Linear Invariant Systems Theory for Signal Enhancement

This paper discusses a linear time invariant (LTI) systems approach to signal enhancement via projective subspace techniques. It provides closed form expressions for the frequency response of data adaptive finite impulse response eigenfilters. An illustrative example using speech enhancement is also presented.Este artigo apresenta a aplicação da teoria de sistemas lineares invariantes no tempo (LTI) na análise de técnicas de sub-espaço. A resposta em frequência dos filtros resultantes da decomposição em valores singulares é obtida aplicando as propriedades dos sistemas LTI

Bexaroteno e a sua aplicabilidade no tratamento do Alzheimer

Monografia realizada no âmbito da unidade de Estágio Curricular do Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas, apresentada à Faculdade de Farmácia da Universidade de CoimbraO bexaroteno, um agonista seletivo dos recetores retinóides X (RXR), foi estudado com o intuito de provar a sua capacidade em restaurar as funções cognitivas em modelos animais e humanos que possuíam a Doença de Alzheimer (DA). Assim, usou-se uma combinação de estudos realizados com a molécula bexaroteno, de modo a elucidar os mecanismos subjacentes às suas propriedades anti-DA em células neuronais. A conversão do peptídeo β-amilóide em agregados patogénicos está associada ao aparecimento e progressão da DA. Esta observação levou a uma extensa pesquisa de agentes terapêuticos para modular a concentração desse peptídeo ou inibir a sua agregação. Inicialmente, percebeu-se que bexaroteno compartilhava uma analogia estrutural com o colesterol e, neste sentido, competia pelo mesmo local de ligação na região C-terminal do peptídeo β-amilóide. Posto isto, tentou-se mostrar que bexaroteno interferia com o processo de ligação do colesterol ao peptídeo, assim como inibia a formação dos canais amilóides permeáveis ao cálcio, uma vez que o colesterol está envolvido na oligomerização das espécies neurotóxicas, assim como na formação dos canais amilóides. Também foi descrita uma abordagem da cinética para a descoberta racional de novos fármacos, estudando os efeitos de pequenas moléculas nos passos específicos (nucleação primária, secundária e elongação) do processo de agregação do peptídeo β-amilóide. Isto permititu observar que o bexaroteno atrasava a formação de espécies neurotóxicas em células do neuroblastoma, principalmente através da inibição da nucleação primária. Existe ainda uma terceira abordagem que prova que os efeitos patológicos de ApoE4 em modelos animais com DA podem ser reduzidos através do tratamento com bexaroteno. Devido a esta redução, é também induzida uma melhoria das funções cognitivas desses mesmos animais. Por último, foi testado o efeito do bexaroteno na carga amilóide cerebral em humanos.Bexarotene, a selective agonist of the receptor retinoid X (RXR), was studied in order to prove its ability to restore cognitive function in animal models and humans that had Alzheimer's disease (AD). Thus, we used a combination studies with bexarotene molecule, in order to elucidate the mechanisms underlying its anti-properties in neuronal cells. The conversion of β-amyloid peptide into pathogens aggregates is associated with the onset and progression of AD. This observation has prompted an extensive search for therapeutic agents to modulate the concentration of that peptide or inhibit its aggregation. Initially, we noticed that bexarotene shares a structural analogy with cholesterol and in this sense, competing for the same binding site in the C-terminal region of β-amyloid peptide. That said, he attempted to show that bexarotene interfere with the bonding process cholesterol the peptide, as well as inhibiting the formation of calcium-permeable amyloid pore, since Cholesterol is involved in oligomerization of the neurotoxic species as well as the formation of amyloid channels. Also we describe a chemical kinetics approach for the discovery of new drugs has been described by studying the effects of small molecules in specific step (nucleation primary, secondary and elongation) of the process of aggregation of β-amyloid peptide. We noted that bexarotene delayed the formation of neurotoxic species in neuroblastoma cells through the inhibition of primary nucleation mainly. There is a third approach proves that the pathological effects of ApoE4 in animal models of AD may be reduced by treatment with bexarotene. Due to this reduction, an improvement is also induced cognitive deficits in these same animals. Finally, we tested the effect of bexarotene in brain amyloid burden in humans

