University of Beira Interior
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Aluminum-ion Structural Battery Proof of Concept
Get PDFThis thesis focuses on the successful development of an aluminum-ion structural battery,
which addresses the growing concerns of global warming and pollution by exploring more
sustainable technologies, particularly electric vehicles. Structural batteries have emerged
as a potential solution to overcome limitations such as low range and short autonomy in
electric vehicles.
The research begins with an introduction to battery components and their specifications,
providing a foundation for selecting the appropriate chemistry. After analyzing the three
main chemistries (lithium, sodium, and aluminum), a qualitative analysis leads to the
selection of aluminum chemistry due to its lower cost, higher safety, and environmental
friendliness. Carbon fiber reinforcement is chosen based on the prevalent use of carbonbased cathodes in aluminum-ion batteries.
A comprehensive literature review is conducted to gain a deeper understanding of this
multifunctional system and establish a basis for comparison. Several battery designs are
tested before finalizing the chosen design. Detailed step-by-step descriptions of the manufacturing processes are presented, resulting in the production of various samples of the
structural battery measuring 100 mm by 100 mm.
The achieved results demonstrate a Young’s modulus of ˜ 19.1 GPa and a flexural strength
of ˜ 247.5 MPa. Additionally, the structural battery showcased its functional capabilities
by successfully illuminating different colored LEDs such as red, blue and green. Furthermore it achieved a max voltage of 1.65 V, and the capability of having constant voltage and
internal resistance under a 5 mm deflection.
This research contributes to the advancement of sustainable energy storage technologies
and their potential application in electric vehicles. The findings highlight the successful
development of an aluminum-ion structural battery with promising mechanical properties and functional performance, paving the way for further exploration in this field.Esta dissertação tem por base o desenvolvimento bem-sucedido de uma bateria estrutural de alumínio, que aborda as crescentes preocupações com o aquecimento global e a
poluição por meio da exploração de tecnologias mais sustentáveis, em particular veículos
elétricos. As baterias estruturais surgiram como soluções potenciais para superar limitações como baixa autonomia e curta distância em veículos elétricos.
Uma revisão abrangente da literatura é conduzida para obter uma compreensão mais profunda desse sistema multifuncional e estabelecer uma base para comparação. Vários projetos de bateria são testados antes de finalizar o projeto escolhido. Descrições detalhadas
passo a passo dos processos de fabricação são apresentadas, resultando na produção de
várias amostras da bateria estrutural com dimensões de 100 mm por 100 mm.
A pesquisa começa com uma introdução aos componentes de bateria e suas especificações,
fornecendo uma base para a seleção da química apropriada. Após analisar as três principais químicas (lítio, sódio e alumínio), uma análise qualitativa leva à escolha da química
de alumínio devido ao seu custo mais baixo, maior segurança e amigabilidade ambiental.
O reforço de fibra de carbono é selecionado com base no uso predominante de cátodos à
base de carbono em baterias de alumínio.
Obteve-se um módulo de Young de ˜ 19.1 GPa e uma resistência à flexão de ˜ 247.5 MPa.
Além disso, a bateria estrutural demonstrou suas capacidades funcionais ao iluminar com
sucesso LEDs de cores diferentes, como vermelho, azul e verde. Para além disso revolou
uma tensão máxima de 1.65 V e a capacidade de manter a tensão e a resistência interna
quando sujeito a uma deflexão de 5 mm.
Esta pesquisa contribui para o avanço das tecnologias sustentáveis de armazenamento
de energia e sua aplicação potencial em veículos elétricos. Os resultados destacam o desenvolvimento bem-sucedido de uma bateria estrutural de alumínio com propriedades
mecânicas promissoras e desempenho funcional, abrindo caminho para explorações adicionais nesse campo
Evaluation of the effects of obesogenic compounds on microorganisms
Get PDFThousands of chemical compounds are generated as a result of human activity, many of
which have a high potential for accumulation in both vertebrates and invertebrates.
Some chemicals interfere with the way the body stores and processes lipids by acting as
metabolic disruptors, promoting adipogenesis by, for example, increasing the size and
number of adipocytes, increasing adipose tissue and interfering with the hormonal
control of appetite and satiety. These compounds are called obesogenic compounds and
have been suggested as possible causes for the increase in the number of cases of obesity.
