensile and contractile stresses lead to spontaneous droplet rotation. In contrast, if the anchoring is weak, the droplet instead translates. The signature of the observed rotating states is a significant deformation of the droplet shape, distinguishing it from the rotation of spiral defects, which has been previously reported. Moreover, the sense of rotation is selected via spontaneous symmetry breaking, so that the droplet is equally likely to start rotating clockwise or anticlockwise, acquiring a random chirality. Most biological active particles are also microscopically chiral themselves. Thus, active processes must involve chiral interactions at the microscale. We address this feature by considering a chiral active stress originating from a collection of active torque dipoles. We find that the active chiral stresses drive a nonequilibrium transition to a self-assembled cholesteric phase in both active fluids and dry active systems. This spontaneously twisted phase shares many of the characteristics of equilibrium cholesterics, including the formation of layered and fingering patterns, and the existence on non-singular defects. If the activity is suciently high, chiral active stresses are capable of untwisting an equilibrium cholesteric configuration (which is thermodynamically favoured). Finally, we look at active fluids with both achiral (extensile, contractile) and chiral active stresses. We observe that contractile activity suppresses the spontaneous twist, while extensile activity enhances it. We also show the existence of a pitchsplay instability in these systems, leading to a bend deformation of cholesteric layers

Estudo do efeito da aplicação intrauterina de ozono sobre a taxa de gestação, após inseminação artificial, em vacas repetidoras de raça Frísia Holstein

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaNos bovinos, a saúde uterina no pós-parto encontra-se facilmente comprometida. O ambiente uterino, durante o puerpério, é um dos principais factores que influencia a fertilidade das vacas e, desta forma, qualquer alteração da saúde uterina pode induzir a síndrome da vaca repetidora. Esta definição compreende um grupo heterogéneo de vacas subférteis, sem anomalias anatómicas ou infecciosas, que exibem uma variedade de desequilíbrios reprodutivos, num padrão constante, durante três ou mais ciclos éstricos consecutivos, de duração normal (17-25 dias). O objectivo principal deste trabalho experimental foi o de avaliar o efeito da aplicação intrauterina de ozono (Ripromed® palhinhas; Novagen, Itália), 10 horas antes da IA, sobre alguns índices reprodutivos de vacas repetidoras de raça Frísia Holstein. Foram utilizados dois grupos de vacas repetidoras: um dos grupos foi sujeito a tratamento (n=23) e o outro serviu de grupo controlo (n=31), não tendo sido tratado. Foram avaliadas nos dois grupos a taxa de gestação à 1ª IA do ensaio e da 2ª IA do ensaio. Também foi avaliada a incidência de afecções no pós-parto das vacas de ambos os grupos e a taxa de gestação à 1ª IA do ensaio, tendo em conta essas afecções. Após a análise estatística dos resultados, verificou-se não haver diferenças significativas (p>0,05) entre os dois grupos, muito possivelmente devido ao reduzido número da amostra (n=54). Ainda assim, no que diz respeito à taxa de gestação à 1ª IA do ensaio, verificou-se que os resultados foram numericamente superiores para o grupo dos animais tratados, relativamente ao dos não tratados (43% vs. 26%, p>0,05). Relativamente ao número de animais gestantes após a 2ª IA do ensaio (animais que fizeram retorno ao cio – 40%) registaram-se resultados menos favoráveis nas vacas tratadas (0% vs. 37%, p>0,05). No entanto, pouco se pôde concluir àcerca deste resultado, dada a pequenez da amostra. Observou-se, da mesma forma, que a retenção placentária (46,6%) e a endometrite clínica (53,3%) foram as afecções de maior incidência em ambos os grupos e que, os resultados do tratamento foram favoráveis tanto para as vacas que apresentaram patologia no puerpério ( 45% vs. 37%, p>0,05), como para as que tiveram um pós-parto aparentemente normal (42% vs. 8%, p>0,05). Deste modo, e como pouco se poderá efectivamente concluir, com base no tratamento estatístico acerca dos efeitos desta terapêutica sobre os índices reprodutivos analisados, outros estudos prospectivos deverão ser realizados.ABSTRACT - STUDY OF THE EFFECT OF INTRAUTERINE OZONE TREATMENT ON REPEAT-BREEDERS HOLSTEIN-FRIESIAN COWS PREGNANCY RATE AFTER ARTIFICIAL INSEMINATION - In cattle, postpartum uterine health is easily compromised. The uterine environment during the puerperium influences cows’ fertility and its perturbation can induce the repeat-breeder syndrome. The repeat-breeders cows are an heterogeneous group of subfertile cows without anatomical abnormalities or infectious diseases. Those females exhibit reproductive imbalances in a constant pattern, for three or more consecutive estrous cycles (17-25 days). The main objective of this study was to evaluate the effect of intrauterine ozone treatment (Ripromed® straws; Novagen, Italy), given 10 hours before the AI on a few reproductive parameters of repeat-breeders Holstein-Friesian dairy cows. The study was conducted on two different groups: treatment group (n = 23) and control group (n = 31). It was evaluated in both groups: the pregnancy rate (1st and 2nd AI), the incidence of postpartum diseases and the pregnancy rate, taking into account those diseases. After statistical analysis, it was found no significant differences (p>0.05) between the two groups, most likely due to the small sample size (n = 54). Still, with regard to the pregnancy rate at 1st AI, the results were numerically higher for the treated group compared to the untreated one (43% vs 26%, p>0.05). Regarding the number of pregnant animals after the 2nd AI (animals that return to oestrus - 40%) it was found lower results in treated group (0 % vs 37 %, p>0.05). It was observed that retained placenta (46.6%) and clinical endometritis (53.3%) had higher incidence in both groups and the treatment results were favorable for the cows that had postpartum diseases (45% vs 37%, p>0.05) and for those that had an apparently normal postpartum (42% vs 8%, p>0.05). Therefore, based on the statistical treatment, it was not possible to conclude much. Other prospective studies should be conducted

