Bioreconhecimento de DNA minicircular por derivados de aminoácidos imobilizados em suportes monolíticos

Atualmente existem diversas patologias que afetam a sociedade, cujas terapias disponíveis não são adequadas, vitimando uma parte da população. A terapia génica e as vacinas de DNA são uma alternativa promissora que visa a administração de DNA que permite que o organismo expresse dada proteína/informação necessária para o tratamento da doença. Os plasmídeos têm sido o meio de entrega do DNA não viral mais utilizados, contudo são constituídos por genes necessários para a produção e replicação nos respetivos hospedeiros que quando administrados em humanos podem causar respostas inflamatórias e imunitárias. Neste contexto, surge o DNA minicircular (mcDNA) como uma tecnologia altamente promissora visto que é constituído unicamente pelos genes de expressão eucariota, necessários para a expressão do gene terapêutico. O mcDNA é por isso considerado um vetor de DNA mais seguro e está associado a um elevado efeito terapêutico, sendo necessário o desenvolvimento de metodologias eficientes para a sua purificação. Neste projeto foi usada a cromatografia de afinidade com derivados de aminoácidos (agmatina e histamina) como ligandos, para estabelecer um método eficaz de purificação do mcDNA. Para o alcance dos melhores resultados possíveis quando aplicada cromatografia de afinidade é essencial um conhecimento minucioso do tipo de interações que se estabelecem entre a amostra injetada e os derivados de aminoácidos estudados. Neste estudo, verificou-se que para o caso da agmatina estabelecem-se maioritariamente interações eletrostáticas para valores de pH inferiores ao pKa e que estas são intensificadas com a diminuição do pH. Observou-se também uma preferência por parte do monolito para a isoforma sc provavelmente devido à maior exposição das bases que assim permite que se intensifiquem outras interações como interações catião-p e interações por pontes de hidrogénio entre as aminas da agmatina e preferencialmente as guaninas da isoforma sc do mcDNA. Relativamente à histamina, apesar de não se ter conseguido estabelecer uma estratégia de purificação, foi também estudado um possível bioreconhecimento do mcDNA para com este derivado de aminoácido. E observou-se que quando utilizado NaCl há também uma preferência por interações eletrostáticas quando aplicados valores de pH inferiores ao pKa, pois assim o ligando apresenta uma carga global positiva que, por conseguinte, interage fortemente com a carga negativa do DNA conferida pelos grupos fosfato. Relativamente à estratégia de eluição com recurso a sulfato de amónio não foi concretizável visto que não se conseguiu obter seletividade, no entanto esta estratégia é menos interessante do ponto de vista industrial dada a implicação ambiental negativa associada ao sulfato de amónio. Após o estudo das diversas condições definiu-se que o suporte mais promissor para a purificação do mcDNA era o monolito modificado com agmatina, usando como gradiente a estratégia por passos com as seguintes concentrações de NaCl: 0 M, 1,5 M, 2,25 M e 2,7 M em 10 mM de tampão Tris-HCl. A biomolécula de interesse eluiu a 2,7 M de NaCl, no entanto verificou-se uma grande perda desta nos passos anteriores. Contudo, neste tipo de estudo, por vezes é necessário comprometer a recuperação de modo a conseguir a pureza adequada. Desta forma, a estratégia desenvolvida neste trabalho permitiu uma separação eficaz da isoforma sc do mcDNA, embora se tenha comprometido parte da biomolécula de interesse nos passos iniciais. De uma forma sucinta, a utilização do suporte monolítico modificado com agmatina pode ser uma solução para a purificação da isoforma sc do mcDNA para uma posterior aplicação terapêutica.Currently, there are several diseases that deeply affect society, and the available therapies are not adequate, victimizing part of the population. Gene therapy and DNA vaccines are a promising alternative aiming the DNA administration allowing the organism to express a given protein / information necessary to contour the disease. The plasmids have been the most used nonviral DNA delivery system, however these have some sequences required for production in bacteria that, when administrated in humans may cause inflammatory and immune responses. In this context, minicircle (mcDNA) arises as a highly promising technology given that it is solely composed by recombinant eukaryotic gene expression, which is necessary to the expression of the therapeutic gene. The mcDNA is therefore considered a safer vector of DNA and it is associated with a high therapeutic effect, being necessary the development of efficient methodologies for mcDNA purification. In this project, the affinity chromatography was used, exploiting the application of amino acids derivatives as ligands, to establish a suitable method for mcDNA purification. To have the best results when affinity chromatography is applied it is essential to know the kind of interactions established between the injected sample and the studied derivatives amino acides. In the present study it was concluded that in the case of agmatine there are mainly favored eletrostatic interactions with the fosfate groups of the DNA to values of pH lower than pKa and that they are intensified with the decreasing of pH. It was also observed a greater interaction between the agmatine imobilized on the monolith and the supercoiled (sc) isoform probably due to the higher exposure of the bases that allow the occurrence of other interactions, like cation-p and interactions by hidrogen bonds between the amines of agmatine and preferencially the guanines of the sc isoforma of mcDNA. Relativily to histamine, despite not having been able so establish a purification strategy, it was also studied a possible biorecognition of mcDNA with this amino acid derivative. It was also observed that when NaCl is used, eletrostatic interactions are also prevalent when pH values lower than pKa are applied, because in these conditions the ligand presents a global positive charge and consequently, interact strongly with the negative charge provided by the fosfate groups. Relatively to the elution strategy with ammonium sulfate, purification was not achieved since it was not possible to obtain the required selectivity. However, this strategy is less interesting from an industrial point of view due to the negative enviromental implications associated with ammonium sulfate. After this study it was defined that the best support to be used in mcDNA purification was agmatine-monolith, using an elution gradient based on a stepwise gradient with four steps as follows: 0 M NaCl, 1.5 M NaCl, 2.25 M NaCl and 2.7 M in 10 mM of Tris-HCl buffer, pH 6. The biomolecule of interest was eluted at 2,7 M NaCl, however there was a large loss of mcDNA in previous steps. Nevertheless, in this kind of study, sometimes it is necessary to compromisse the recovery in order to achieve the desired purity. Briefly, the application of the monolithic support modified with agmatine can be a solution to the purification of the isoform sc of mcDNA to a therapeutic application

