The impact of alternative science education methodologies on the motivation and acquisition of scientific concepts

Fully aware of the increasing importance of active and experimental learning, this study has been conducted in Portugal between 2007 and 2008 and was the first of this kind to ever be conducted in this country. Thirty eight students of the school E.B. 2, 3 D. Maria II (middle school) participated in the extra-curricular activity entitled “Scientists for a Day”, previous developed by the Life and Health Science Research Institute/School of Health Science (ICVS/ECS), University of Minho. This activity realized in the School E.B. 2, 3 D. Maria II and organized by teachers of the same School consisted in a set of laboratory activities subdivided into four experimental stations, namely: 1st Station – “Extracting banana DNA”; 2nd Station – “Acid/Base”, 3rd Station – “Observation of chicken embryos” and 4th Station – “Five Senses”. The general objectives of this activity were to stimulate the pleasure of knowledge, encourage critical views, heighten the interest in science, motivate students towards experimental work and demystify the idea of what a Scientist is. In an effort to validate this activity and evaluate what they have learned, the students were asked to answer a questionnaire before and immediately after this activity. In this study we observed a clear correlation between the use of active and experimental learning activities, and an increase in scientific knowledge

Structural and functional interaction between polyamine related molecules and biological membranes

La comunicación describe el conocimiento actual sobre las interacciones de biomoléculas relacionadas con el metabolismo de poliaminas con las estructuras y funciones de las membranas biológicasChanges induced by PA on nucleic acid (NA) conformation and synthesis is proven to be a major reason for PA essentiality (1-3). However, PA interactions with other polyanions, for instance polyanionic membrane lipid bilayers and glyosaminoglycans have received less attention (3-4). The functional importance of these interactions still is an obscure but interesting area of cell and molecular biology, especially in mammalian cells for which specific PA transport systems are not fully characterized (5). In mammals, activity and turnover of the polyamine (PA) synthesis key enzyme is controlled by a set of proteins: Antizymes (OAZ1-3) and antizyme inhibitors (AZIN1 and 2). It is demonstrated that AOZ modulate polyamine uptake (6), and that PA transport to mitochondria is linked to the respiratory chain state and modulates mitochondrial permeability transition (7). Antizyme expression variants have been located in mitochondria, being proposed as a proapoptotic factor (7-8). AZIN 2 is only expressed in a reduced set of tissues that includes mast cells, where it is associated to mast cell granules membrane (9). This fact, together to the abnormalities observed in bone marrow derived mast cell granules when they are differentiated under restricted PA synthesis conditions (10 and unpublished results), point out to important roles of PA and their related proteins in structure and function of mast cell granules. We will also present novel biophysical results on tripartite interactions of PA that remark the interest of the characterization of PA interactions with lipid bilayers for biomedicine and biotechnology. Thus, the information reported in this paper integrates previously reported information with our still unpublished results, all indicating that PA and their related proteins also are important factors for structure and dynamics of biological membranes and their associated functions essential in human physiology; for instance, solute interchange with the environment (uptake and secretion), oxidative metabolism and apoptosis. The importance of these involved processes for human homeostasis claim for further research efforts. 1. Ruiz-Chica J, Medina MA, Sánchez-Jiménez F and Ramírez FJ (2001) Fourier Transform Raman study of the structural specificities on the interaction between DNA and biogenic polyamines. Biophysical J. 80:443-454. 2. Lightfoot HL, Hall J (2014) Endogenous polyamine function--the RNA perspective. Nucleic Acids Res. 42:11275-11290. 3. Igarashi K, Kashiwagi K (2010) Modulation of cellular function by polyamines. Int J Biochem Cell Biol. 42:39-51. 4. Finger S, Schwieger C, Arouri A, Kerth A, Blume A (2014) Interaction of linear polyamines with negatively charged phospholipids: the effect of polyamine charge distance. Biol Chem. 395:769-778. 5. Poulin R, Casero RA, Soulet D. (2012) Recent advances in the molecular biology of metazoan polyamine transport. Amino Acids. 42:711-723. 6. Kahana C (2009) Regulation of cellular polyamine levels and cellular proliferation by antizyme and antizyme inhibitor. Essays Biochem. 4:47-61. 7. Agostinelli E, Marques MP, Calheiros R, Gil FP, Tempera G, Viceconte N, Battaglia V, Grancara S, Toninello A (2010) Polyamines: fundamental characters in chemistry and biology. Amino Acids 38:393-403. 8. Liu GY, Liao YF, Hsu PC, Chang WH, Hsieh MC, Lin CY, Hour TC, Kao MC, Tsay GJ, Hung HC (2006) Antizyme, a natural ornithine decarboxylase inhibitor, induces apoptosis of haematopoietic cells through mitochondrial membrane depolarization and caspases' cascade. Apoptosis 11:1773-1788. 9. Kanerva K, Lappalainen J, Mäkitie LT, Virolainen S, Kovanen PT, Andersson LC (2009). Expression of antizyme inhibitor 2 in mast cells and role of polyamines as selective regulators of serotonin secretion. PLoS One 31:e6858. 10. García-Faroldi G, Rodríguez CE, Urdiales JL, Pérez-Pomares JM, Dávila JC, Pejler G, Sánchez-Jiménez F, Fajardo I (2010) Polyamines are present in mast cell secretory granules and are important for granule homeostasis. PLoS One 30:e15071.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Disponibilidade de fósforo em solos tratados sucessivamente com lodos de esgoto.