Efeito do tamanho de gotas de iscas tóxicas na mortalidade de adultos da mosca-das-frutas sul-americana.

Neste trabalho foi avaliado o efeito do tamanho de gotas de uma isca tóxica formulada com o atrativo alimentar ANAMED® e o inseticida Malathion 1000 EC (0,2% v/v) na mortalidade de adultos de A. fraterculus em laboratório

Evaluation of sublingual microcirculation in children with dengue shock

OBJECTIVE: To report the sublingual microcirculation observed using Sidestream Dark Field imaging in two children with dengue shock. METHOD: Two children, aged 9 and 10 years, were admitted to the pediatric intensive care unit with dengue shock and multiple organ dysfunction. Sublingual microcirculation was assessed in each patient on the first and second days of shock and was assessed a final time when the patients were no longer in shock (on the day prior to extubation) using Sidestream Dark Field technology. The De Backer score and microvascular flow index were used for the analyses. RESULTS: Both patients had reduced perfused small vessel density in the first two days and showed predominantly intermittent or no microcirculation flow, as demonstrated by a low microvascular flow index. The blood flow in the large vessels was not affected. Prior to the extubation, the microvascular flow index had increased, although the perfused small vessel density remained diminished, suggesting persistent endothelial dysfunction. CONCLUSIONS: Severe microcirculation changes may be involved in the pathophysiological mechanisms that lead to the final stages of dengue shock, which is frequently irreversible and associated with high mortality rates. Microcirculatory monitoring may help elucidate the physiopathology of dengue shock and prove useful as a prognostic tool or therapeutic target

Caracterização e Análise de Pedido de Registro de Marca de uma Iniciativa Constituída nas Redes Sociais

In Brazil, although trademarks represent the most common type of industrial property, the failure percentage of registration requests is expressive. This study aimed at providing further knowledge on the formalization of requests at INPI, and demystifying questions about the trademark process through analyzing the case study of @somoauditores, an initiative created in the social networks. Therefore, a descriptive, qualitative and applied approach was used to characterize and analyze the main steps leading to the request protocol, in order to clarify and reinforce essential guidelines, highlight difficulties and share the lessons learned. In conclusion, it was observed that the trademark process is long, rather expensive and complex as it requires specific knowledge. However, it can be done without intermediary agents, through studying and getting in grips with the related legislation, guidelines and regulations issued by INPI. Moreover, frequent follow-up of the process is important after the application has been deposited.No Brasil, apesar de as marcas serem a modalidade de propriedade industrial mais utilizada, o percentual de insucesso dos pedidos de registro é expressivo. Este estudo visa a proporcionar maior familiaridade sobre a formalização de pedidos no órgão competente, o INPI, e desmistificar questões sobre o processo marcário a partir do estudo de caso do @somoauditores, iniciativa constituída nas redes sociais. Para tanto, utilizou-se uma abordagem descritiva, qualitativa e aplicada para caracterizar e analisar os principais passos até o protocolo do pedido, no intuito de reforçar orientações e esclarecimentos essenciais, de evidenciar dificuldades e de compartilhar aprendizados. Em conclusão, constatou-se que o processo marcário é longo, pode ser dispendioso e complexo face o conhecimento necessário, mas pode ser feito sem necessidade de intermediário, sendo primordial estudar, entender e consultar constantemente a legislação e as orientações e regulamentos expedidos pelo INPI e acompanhar o trâmite de forma apropriada após o depósito do pedido