"É assim que eu imagino o Universo!" : Um estudo com crianças do 1º ciclo do ensino básico

Relatório Final de Prática de Ensino Supervisionada do Mestrado em Educação Pré-escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico apresentado na Escola Superior de Educação do Instituto Politécnico de Viana do CasteloO estudo apresentado neste relatório foi realizado no âmbito da Prática de Ensino Supervisionada II (PES II) do Curso de Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1º Ciclo do Ensino Básico. Na base da escolha da área e tema de investigação, esteve o interesse pessoal sobre conceitos de astronomia, a relevância que deve ser dada ao conhecimento das ideias prévias dos alunos e também a necessidade de um maior investimento na Educação em Ciências. Para além disso, e em particular, no âmbito da PES I houve a oportunidade de observar o entusiasmo e a notória pré disposição de um grupo de crianças, entre os 5-6 anos, para aprendizagens relacionadas com o tema “Universo”. Assim, delineou-se um estudo descritivo que teve como principal objetivo analisar as representações do Universo, em desenho, por parte de um grupo de crianças (n=43) com idades compreendidas entre os 8 e os 9 anos, a frequentar duas turmas do 3º ano do 1º Ciclo de uma escola básica de Viana do Castelo. Adotou-se uma abordagem metodológica quantitativa baseada na classificação das representações dos alunos de acordo com os Modelos do “Universo” propostos por Spiliotopoulou-Papantoniou (2007). A partir da análise dos dados observados foi possível constatar que a maioria das crianças (76%) representou o “Universo” segundo o Modelo Celestial. O estudo desenvolvido permitiu uma melhor compreensão das ideias prévias das crianças relativas a conceitos astronómicos e da forma como as comunicam. Deste modo, o estudo revelou-se um importante “ponto de partida” não só para a otimização das intervenções realizadas ao longo da PES II, mas também para o reconhecimento da importância da Educação em Ciências desde os primeiros anos de escolaridade.The study presented in this report was conducted under the Supervised Teaching Practice II (PES II) of the Master in Preschool Education and Teaching of the 1st Cycle of Basic Education. On the basis of the choice of area and research topic, it was the personal interest in astronomy concepts, the relevance that should be given to the knowledge of students’ pre-concepts and the need for greater investment in Science Education. In addition, and in particular, within the PES there was the opportunity to observe the enthusiasm and willingness of a group of children aged 5-6 years to learning related to the theme “Universe”. Thus, it was outlined a descriptive study that aimed to examine the representations of the Universe, through drawings, by a group of children (n = 43) aged 8-9 years, attending two classes of 3rd year of the 1st cycle in a basic school of Viana do Castelo. It was used a quantitative approach based on the classification of students’ representations according to the models of the "universe" proposed by Spiliotopoulou - Papantoniou (2007). From the analysis of the observed data it was found that most children (76%) represented the "Universe" according to the Celestial Model. The study made possible a better understanding of children's previous ideas concerning astronomical concepts and the way they communicate them. Thus, the study revealed to be an important "starting point" not only for the optimization of interventions along the PES II, but also for the recognition of the importance of Science Education from the early years of schooling