Numerous studies have been carried out to demonstrate the effect of obesogenic
compounds, mainly in vertebrates, but to prove that the effect of these compounds
crosses different taxonomic levels, it is important to add evidence at the level of
prokaryotic organisms by studying different types of bacteria. On the other hand, it is
also important to study the impact of obesogenic compounds on bacteria that interact
with eukaryotic hosts. In this sense, it is essential to choose a well-established system
that is easy to work with, such as the rhizobium-legume mutualistic symbiosis.
The aim of this study is to evaluate the effect of exposure to an obesogenic compound,
tributyltin (TBT), on model bacteria (Escherichia coli DSM 5698, Bacillus subtilis DSM
10T, Pseudomonas fluorescens DSM 50090T) and on different rhizobium species
(Mesorhizobium loti MAFF303099, Mesorhizobium mediterraneum UPM-Ca36T,
Mesorhizobium sp. PMI-6-Portimão, Mesorhizobium sp. V-15b-Viseu, Mesorhizobium
sp. BR15-Bragança, Mesorhizobium sp. LMS-1). The aim is to assess the sensitivity of
these bacteria to TBT and its effect on lipid accumulation, as well as the impact of this
compound on the prokaryote-eukaryote interaction (namely, the rhizobium-legume
interaction).
The results show that tributyltin affects the growth of the different model bacteria
studied as well as the different rhizobia evaluated, and it was possible to establish a range
of sublethal concentrations for the study of lipid accumulation, namely 0.25 µM; 1.5 µM;
2.5 µM TBT.
Regarding lipid accumulation, evaluated in Escherichia coli DSM 5698 and
Mesorhizobium sp. V-15b-Viseu it was possible to observe that exposure to 2.5 µM TBT
was responsible for a significant increase in the amount of lipids, demonstrating that the
obesogenic potential of TBT extends to these microorganisms. Regarding the prokaryote-eukaryote interaction, curling, the initial phase of this
interaction, in which a morphologic change in the root hairs occurs was analyzed. Few
curling events were observed in the roots of chickpea inoculated with the bacterium
Mesorhizobium sp. V-15b-Viseu, so it is not possible to evaluate the effect of TBT on this
interaction. Further studies are necessary to understand the potential effects of TBT on
the prokaryote-eukaryote interactions.Centenas de compostos químicos são gerados como resultado da atividade humana
sendo que muitos destes compostos têm um grande potencial de acumulação tanto em
vertebrados como em invertebrados. Alguns produtos químicos interferem na forma
como o organismo armazena e processa os lipídios atuando como disruptores
metabólicos, promovendo a adipogénese através por exemplo do aumento do tamanho e
número de adipócitos, do aumento do tecido adiposo, interferindo no controlo hormonal
do apetite e da saciedade. Estes compostos são denominados compostos obesogénicos e,
têm sido sugeridos como possíveis causas para o aumento de números de casos de
obesidade.
Inúmeros estudos foram realizados por forma a demonstrar o efeito dos compostos
obesogénicos sobretudo ao nível dos vertebrados, porém para provar que o efeito destes
compostos atravessa os diferentes níveis taxonómicos é importante adicionar evidências
a nível dos organismos procariotas estudando diferentes tipos de bactérias. Por outro
lado, é ainda importante estudar o impacto de compostos obesogénicos em bactérias que
interagem com hospedeiros eucariotas. Nesse sentido torna-se essencial a escolha de um
sistema bem estabelecido e fácil de trabalhar como a simbiose mutualista rizóbioleguminosa.
Assim, o objetivo deste estudo é avaliar o efeito da exposição a um composto
obesogénico, o tributilestanho (TBT), em bactérias modelo (Escherichia coli DSM 5698,
Bacillus subtilis DSM 10T, Pseudomonas fluorescens DSM 50090T) e em diferentes
espécies de rizóbio (Mesorhizobium loti MAFF303099, Mesorhizobium mediterraneum
UPM-Ca36T, Mesorhizobium sp. PMI-6-Portimão, Mesorhizobium sp. V-15b-Viseu,
Mesorhizobium sp. BR15-Bragança, Mesorhizobium sp. LMS-1). Pretende-se avaliar a
sensibilidade destas bactérias ao TBT e o seu efeito na acumulação lipídica, bem como o
impacto deste composto na interação procariota-eucariota (nomeadamente, a interação
rizóbio-leguminosa).