Innovative business plan: An implementation of e-commerce to the sexual industry

This business plan provides, first, an investigation into the development of e-commerce websites, the demand of purchases on these platforms and, an analysis of Internet sexuality, which includes sex shops, consumer preferences and evolution of sexuality. And secondly, investigates what consumers’ behaviors are related to online purchases and the consumption of sexual products in Portuguese society and how the perception of sexuality has evolved over recent years. The main focus of the company created was to facilitate the purchase of sexual products. It aimed to offer a personalized service, match products according to customer needs, and transform the negative image created by society with trustworthy information and education about the topic, and provides innovation regarding to the products. This business can be considered an incremental innovation in the sexuality market in Portugal because it applies significant changes according to what’s already exist in the market and enhances the customer experience while not fundamentally deviating from existing companies (Ovuakporie et al., 2021). The e-commerce is committed to selling sexual products, but only the ones that have already been fully tested by the team, and that are guaranteed to be a good choice. When the time comes for the client to choose the product, the client can select the one that matches their necessities with the support of a the specialized team. The main idea would be selling a specific range of categorized products, selected according to high quality and promote new and different consumer experiences while providing knowledge about the topic.O plano de negócios apresentado prevê, em primeiro lugar, uma investigação sobre o desenvolvimento de plataformas de e-commerce, a procura e compras efetivas nestas plataformas, uma análise da sexualidade na Internet (que incluí sex shops, preferências do consumidor) e evolução da sexualidade. E, em segundo lugar, investigar quais são os comportamentos/consumos da sociedade portuguesa relacionados com as compras online, o consumo de produtos sexuais e analisar como a perceção da sexualidade evoluiu nos últimos anos. O objetivo principal da empresa é facilitar a compra de produtos sexuais. Esta pretende oferecer aconselhamento, produtos personalizados de acordo com as necessidades do cliente e transformar a imagem negativa criada na sociedade com informações de confiança e educacionais sobre o tema e fornecer produtos inovadores. Com isto, este negócio pode ser definido como inovação incremental no mercado da sexualidade em Portugal, porque irá aplicar mudanças significativas de acordo com o que já existe e melhorar a experiência do cliente. Sem se desviar fundamentalmente das empresas existentes (Ovuakporie et al., 2021). A loja online compromete-se a vender produtos sexuais, mas apenas os que já tenham sido testados pela equipa e que tenham a garantia de ser uma boa escolha. No momento da compra, o cliente pode escolher o que mais se adapta às suas necessidades com o apoio da equipa especializada. A ideia principal é vender uma gama específica de produtos, escolhidos de acordo com a garantia de qualidade e promover experiências novas e diferentes aos consumidores, ao mesmo tempo que se proporcionam conhecimentos sobre o tema