Conhecimento de adultos jovens sobre o acidente vascular cerebral numa cidade ao sul de Portugal

Aim: To analyze the knowledge of young adults about stroke. Method: Quantitative, cross-sectional study in a non-clinical environment. Convenience simple. Through the elementary school of Evora, parental figures were asked to participate. Ethical aspects were respected. Self-fill questionnaire returned after one week. Results: 147 men (44.5%) participated, 183 women (55.5%), with a mean age of 42.25 years (SD = 5.00). The most commonly reported risk behavior for stroke is smoking (56.5%), followed by hypertension (28.8%) and hypercholesterolemia (28.8%). The main sources of information are television (93.2%) and friends (89.4%). In immediate witness assistance, the attitudes of the participants would be mostly incorrect. There is a gap between knowledge and the respective action. Conclusions: there is a risk behavior, observed also among other studies, with a population of older people. The results show a lack of literacy in health. It will be urgent to develop projects that inform and exemplify the risks of behavior. The performance of the person with stroke must be taught and trained to the citizen. The dissemination of information about stroke is urgent in the region. Young adults, as educators, can intervene to reduce cases in the generation of their children.Objetivo: Analizar el conocimiento de adultos jóvenes sobre el accidente cerebrovascular. Métodos: Estudio cuantitativo, transversal, en ambiente no-clínico. Muestra de conveniencia de adultos. A través de los niños de las escuelas de la ciudad de Évora, se pidió la participación de las figuras parentales. Los aspectos éticos fueron respetados. Cuestionario de auto rellenado devuelto pasado una semana. Resultados: Participaron 147 hombres (44.5%), 183 mujeres (55.5%), con la edad media de 42.25 años (DP=5.00). El comportamiento de riesgo más referido para el accidente cerebrovascular es el tabaquismo (56.5%), siguiéndo la hipertensión (28.8%) y la hipercolesterolemia (28.8%). Las principales fuentes de información son la televisión (93,2%) y los amigos (89,4%). En la ayuda inmediata, las actitudes de los participantes serían en la mayoría incorrectas, existiendo un desfase entre el conocimiento y la respectiva actuación. Conclusiones: Existen entre los participantes comportamientos de riesgo observados en otros estudios con población de personas mayores. Los resultados detectan déficit de alfabetización en salud. Será urgente el desarrollo de proyectos que informen y ejemplifiquen, los riesgos de los comportamientos. La actuación ante la persona con accidente cerebrovascular, debe ser objeto de enseñanza y de entrenamiento al ciudadano. La divulgación de información sobre accidente cerebrovascular es urgente en la región. Los adultos jóvenes, como educadores, pueden intervenir para disminuir los casos en la generación de sus hijos.Objetivo: Analizar el conocimiento de adultos jóvenes sobre el accidente cerebrovascular. Métodos: Estudio cuantitativo, transversal, en ambiente no-clínico. Muestra de conveniencia de adultos. A través de los niños de las escuelas de la ciudad de Évora, se pidió la participación de las figuras parentales. Los aspectos éticos fueron respetados. Cuestionario de auto rellenado devuelto pasado una semana. Resultados: Participaron 147 hombres (44.5%), 183 mujeres (55.5%), con la edad media de 42.25 años (DP=5.00). El comportamiento de riesgo más referido para el accidente cerebrovascular es el tabaquismo (56.5%), siguiéndo la hipertensión (28.8%) y la hipercolesterolemia (28.8%). Las principales fuentes de información son la televisión (93,2%) y los amigos (89,4%). En la ayuda inmediata, las actitudes de los participantes serían en la mayoría incorrectas, existiendo un desfase entre el conocimiento y la respectiva actuación. Conclusiones: Existen entre los participantes comportamientos de riesgo observados en otros estudios con población de personas mayores. Los resultados detectan déficit de alfabetización en salud. Será urgente el desarrollo de proyectos que informen y ejemplifiquen, los riesgos de los comportamientos. La actuación ante la persona con accidente cerebrovascular, debe ser objeto de enseñanza y de entrenamiento al ciudadano. La divulgación de información sobre accidente cerebrovascular es urgente en la región. Los adultos jóvenes, como educadores, pueden intervenir para disminuir los casos en la generación de sus hijos