Hydrophobic performance of electrospun fibers functionalized with TiO2 nanoparticles

The development of materials with hydrophobic properties has been widely explored in areas such as textiles, healthcare, sports, and personal protective equipment. Hydrophobic properties that arise from nanoparticles (nPs) directly promote other valuable properties, including self-cleaning capabilities, decreased bacterial growth, and increased comfort. In this study, biodegradable poly(ε-caprolactone) (PCL) nanofibers were functionalized by the incorporation of titanium dioxide (TiO2) nPs to develop water-repellent materials. The membranes were produced through electrospinning, and variables such as the polymer concentration, nP concentration, and needle diameter were optimized to achieve PCL/TiO2 composite fibers with water-repellent capabilities. The nanofibers were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, atomic force microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and the water contact angle (WCA). In general, it was observed that the nanofibers presented higher roughness values when TiO2 nPs were present and that this result promoted higher WCA values. The highest WCA value (156°) was obtained for the nanofiber mat produced with 20% weight-to-volume (w/v) PCL and 0.6% (w/v) TiO2This work was supported by Portugal2020 for funding the project (23958, ‘TECHNICAL STAPLE CELLULOSIC YARN’), granted by Fundo Europeu do Desenvolvimento Regional through Compete 202

Low-velocity impact response of auxetic seamless knits combined with non-newtonian fluids

Low-velocity impact can cause serious damage to the person or structure that is hit. The development of barriers that can absorb the energy of the impact and, therefore, protect the other side of the impact is the ideal solution for the pointed situation. Auxetic materials and shear thickening fluids are two types of technologies that have great capabilities to absorb high levels of energy when an impact happens. Accordingly, within this study, the combination of auxetic knits with shear thickening fluids by the pad-dry-cure process was investigated. It was observed that, by applying knits with auxetic patterns produced with denser materials and combined with the shear thickening fluids, high performance in terms of absorbed energy from puncture impact is obtained. The increment rates obtained are higher than 100% when comparing the structures with and without shear thickening fluids.Compete 2020 grant number 4521

Red-Emitting Tetracoordinate Organoboron Chelates: Synthesis, Photophysical Properties, and Fluorescence Microscopy

Seven tetracoordinate organoboron fluorophores with heterobiaryl N,O- or N,N-chelate ligands were prepared and photophysically characterized (in toluene). The electronic variation of the heteroaromatic moiety provided a means for the fine-tuning of the UV/vis absorption and emission spectra. In the most interesting cases, the spectra were red-shifted to maximum absorbance at wavelengths longer than 500 nm and emission maxima between 620 and 660 nm. The pronounced intramolecular charge-transfer character of the dyes yielded large Stokes shifts (3500-5100 cm), while maintaining appreciable fluorescence quantum yields of up to 0.2 for emission maxima longer than 600 nm. The lipophilic character of the dyes enabled their application as stains of vesicle substructures in confocal fluorescence microscopy imaging.Ministerio de Economía y Competitividad CTQ2014-54729 - C2 - 1 - P for U.P., CTQ2013 - 48164 - C2 - 1 - P , CTQ2013 - 48164 - C2 - 2 - P for A.R., CTQ2013 - 41339 - P, CTQ2015 - 71896 - REDT for E.P.I., Ramón y Cajal contract RYC - 2013 - 12585 for A.R.FEDER FundJunta de Andalucía 2012/FQM - 2140 for U.P., 2009/FQM - 4537 and 2012/FQM - 1078 for A.R

Predictors of quality of life in epilepsy

A epilepsia é uma das patologias neurológicas mais comuns em todo o mundo, com repercussões importantes na Qualidade de Vida (QDV) dos indivíduos. Deste modo, o objetivo do tratamento ultrapassa a remissão total das crises epiléticas, dado que também prioriza a QDV do indivíduo com epilepsia. A QDV tem vindo a ser associada a alguns fatores modificáveis, importantes para a sua promoção. Assim, pretende-se com o presente estudo identificar se a Adesão à Terapêutica, as Estratégias de Coping e a Espiritualidade são preditores da QDV de indivíduos com epilepsia. O SF-36 v1.0, a Medida de Adesão aos Tratamentos, o COPE-R e a Escala de Avaliação de Espiritualidade em Contextos de Saúde foram administrados a 94 indivíduos com diagnóstico de epilepsia entre quatro e 49 anos. A relação entre as variáveis foi analisada através do modelo de regressão linear múltipla. Os resultados revelam que a Adesão à Terapêutica, a Esperança/Otimismo predizem positivamente a QDV. Já as estratégias de Coping Desinvestimento Comportamental, Expressão de Sentimentos e Religião predizem-na negativamente. Estes resultados são importantes para os profissionais de saúde, na medida em que a identificação de preditores modificáveis da QDV sugere pistas para intervenções que promovam a QDV de indivíduos com epilepsia.ABSTRACT - Epilepsy is one of the most common neurological pathologies in the world, with important repercussions in the individuals’ Quality of Life (QOL). In this way, the goal of treatment surpasses the total remission of seizures, since it also prioritizes the improving the QOL of individuals with epilepsy. The QOL has been associated with some important modifying factors, for its promotion. In this way, with the present study we pretend to identify whether Adherence to Therapy, Coping Strategies and Spirituality are predictors of QOL of individuals with epilepsy. The SF-36 v1.0, the Measure Treatment Adherence, The COPE-R and The Spirituality Assessment Scale in Health Contexts were administered to 94 individuals with epilepsy diagnosis between four and forty-nine years. The relation between the variables was analysed through multiple linear regression model. The results reveal that the Adherence to Therapy and Hope/Optimism predict positively QOL. Whereas Coping Strategies: Behavioral Disengagement, Venting and Religion predict it negatively. These results are important for the health professionals seeing that the identification of modifying predictors of the QOL suggest hints for interventions, which promote the QOL of individuals with epilepsy