Os resultados demonstram que o tributilestanho afeta o crescimento das diferentes
bactérias modelo estudadas bem como dos diferentes rizóbios avaliados, tendo sido
possível estabelecer uma gama de concentrações subletais para o estudo da acumulação
lipídica, nomeadamente 0.25 µM; 1.5 µM; 2.5 µM TBT. Relativamente à acumulação lípica, avaliada em Escherichia coli DSM 5698 e
Mesorhizobium sp. V-15b-Viseu foi possível verificar que a exposição a 2.5 µM TBT é
responsável por um aumento significativo na quantidade de lípidos, demonstrando que
o potencial obesogénico do TBT se estende a estes microrganismos.
Em relação à interação procariota-eucariota, foi analisada uma fase inicial desta
interação em que ocorre uma modificação na morfologia dos pelos radiculares designada
por curling. Foram observados poucos eventos de curling nas raízes de grão-de-bico
inoculadas com a bactéria Mesorhizobium sp. V-15b-Viseu, não sendo assim possível
concluir sobre o efeito que o TBT terá nesta interação. Será necessário efetuar mais
estudos para concluir acerca dos eventuais efeitos do TBT nas interações procariotaeucariota
Development of micro/nano cellulose-based biodegradable materials using 3D computational simulation
Get PDFThe dramatic increase in single-use plastic (SUP) made from fossil-derived materials
that are not biodegradable has contributed to the emergence of pollution as an
environmental issue. Concerns regarding the environment and the development of
biodegradable products from renewable sources, specifically the development of
sustainable packaging using cellulose fibers from different plant sources, represent a
multidisciplinary challenge for this investigation.
Fibers from bleached Eucalyptus globulus, unbleached Picea abies, and hemp fibers
produced in the laboratory were selected for this study. The fibers were evaluated for
their morphology and biometry, and structures were produced in the laboratory with
different mixtures and mechanical treatments at the PFI. Its structural, mechanical,
optical, and chemical properties were experimentally characterized using methodologies
and following the respective ISO standards. The fibers and structures formed by them
were simulated using 3D computer simulation models. Composting was used to conduct
biodegradability tests using a methodology developed to be used both in the laboratory
and later in the sector's industries, having collected data for this purpose.
The comparison of the reference fibers revealed that softwood fibers are approximately
three times longer than hardwood fibers. In terms of width, softwood fibers are about
twice as wide as hardwood fibers. In general, the increase in refining resulted in a rise in
fibrillation and fine elements within the sample. As a result, the handsheets' thickness
was reduced by 62% (HW) and 60% (SW) compared to handsheets made with unrefined
fibers. Higher compaction and increased interfiber bonds contribute to a more cohesive
and reinforced structure, as evidenced by the exponential increase in refined structures'
tensile index and elastic modulus. The characteristics of hemp fibers were similar
to Picea abies fibers but a little longer. The tensile index increased by 62,33% and the
elastic modulus by 40,50% in an optimized combination of hemp fiber and eucalyptus
fibers. Furthermore, biodegradation studies evaluated the effect of composting after 28
and 60 days, indicating that the refined structures biodegraded more quickly than the
remaining samples since their mass loss values were the highest. An optimized combination of a fibrous structure containing micro and nanoscale
cellulose fibers produced a porous 3D matrix that could be used for innovative packaging.
In this network, the microscale cellulose fibers provide resistance and stability. In
contrast, the nanoscale cellulose fibers create a structure with more interfiber bonds,
which may provide resistance and stability properties advantageous for the intended
functions. The porous structural units formed by cellulose fibers in micro and nanoscale
were represented by 3D computational simulation, considering the input values of the
fiber characterization and the output values.
Finally, the proposed experimental and computational methodology proved an excellent
tool for developing and optimizing 3D structures for obtaining laboratory prototypes that
could be used in more sustainable food packaging.O aumento drástico de plásticos de uso único (PUU) produzidos a partir matérias de
origem fóssil não biodegradáveis contribuiu para o crescimento da poluição constituindo
um problema ambiental. As preocupações com o meio ambiente e o desenvolvimento de
produtos biodegradáveis a partir de fontes renováveis, especificamente o
desenvolvimento de embalagens sustentáveis utilizando fibras de celulose de diferentes
fontes vegetais, representam um desafio multidisciplinar no qual esta investigação está
inserida.