Resumo: O uso de lodo de esgoto (LE) na agricultura pode reduzir gastos com fertilizantes, principalmente fosfatados e nitrogenados. Este trabalho teve como objetivo avaliar a disponibilidade de P no solo em experimentos de longo prazo com aplicações sucessivas de LE. Foram coletadas amostras de solo de duas áreas experimentais. Uma em Campinas, tratada com lodo proveniente da ETE de Jundiaí, onde foram avaliados três tratamentos (NPK, 1 N e 2 N) em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Outra em Jaguariúna, com aplicações de LE provenientes das ETEs de Barueri e Franca, avaliando-se seis tratamentos (controle, NPK, 1 N, 2 N, 4 N e 8 N) em blocos ao acaso, com três repetições. O LE promoveu incrementos de P no experimento de Campinas até a profundidade de 40 cm, comparativamente a adubação mineral. Em Jaguariúna com lodo de Barueri, os incrementos de P disponível foram lineares, com coeficiente linear igual a 16 na camada superficial, e na camada subsuperficial, o efeito das doses foi quadrático. Já para a área com lodo de Franca, os aumentos foram lineares com as doses e o efeito foi observado até 60 cm de profundidade. O uso do LE como fonte de N para o milho proporciona adicionalmente incremento na disponibilidade de P no solo. O aumento na disponibilidade de P na camada superficial do solo é proporcional à dose de lodo aplicada e nas camadas subsuperficiais o efeito depende, além da dose, também do número de reaplicações

Cátions e ânions na solução do solo em área com aplicação de lodo de esgoto.

Estudos de longo prazo em áreas com sucessivas aplicações de lodo de esgoto (LE) são raros nas condições edafo-climáticas brasileiras. Uma destas áreas pertence ao Instituto Agronômico, em Campinas-SP. Entre os anos de 2001 e 2007 a área experimental recebeu anualmente duas doses de LE calculadas para fornecer 120 e 240 kg ha-1 de N para a cultura do milho ou fertilizante mineral nitrogenado na dose de 120 kg ha-1. De 2008 a 2011 a área não recebeu novas aplicações de LE, somente N mineral no tratamento em que era previsto. O objetivo deste trabalho foi determinar a distribuição de cátions e ânions em extrato aquoso 1:1, simulando a solução do solo, após a interrupção do uso do LE. Para tanto, foram realizadas coletas de solo (camada 0-20 cm) em setembro de 2009 e março e dezembro de 2010. Foram determinados nos extratos os teores de cátions (Ca+2, Mg+2, K+, Na+, Al+3, Cu+2, Fe+2, Mn+2, Zn+2, Cd+2, Cr+3, Ni+2, Pb+2, NH4+) e ânions (NO3-, SO4-2, HxPO4x-, Cl- e F-), além do pH. A análise dos resultados por componentes principais evidenciou a formação de grupos correspondentes aos tratamentos testados e dentre as variáveis identificadas como mais importantes na formação dos componentes destacaram-se as formas nitrogenadas (NO3- e NH4+), cujos teores foram superiores na solução do solo tratado com lodo

Estoques de carbono e nitrogênio em Latossolo após sucessivas aplicações de lodo de esgoto.