Continuous mixing of pharmaceutical pellets

Tese de mestrado, Engenharia Farmacêutica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2016Increasing demands on patient safety and reducing manufacturing costs have driven the pharmaceutical industry to adopt a new manufacturing paradigm: Continuous manufacturing. In order to implement it, all batch unit operations must be converted to their continuous equivalent and raw material feeding issues must be resolved. This study is focused on a continuous blender, the unit operation most commonly needed in manufacturing. A homogenized powder mixture is required to produce oral solid dosage forms with minimum active pharmaceutical ingredients (API) content variability, under strict regulatory constraints. More specifically, the mixing performance of the continuous blender will be studied for formulations containing pellets. Pellets produced by hot melt extrusion are a mean to solve solubility issues of many promising APIs. The main objective of this dissertation is to characterize the flow behavior inside the blender, using impulse stimulus response experiments and subsequent residence time distribution analysis. The effect of operational conditions, particularly material flow rate and the mixer’s rotation speed, on parameters like hold-up mass, mean residence time of pellets and shear intensity were studied. Furthermore, the blender mixing performance was assessed using the relative standard deviation as a mixing index. The main results are as follows: The hold-up mass decreases when increasing the rotation rate and decreasing the feeding rate. At low throughputs, the mean residence time of pellets increased when increasing rotation rate. The opposite effect was observed operating at higher feed rates. The extension of axial mixing and shear intensity increased when blender’s velocity increased. No particular trend was observed on them by changing flow rate. A low rotation rate combined with a high feed rate showed the best mixing performance. Continuous manufacturing can be realized when on-line process analytical technologies (PAT) are available. In this work, efforts were done to implement on-line near-infrared spectroscopy (NIR) to monitor blend homogeneity without satisfactory results. In order to achieve the goal of this thesis, one subsequently used an off-line method. This work gave insight about how pellets behave in a continuous mixer under different process parameters and what are the better conditions to achieve a homogenous blend.A mistura é uma operação unitária sempre presente na indústria farmacêutica. Na produção de formas farmacêuticas sólidas, é necessário incluir vários outros componentes para além da substância ativa. Excipientes como diluentes, aglutinantes, desintegrantes, lubrificantes, entre outros, são adicionados de maneira a melhorar a estabilidade e biodisponibilidade do fármaco, aumentar a aceitabilidade por parte do paciente e atuar como adjuvantes do processo de produção. Precisamente, a mistura é o processo que permite distribuir uniformemente os vários constituintes da formulação através do movimento das partículas ao longo de todo o granel. Trata-se, portanto, de um passo crítico na produção secundária de formas farmacêuticas sólidas, já que em última análise, afeta a uniformidade de dose do medicamento final. A produção de medicamentos na indústria farmacêutica é geralmente realizada em batch, enquanto outras indústrias operam em modo contínuo, como é o caso das indústrias química e alimentar. Num processo contínuo, o rendimento dos diferentes equipamentos estão coordenados de maneira a que não ocorra acumulação de massa dentro do sistema, já que a entrada de matérias-primas se dá à mesma velocidade que a saída do material processado, durante um período de tempo ininterrupto. Nos últimos anos, as autoridades reguladoras do medicamento têm vindo a reconhecer a produção em contínuo como alternativa à produção por lotes e o seu potencial em melhorar a qualidade dos medicamentos. Os custos de produção podem ser reduzidos, já que existe processamento de grandes volumes com equipamento de menores dimensões, poupança de energia, menor interferência dos operadores, aumentando a segurança dos mesmos e reduzindo os riscos de segregação devido ao manuseamento de pós entre as diferentes operações. A produção em contínuo implica menos problemas de scale-up, já que o tamanho do lote é definido pelo fator “tempo”. Como tal, o mesmo tamanho de equipamento pode ser usado para a fase de desenvolvimento, estudos em escala piloto, ensaios clínicos e para a produção comercial. Mais importante ainda, é a oportunidade de implementação de tecnologias analíticas de processo como sistema de aquisição de dados integrado em todas as operações da linha de produção. Isto permite o controlo de qualidade em tempo real dos intermediários (como por exemplo tamanho dos grânulos ou homogeneidade de mistura) e do produto final. Como resultado, é possível conhecer e controlar as fontes de variabilidade do processo e tomar sobre ele decisões cientificamente fundamentadas. O presente trabalho é parte integrante de um projeto de desenvolvimento de uma linha de produção de formas farmacêuticas sólidas em contínuo (mais propriamente comprimidos), compreendendo os processos de extrusão, esferonização, mistura e compressão. Posto isto, o objetivo deste trabalho é desenvolver conhecimento sobre o processo de mistura em contínuo envolvido, quando utilizando pellets e lactose monohidratada. No contexto farmacêutico, os pellets podem ser definidos como pequenas partículas, aproximadamente esféricas, com diâmetro compreendido entre 0.5 e 1.5 mm, produzidas pela aglomeração de pós finos. Caracterizam-se especialmente pelas ótimas propriedades de escoamento, associadas à desvantagem de facilitada segregação. A utilização de comprimidos contendo pellets prende-se com a oportunidade de aumentar a biodisponibilidade e permitir a libertação modificada do fármaco, ou a administração de fármacos incompatíveis. Neste sistema, a substância ativa pode encontrar-se no núcleo dos pellets ou no seu revestimento. De acordo com o conhecimento atingido neste trabalho, o processo de mistura contínua usando pellets