Selecionaram-se para este estudo fibras de Eucalyptus globulus branqueado, Picea abies
não branqueado e fibras de cânhamo produzidas em laboratório. As fibras foram
avaliadas quanto à sua morfologia e biometria, e foram produzidas estruturas
laboratorialmente com diversas misturas e tratamentos mecânicos no PFI. As suas
propriedades estruturais, mecânicas, óticas e químicas foram caracterizadas
experimentalmente, utilizando metodologias e seguindo as respetivas normas ISO. As
fibras e estruturas por elas formadas foram simuladas utilizando modelos de simulação
computacional em 3D. A compostagem foi avaliada e utilizada para a realização testes de
biodegradabilidade através de uma metodologia desenvolvida para ser utilizada tanto em
laboratório, como nas indústrias do setor, tendo sido recolhidos dados para o efeito.
A comparação das fibras de referência revelou que as fibras de softwood são
aproximadamente três vezes mais longas que as fibras de hardwood. Em termos de
largura, as fibras de softwood são cerca de duas vezes mais largas que as fibras de
hardwood. No geral, o aumento da refinação resultou num aumento na fibrilação e nos
elementos finos da amostra. Como resultado, a espessura dos handsheets foi reduzida
em 62% (HW) e 60% (SW) quando comparadas às folhas feitas com fibras não refinadas.
Uma maior compactação e maiores ligações entre fibras contribuíram para uma
estrutura mais coesa e reforçada, como evidenciado pelo aumento exponencial no índice
de tração e no módulo de elasticidade das estruturas refinadas. As características das
fibras de cânhamo foram semelhantes às fibras de Picea abies, mas um pouco mais
longas. O índice de tração aumentou em 62,33% e o módulo de elasticidade em 40,50%
numa combinação otimizada de fibra de cânhamo com fibras de eucalipto. Além disso,
os estudos de biodegradação avaliaram o efeito da compostagem após 28 e 60 dias,
indicando que as estruturas refinadas se biodegradaram mais rapidamente do que as
restantes amostras, uma vez que os seus valores de perda de massa foram superiores Uma combinação otimizada na estrutura fibrosa contendo fibras de celulose em micro e
nanoescala permitiu produzir uma matriz 3D porosa que poderá ser usada em
embalagens inovadoras. Nesta rede, as fibras de celulose em microescala proporcionam
resistência e estabilidade. Em contraste, as fibras de celulose em nanoescala criam uma
estrutura com mais ligações interfibras, o que pode favorecer propriedades de resistência
e estabilidade trazendo vantagens para as funções pretendidas. As unidades estruturais
porosas formadas por fibras de celulose em micro e nanoescala foram representadas por
simulação computacional 3D, considerando os valores de entrada da caracterização das
fibras.
Por fim, a metodologia experimental e computacional proposta mostrou-se uma
excelente ferramenta no desenvolvimento e otimização de estruturas 3D para obtenção
de protótipos laboratoriais que poderão ser utilizados em embalagens de alimentos de
uma forma mais sustentável
O Perfil do Idoso Residente em ERPIs no Concelho do Sabugal: Patologias Agudas, Crónicas e Farmacoterapia
No full textIntrodução: As patologias agudas, crónicas e a farmacoterapia são elementos significativos
na vida dos residentes em Estruturas Residenciais para Pessoas Idosas (ERPI’s). Estas
condições de saúde são prevalentes nesta população e requerem uma abordagem
abrangente de tratamento e cuidados, envolvendo, muitas vezes, o uso de medicamentos. A
farmacoterapia desempenha um papel crucial no controlo e gestão destas patologias,
visando melhorar a qualidade de vida dos idosos. No entanto, desafios como a
polimedicação e as interações medicamentosas precisam de ser considerados. É necessário,
por isso, compreender melhor as patologias agudas, crónicas e a farmacoterapia em idosos
institucionalizados, visando aprimorar o cuidado e a qualidade de vida desta população. A
população do interior do país, por ser uma população muito envelhecida e também
acometida pela multimorbilidade e pela polimedicação necessita de uma especial atenção.
Materiais e métodos: Trata-se de um estudo observacional descritivo desenvolvido nas
ERPIs do concelho do Sabugal (n=21), no qual participaram 350 idosos, selecionados de
forma aleatória. Foi realizada a caracterização sociodemográfica e clínica, a aplicação de
escalas de avaliação geriátrica e a realização de exame objetivo sumário. Os resultados
obtidos foram analisados quantitativamente com recurso a software estatístico adequado
(SPSS).