Fatty acids prevent Hypoxia-Inducible Factor 1α signalling in type 2 diabetes

SUMMARYHypoxia-inducible factor (HIF)-1ais essential following a myocardial infarction (MI), and diabetic patients havepoorer prognosis post-MI. Could HIF-1aactivation be abnormal in the diabetic heart, and could metabolism becausing this? Diabetic hearts had decreased HIF-1aprotein following ischemia, and insulin-resistant cardio-myocytes had decreased HIF-1a-mediated signaling and adaptation to hypoxia. This was due to elevated fattyacid (FA) metabolism preventing HIF-1aprotein stabilization. FAs exerted their effect by decreasing succinateconcentrations, a HIF-1aactivator that inhibits the regulatory HIF hydroxylase enzymes. In vivo and in vitropharmacological HIF hydroxylase inhibition restored HIF-1aaccumulation and improved post-ischemic func-tional recovery in diabetes

Estudo Prospectivo Sobre a Aplicação da Biorremediação na Aquicultura

Aquaculture has emerged as an alternative for food security worldwide, while bioremediation has been a suitable technology to mitigate the environmental impact of effluents. This study aimed to carry out bibliographic and patent surveys on bioremediation and aquaculture in different scientific bases, such as Scielo and Capes, in addition to the technological bases of INPI and Orbit Intelligence. Further, we sought to explore the contributions that bioremediation can offer to aquaculture. It was observed that the extent of technological production is below the scientific literature on this topic, and the treatment of aquaculture effluents is still incipient. China and the USA are the main countries in the development of these studies and technologies. Moreover, there is a significant number of expired patents in the public domain, which can be applied in the Brazilian context, that is a thriving environment to aquaculture and faces challenges regarding environmental and food security issues.A aquicultura tem despontado como alternativa para a segurança alimentar da população, assim como a biorremediação surgiu como tecnologia oportuna para mitigar o impacto ambiental de efluentes. Este estudo realizou análise bibliográfica e patentária sobre biorremediação e aquicultura, a partir de buscas nas bases científicas da Scielo e da Capes, além das bases tecnológicas do INPI e do Orbit Inteligence. Buscou-se explorar as perspectivas e as contribuições que a biorremediação pode oferecer à aquicultura. Constatou-se que a produção tecnológica está aquém da científica nesta temática e que o tratamento de efluentes da aquicultura ainda é incipiente. China e EUA são os principais países no desenvolvimento de pesquisas e tecnologias para biorremediação na aquicultura. Ademais, verificou-se que há um número expressivo de patentes expiradas, disponíveis em domínio público, que podem ser aplicadas especialmente ao contexto brasileiro, que apresenta ambiente propício à aquicultura e desafios quanto à segurança ambiental e alimentar

Inhibition of sarcolemmal FAT/CD36 by sulfo-N-succinimidyl oleate rapidly corrects metabolism and restores function in the diabetic heart following hypoxia/reoxygenation.

AIMS: The type 2 diabetic heart oxidizes more fat and less glucose, which can impair metabolic flexibility and function. Increased sarcolemmal fatty acid translocase (FAT/CD36) imports more fatty acid into the diabetic myocardium, feeding increased fatty acid oxidation and elevated lipid deposition. Unlike other metabolic modulators that target mitochondrial fatty acid oxidation, we proposed that pharmacologically inhibiting fatty acid uptake, as the primary step in the pathway, would provide an alternative mechanism to rebalance metabolism and prevent lipid accumulation following hypoxic stress. METHODS AND RESULTS: Hearts from type 2 diabetic and control male Wistar rats were perfused in normoxia, hypoxia and reoxygenation, with the FAT/CD36 inhibitor sulfo-N-succinimidyl oleate (SSO) infused 4 min before hypoxia. SSO infusion into diabetic hearts decreased the fatty acid oxidation rate by 29% and myocardial triglyceride concentration by 48% compared with untreated diabetic hearts, restoring fatty acid metabolism to control levels following hypoxia-reoxygenation. SSO infusion increased the glycolytic rate by 46% in diabetic hearts during hypoxia, increased pyruvate dehydrogenase activity by 53% and decreased lactate efflux rate by 56% compared with untreated diabetic hearts during reoxygenation. In addition, SSO treatment of diabetic hearts increased intermediates within the second span of the Krebs cycle, namely fumarate, oxaloacetate, and the FAD total pool. The cardiac dysfunction in diabetic hearts following decreased oxygen availability was prevented by SSO-infusion prior to the hypoxic stress. Infusing SSO into diabetic hearts increased rate pressure product by 60% during hypoxia and by 32% following reoxygenation, restoring function to control levels. CONCLUSIONS: Diabetic hearts have limited metabolic flexibility and cardiac dysfunction when stressed, which can be rapidly rectified by reducing fatty acid uptake with the FAT/CD36 inhibitor, SSO. This novel therapeutic approach not only reduces fat oxidation but also lipotoxicity, by targeting the primary step in the fatty acid metabolism pathway