farmacêuticos ainda não foi reportado na literatura. Quanto ao processo em si, mereceu a atenção de diversos grupos de investigação na última década, que têm vindo a estudar o efeito de variáveis de processo (caudal de entrada, velocidade de rotação das pás, número e orientação das pás, inclinação do misturador) no comportamento de pós durante o seu fluxo no interior do misturador. No entanto, a relação entre a eficiência do misturador e as propriedades dos pós utilizados, como por exemplo o tamanho, forma, densidade ou a coesão entre diferentes tipos de partículas não foi tão extensivamente analisado. A presente tese divide-se em dois grandes objetivos. Primeiramente, caracterizar o comportamento dos pellets no interior do misturador sob diferentes caudais de entrada e diferentes velocidades de rotação das lâminas, usando distribuições dos tempos de residência. Pretende-se analisar as variações nos parâmetros volume de retenção, tempo de residência médio dos pellets e lactose e número de passagens das lâminas. Adicionalmente, a homogeneidade da mistura obtida será analisada igualmente sob a variação dos mesmas condições de processo, fazendo o misturador funcionar continuamente durante dez minutos. Será aplicado o índice de homogeneidade geralmente utilizado na indústria farmacêutica para avaliação da qualidade de misturas, o desvio padrão relativo à média. A monitorização de um processo de mistura em contínuo é realizado calculando a concentração do componente de interesse na mistura (geralmente a substância ativa e neste caso os pellets), quando esta forma um fluxo de material à saída do equipamento. O primeiro grupo de experiências levadas a cabo focaram-se no desenvolvimento de um método on-line usando espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIR) para monitorizar o processo de mistura. Esta técnica foi já implementada com sucesso no estudo de processos de mistura em contínuo. No entanto, aqui a espectroscopia NIR foi abandonada na fase de desenvolvimento de um modelo de calibração, cujo objetivo seria prever a concentração de pellets à saída do misturador. A aquisição de espectros NIR das amostras de calibração foi realizada sob condições o mais semelhante possível às condições de aquisição de espectros no processo de mistura em contínuo e foram aplicados pré-processamentos espectrais adequados. No entanto, os modelos PLS (partial least squares) obtidos apresentaram elevados erros de previsão. Vários fatores podem ter levado à aquisição errónea de espectros. Em primeiro lugar, nas amostras de calibração, os pellets surgiram completamente cobertos por lactose. Para além disso, é sabido que o movimento das partículas das amostras influencia as medidas do NIR, ao contrário de amostras analisadas estaticamente. Em trabalhos posteriores, sugere-se a utilização de pellets contendo no seu interior uma substância ativa que apresente um pico de absorvância característico na região do infravermelho próximo. Consequentemente, os tempos de residência e a homogeneidade da mistura foram estudados usado uma técnica off-line de análise do tamanho de partícula para medir a concentração de pellets em amostras recolhidas manualmente à saída do misturador. Relativamente à caracterização do comportamento do fluxo de material no interior do misturador, os resultados obtidos resumem-se a seguir. O volume de retenção de material no interior do misturador diminuiu quando aumentou a velocidade de rotação das pás, e aumentou à medida que o caudal de entrada aumentou. Usando um caudal de entrada de lactose de 2 kg/h, o tempo de residência médio dos pellets aumentou à medida que a velocidade de rotação aumentou. Nestas condições, foi visto que predominam forças centrífugas dentro do equipamento. Logo, o fluxo à entrada não tem força suficiente para empurrar os pellets ao longo da câmara. Deste modo, passaram mais tempo a sofrer mistura na direção radial, em vez de se moveram na direção axial, resultando num maior tempo de residência. A existência de back mixing pode ser questionada e também explicaria o elevado tempo de residência dos pellets nas condições experimentais referidas. A extensão da mistura na direção axial e o número de passagens das lâminas sofridos pelos pellets (usado como medida da intensidade de corte aplicada) aumentou quando a velocidade de rotação das lâminas aumentou. Não se observou nenhuma tendência particular nestes parâmetros ao fazer variar o caudal de entrada. A velocidade de rotação do misturador foi o parâmetro que mais afetou a homogeneidade da mistura obtida à saída do equipamento. A menor velocidade de rotação testada, correspondente a 100 rpm, revelou a melhor qualidade de mistura, refletido no menor valor do desvio padrão da concentração de pellets em cada amostra recolhida, relativo à média. Nesta experiência, a lactose foi alimentada a 8 kg/h e os pellets a 3.43 kg/h. Este resultado pode ser justificado por um valor intermédio do tempo de residência dos pelles nestas condições. Deste modo, despendem mais tempo no interior do equipamento para sofrer maior número de revoluções juntamente com a lactose, resultando numa melhor homogeneidade. Outra razão para a boa qualidade da mistura resultante é a maior precisão dos equipamentos de alimentação de sólidos quando operam a velocidades mais elevadas. Em suma, a presente dissertação contribuiu para o conhecimento sobre o comportamento dos pellets durante um processo de mistura em contínuo, sob diferentes condições de processo. Proporcionou alguma perceção sobre as melhores condições para atingir uma homogeneidade de mistura aceitável. Não obstante, os resultados e conclusões aqui revelados podem não observar-se usando outro tipo de pellets. Num verdadeiro processo de produção de comprimidos, os pellets conteriam uma ou mais substâncias ativas e, como resultado, a sua densidade seria diferente. Este fator é suficiente para induzir um comportamento de mistura diferente ou levar a maiores tendências de segregação. O trabalho experimental que suporta esta dissertação foi realizado na empresa Research Center Pharmaceutical Enginnering (Graz, Áustria) no âmbito do projeto A3.20: A European Consortium for Continuous Pharmaceutical Manufacturing of Solid Dosage Forms