Resumo: O efeito de sete anos de aplicações sucessivas de lodo de esgoto (LE) nos estoques de carbono (C) e nitrogênio (N) em solo agrícola foi avaliado. O experimento consistiu em três tratamentos: FM, fertilização mineral para a cultura do milho; 1L, 10 Mg ha-1 de LE; 2L, 20 Mg ha-1 de LE. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso. Amostras de solo foram coletadas até 40 cm para determinação da densidade aparente e dos teores de C e N totais. Os estoques foram calculados a partir dos teores de C e N, densidade e espessura da camada de solo avaliada. Os resultados foram submetidos a análise de variância e diferenças comparadas pelo teste Tukey a 5% de significância. A aplicação de LE em solo agrícola diminuiu a densidade do solo até 10 cm de profundidade, modificou os teores de C e N até 40 cm, e aumentou os estoques de C e N até 20 cm em comparação aos resultados de FM. Concluímos que em longo prazo o LE traz benefícios ao sistema agrícola, com ênfase nos estoques de C e N

Metais pesados em agregados de solo submetido à aplicação sucessiva de lodo de esgoto.

RESUMO: A aplicação de lodo no solo é uma importante alternativa de reciclagem desse tipo de resíduo, de forma a manter os níveis de fertilidade do solo e promover a produtividade competitiva das culturas. No entanto , a presença de metais pesados pode limitar seu uso , sendo que o presente trabalho teve por objetivo avaliar os teores totais de alguns metais pesados e sua distribuição em classes de agregado em função da aplicação sucessiva de lodo de esgoto num solo agrícola . O estudo foi realizado no Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente - Jaguariúna (SP) e foram analisados 3 tratamentos: controle, adubação mineral e 1N (10 t ha - 1 ano - 1 de lodo em base seca ), na profundidade 0 -5 cm. O solo coletado foi passado empeneira de 9 ,5 2 mm de abertura e fracionado em agregados com dimensões: entre 9,52 - 4,00, entre 4,00 - 2,00mm, entre 2,00 - 0,25mm, entre 0,25 - 0,053mm, e menor que 0,053mm. Os teores totais de metais pesados do solo intacto e das classes de agregado foram quantificados por ICP-OES após extração seguindo procedimento da USEPA 3051. Não houve diferença significativa dos tratamentos na distribuição dos agregados do solo por classe de diâmetro. O lodo de esgoto elevou os teores de Cu, Ni e Zn. porém apresentaram baixos teores quando ponderados pela massa. A aplicação do lodo proporcionou aumento dos teores de metais principalmente nas classes de agregado 2,00-0,25mm e 0,25-0,053mm

Synthesis and characterization of novel thieno[3,2-b]thiophene based metal-free organic dyes with different heteroaromatic donor moieties as sensitizers for dye-sensitized solar cells

Four novel heterocycle dyes 3a-d were synthesized in order to study the variations produced in the optical, electronic and photovoltaic properties by substitution of different electron-rich heterocyclic groups to the thieno[3,2-b]thiophene system. The final push-pull conjugated dyes 3a-d were synthesized by Suzuki-Miyaura coupling reaction followed by Knoevenagel condensation of the corresponding aldehyde precursors with cyanoacrylic acid 2a-d. These new push-pull systems are based on a thieno[3,2-b]thiophene spacer, a cyanoacetic acid anchoring group and several electron-rich heterocycles (thiophene, pyrrole and furan) as donor groups. The multidisciplinary study concerning the optical, redox and photovoltaic characterization of the dyes reveals that compound 3b bearing a hexyl-bithiophene donor group/heterocyclic spacer exhibits the best overall conversion efficiency (2.49%) as sensitizer in nanocrystalline TiO2 dye sensitized solar cells. Co-adsorption studies between N719 and 3b revealed that upon addition of N719 co-adsorbent, the optimized cell efficiencies were improved by 16–77%. The best efficiency was 4.40%, corresponding to 54% of the photovoltaic performance of the N719-based DSSC fabricated and measured under similar conditions.FCTFEDERQRENEuropean Research Council (Contract no: 321315

Atributos físicos após tratamentos para recuperação da qualidade do solo em estufa agrícola.