Medication adherence predictors in epilepsy: longitudinal study

Introdução: A não adesão à medicação na epilepsia é prevalente, pelo que a compreensão dos fatores associados deve ser promovida. Objetivos: Analisar a capacidade preditiva das estratégias de coping e da espiritualidade em relação à adesão à medicação ao longo do tempo. Metodologia: Foram avaliados 60 indivíduos através de um Questionário Sociodemográfico e Clínico, a Medida de Adesão aos Tratamentos, o COPER e a Escala de Avaliação de Espiritualidade em Contextos de Saúde, em dois momentos. Resultados: A espiritualidade Momento 1 não se relacionou com adesão à medicação no Momento 3, e as estratégias de coping: Desinvestimento Comportamental e Aceitação no Momento 1 predizem negativamente a adesão à medicação no Momento 2. Conclusão: A relação entre a adesão à medicação, estratégias de coping e espiritualidade varia em função do tempo, o que deve ser considerado ao nível da intervenção.ABSTRACT - Introduction: The nonmedication adherence in epilepsy is prevalent by which the understanding of associated factors should be promoted. Objectives: To analyze the predictive capacity of the coping strategies and spirituality in relation to medication adherence over time. Methodology: A sociodemographic and clinical questionnaire, medical adherence to treatment, COPER and spirituality evaluation scale in health contexts was undertaken to evaluate 60 individuals with epilepsy, in three moments. Results: Spirituality at Moment 1 is not related to medication adherence at Moment 3, and the coping strategies: behavioral disinvestment and acceptance at Moment 1 predict medication adherence at moment 2. Conclusion: The relation between medication adherence, coping strategies and spirituality change according to time, which should be considered on the level intervention

Comparison of zinc oxide nanoparticle integration into non-woven fabrics using different functionalisation methods for prospective application as active facemasks

The development of advanced facemasks stands out as a paramount priority in enhancing healthcare preparedness. In this work, different polypropylene non-woven fabrics (NWF) were characterised regarding their structural, physicochemical and comfort-related properties. The selected NWF for the intermediate layer was functionalised with zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) 0.3 and 1.2wt% using three different methods: electrospinning, dip-pad-dry and exhaustion. After the confirmation of ZnO NP content and distribution within the textile fibres by morphological and chemical analysis, the samples were evaluated regarding their antimicrobial properties. The functionalised fabrics obtained via dip-pad-dry unveiled the most promising data, with 0.017 ± 0.013wt% ZnO NPs being mostly located at the fibre’s surface and capable of total eradication of Staphylococcus aureus and Escherichia coli colonies within the tested 24 h (ISO 22196 standard), as well as significantly contributing (**** p < 0.0001) to the growth inhibition of the bacteriophage MS2, a surrogate of the SARS-CoV-2 virus (ISO 18184 standard). A three-layered structure was assembled and thermoformed to obtain facemasks combining the previously chosen NWF, and its resulting antimicrobial capacity, filtration efficiency and breathability (NP EN ISO 149) were assessed. The developed three-layered and multiscaled fibrous structures with antimicrobial capacities hold immense potential as active individual protection facemasks.FCT -Fundação para a Ciência e a Tecnologia(LA/P/0029/2020)info:eu-repo/semantics/publishedVersio

OFF-ON-OFF Fluorescence Switch with T-Latch Function

A novel molecular system with characteristics of an OFF-ON-OFF fluorescence switch was designed to integrate the function of a T-latch. In detail, a receptor(1)-fluorophore-receptor(2) architecture was adopted to achieve fluorescence switching upon addition of protons