Targeting necroptosis in human disease: potential novel modulators

Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2017Necroptosis is an alternative pathway of regulated cell death, occurring independently of caspases, and mediated by receptor interacting serine/threonine-protein kinase-1 (RIP1), RIP3, and mixed lineage kinase domain-like (MLKL) protein. Necroptosis participates in the pathogenesis of several human conditions and activation may be beneficial for treating cancer. Despite this information, there are currently no pharmacological inhibitors or activators of necroptosis available with therapeutic properties. Colon cancer is the second most prevalent cancer worldwide and the third with the highest mortality rate. Cancer therapy has improved in recent years, but pro-apoptotic therapies still face cancer resistance. In this thesis, we started by screening three libraries of newly synthesized compounds for its ability to modulate necroptosis, using the murine fibrosarcoma L929 cell line as an in vitro model. We identified 7 compounds with the ability to inhibit TNF-α-induced necroptosis L929 cells by more than 70%. To further characterize compound activity, the half maximal effective concentration (EC50) for inhibiting necroptosis was determined. The compound with the lowest EC50 - MS-PSR90 - was further shown to reduce TNF-α-induced MLKL phosphorylation. Interestingly, one of the compounds - SAS9 - strongly induced necroptosis in both L929 cells and in human colorectal adenocarcinoma cells HT29; IC50 values were 16.96 and 49.73 μM, respectively. Interestingly, SAS9 concomitantly induced apoptosis in both cell lines, with increased caspase-3/7-like activity. In L929 cells, SAS9-induced necroptosis encompassed MLKL phosphorylation but not increased RIP1 expression. In conclusion, several novel modulators of necroptosis were identified in our screening, including a potential inducer of necroptosis. A better understanding of its mechanisms of action, as well as the investigation of pharmacokinetic properties, should help to determine their potential utility in cancer treatment.A necroptose é uma via de morte celular regulada alternativa e independente de caspases, mediada pelas proteínas cinase receptor interacting serine/threonine-protein 1 (RIP1), RIP3 e mixed lineage kinase domain-like (MLKL). A necroptose faz parte da patogénese de várias doenças e recentemente foi descoberto que a sua ativação pode ser benéfica no cancro. Apesar da necroptose ser responsável por várias patologias, não existe nenhum inibidor ou indutor farmacológico de necroptose com propriedades terapêuticas. O cancro do colon é o segundo cancro mais prevalente a nível mundial, sendo o terceiro mais mortífero. A terapia contra o cancro é cada vez mais eficaz, mas são vários os casos de resistência à terapia indutora de morte celular por parte das células cancerígenas. Neste trabalho começámos por estudar três bibliotecas de compostos sintetizados de novo, usando a linha celular murina de fibrosarcoma L929 como modelo in vitro, para procurar potenciais moduladores de necroptose. Identificámos 7 compostos com a capacidade de inibir a necroptose pelo TNF-α em células L929 em mais de 70%. Para melhor estudar estes 7 compostos e a sua atividade, determinámos a concentração que induz metade do efeito máximo (EC50) de inibição na necroptose. Desta análise selecionámos o composto com menor valor de EC50 – MS-PSR90 – para averiguar a sua capacidade de reduzir a fosforilação da proteína MLKL, um dos passos fundamentais da necroptose. MS-PSR90 foi capaz de reduzir a fosforilação da proteína MLKL induzida pela necroptose causada pelo TNF-α. De interesse surgiu outro composto, SAS9, com a capacidade de aumentar a morte celular causada pelo TNF-α em células L929. O SAS9 parece ser capaz de induzir necroptose na linhas celular murina L929 e na linha celular humana HT29 de adenocarcinoma coloretal, apenas quando privilegiámos essa via, com valores de IC50 de 16,96 e 49,73 μM, respetivamente. Verificámos, ainda, que o SAS9 também induz apoptose em ambas as linhas celulares, medida pelo aumento da atividade da caspase-3/7. Estes resultados são particularmente importantes em células resistentes a agentes pro-apoptóticos, onde o SAS9 poderá induzir necroptose. Por outro, em células não possuindo a maquinaria de necroptose, o SAS9 é indutor de apoptose. No caso da linha celular HT29, quando privilegiámos a morte por necroptose, esta parece ser independente da RIP1, visto que a Nec-1, inibidor da RIP1, não consegue reverter a necroptose. Nas células L929, a indução de necroptose pelo SAS9 aumenta a fosforilação de MLKL, comprovando a existência de necroptose, mas sem aumentar a expressão de RIP1. Em conclusão, vários novos moduladores de necroptose foram identificados no nosso estudo, incluindo um potencial indutor de necroptose. No entanto, é necessário perceber melhor os seus mecanismos de ação, como também as propriedades farmacocinéticas, para determinar o seu potencial e utilidade no tratamento do cancro.This project has received funding from European Structural and Investment Funds through the COMPETE Programme and from National Funds through FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia, under the Programme grant SAICTPAC/0019/2015 and by LisbonPH fellowship

The new trend of implementing banking apps on Facebook

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