Devido ao uso de insumos sem conhecimento técnico, os agricultores preocupados em garantir elevada produtividade fazem uso de quantidades excessivas de fertilizantes dentro de estufas agrícolas, promovendo a degradação dessas áreas, inviabilizando seu uso. A troca de local da estrutura ou a substituição do solo no seu interior são opções onerosas e, na maior parte dos casos, inviáveis para o produtor brasileiro resolver esse problema, sendo necessário o desenvolvimento e estudo de técnicas alternativas. Em estufa agrícola de produção de hortaliças folhosas da empresa Hortisol, localizada em São Carlos, SP, realizou-se experimento para avaliar os efeitos da utilização de plantas de cobertura melhoradoras de solo e de gesso na recuperação da qualidade do solo em estufa. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 3 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos principais foram constituídos de plantas extratoras de nutrientes (crotalária júncea e milheto) e uma testemunha (com crescimento de plantas infestantes). Os tratamentos secundários foram aplicação ou não de gesso. Após a aplicação desses tratamentos e após o cultivo seqüencial de três ciclos de alface foram avaliados alguns atributos físicos do solo. Os tratamentos não modificaram o tamanho e a estabilidade dos agregados e a resistência do solo à penetração. Os tratamentos de plantas de cobertura e gesso pouco modificam os atributos físicos do solo e após três ciclos de cultivo de alface o solo retornou à condição inicial antes da aplicação dos tratamentos. Um único cultivo das plantas de cobertura melhoradoras em estufa com cultivo intensivo de hortaliças folhosas não conseguiu promover substancial melhoria da qualidade física do solo

Platelet lysate cell-laden hydrogel-coated suture threads for tendon repair

Tendon injuries constitute a major healthcare burden owing to the limited healing ability of these tissues and the poor clinical outcomes of surgical repair treatments. Recent advances in tendon tissue engineering (TTE) strategies, particularly through the use of biotextile technologies, hold great promise toward the generation of artificial living tendon constructs. We have previously developed a braided construct based on suture threads coated with gelMA:alginate hydrogel encapsulating human tendon cells. These cell-laden composite fibers enabled the replication of cell and tissue-level properties simultaneously. Based on this concept, in this study we explored the use of platelet lysate (PL), a pool of supra-physiological concentrations of growth factors (GFs), to generate a hydrogel layer, which is envisioned to act as a depot of therapeutic factors to induce tenogenic differentiation of encapsulated human adipose stem cells (hASCs). For this purpose, commercially available suture threads were first embedded in a thrombin solution and then incubated in PL containing hASCs. Herein, thrombin induces the gelation of PL and consequent hydrogel formation. After coating suture threads with the mixture of PL-ASCs, cells were found to be viable and homogeneously distributed along the fibers. Strikingly, hASCs encapsulated within the PL hydrogel layer around the suture thread were able to sense chemotactic factors present in PL and to establish connections between adjacent independent fibers, suggesting a tremendous potential of PL cell-laden hydrogel fibers as building blocks in the development of living constructs aimed at tendon repair applications.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Produção de massa e acúmulo de nutrientes em crotalária júncea e milheto em estufa agrícola com solo salinizado.

Devido ao uso de insumos sem adequado conhecimento técnico, os agricultores preocupados em garantir elevada produtividade utilizam quantidades excessivas de fertilizantes dentro de estufas agrícolas, promovendo a salinização dessas áreas e inviabilizando seu uso. A troca de local da estrutura, bem como a substituição do solo no seu interior, são opções onerosas e inviáveis para o produtor brasileiro, sendo necessário o desenvolvimento e estudo de técnicas alternativas. Realizou-se experimento em estufa agrícola de produção de hortaliças folhosas, em São Carlos, SP, de 25/11/2009 a 25/01/2010, para determinar a produção de massa e o acúmulo de nutrientes em plantas de crotalária júncea e milheto em condição de solo salinizado. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 3x2, com quatro repetições. Os tratamentos principais foram constituídos de crotalária júncea, milheto e pousio com crescimento de plantas infestantes (testemunha) e os secundários com e sem a aplicação de gesso. A produção de massa fresca da crotalária juncea (56,0 t ha-1) e do milheto (89,9 t ha-1), foram relevantes num período reduzido de produção (53 dias) em época de semeadura tardia. O milheto acumulou maior quantidade de macro e micronutrientes, seguido pela crotalária e pelas plantas infestantes