Resultados: A população deste estudo era composta maioritariamente por mulheres e a
média de idades era de 87,08 anos. Os participantes apresentavam em média 4,6 patologias
(DP=2,489) e os principais sistemas de órgãos afetados eram o cardiovascular, o endócrino
e o nervoso. Em média tomavam 9 fármacos por dia (DP=3,557) e 85,71% apresentavam-se
em processo de polimedicação. Dos idosos estudados 57,70% (n=162) apresentavam
pontuação compatível com défice cognitivo. O número de fármacos tomados revelou estar
relacionado com o MMSE (p=0,030), bem como com o número de idas ao SU no último ano
(p=0,003). O resultado do MMSE revelou ser influenciado tanto pela existência de
patologia no sistema cardiovascular (p=0,046) como no sistema nervoso (p=0,010). A
existência de patologia no sistema endócrino demonstrou influenciar o número de idas ao
SU (p=0,049). A existência de patologia no sistema nervoso revelou-se associada à
mobilidade (p=0,034).
Conclusão: Os resultados alertam para que seja dada uma maior atenção às condições
de saúde dos idosos institucionalizados, bem como ao seu tratamento. Recomenda-se, assim uma avaliação e gestão interdisciplinar, monitorização regular e ajustes de
medicamentos, bem como a formação contínua dos profissionais que trabalham nas ERPIs.Introduction: Acute and chronic pathologies, along with pharmacotherapy, are
significant elements in the lives of residents in Long-Term Care Facilities (LTCF). These
health conditions are prevalent in this population and require a comprehensive approach
to treatment and care, often involving medication use. Pharmacotherapy plays a crucial role
in controlling and managing these pathologies, aiming to improve the quality of life of the
elderly. However, challenges such as polypharmacy and drug interactions need to be
considered. Therefore, a better understanding of acute and chronic pathologies and
pharmacotherapy in institutionalized elderly individuals is necessary to enhance care and
quality of life for this population. The population of the interior of the country, being a very
aged population and affected by multimorbidity and polypharmacy, requires special
attention.
Methods: This is a descriptive observational study conducted in the LTCF of the Sabugal
municipality (n=21), with the participation of 350 elderly individuals randomly selected.
Sociodemographic and clinical characterization, application of geriatric assessment scales
and summary objective examination were carried out. The obtained results were
quantitatively analyzed using appropriate statistical software (SPSS).
Results: The population of this study was predominantly composed of women, with an
average age of 87,08 years. Participants presented an average of 4.6 pathologies
(SD=2.489), with the cardiovascular, endocrine, and nervous systems being the main
affected organ systems. On average, they took 9 medications per day (SD=3.557), with
85.71% being in a state of polypharmacy. Of the elderly studied, 57,70% (n=162) had a
cognitive deficit-compatible score. The number of medications taken was found to be
related to MMSE (p=0.030) as well as the number of visits to the Emergency Department
in the last year (p=0.003). MMSE result was influenced by the presence of pathology in the
cardiovascular system (p=0.046) as well as in the nervous system (p=0.010). The presence
of pathology in the endocrine system was shown to influence the number of visits to the
Emergency Department (p=0.049). The presence of pathology in the nervous system was
associated with mobility (p=0.034).
Conclusion: The results highlight the need for greater attention to the health conditions
of institutionalized elderly individuals, as well as their treatment. Therefore,
interdisciplinary assessment and management, regular monitoring, medication
adjustments, and continuous training of professionals working in LTCF are recommended
Plasmid DNA-loaded calcium phosphate functional nanocomplexes: innovative approach against cervical cancer
No full textCancer is among the leading causes of death worldwide. By 2040 it is expected that the
number of new cancer cases will rise to 29.5 million and the number of cervical cancerrelated deaths to 16.4 million. Generally, cancer incidence rate increases in countries
with highest life expectancy, education level and standard of living. However, for cervical
cancer the reverse happens, its incidence is higher in less developed countries, due to the
lack of proper awareness, screening programs, inaccessibility to proper diagnosis and
efficient treatment procedures, these facts lead to a late diagnosis and consequently low
survival rates.
Human Papillomavirus (HPV), a highly sexually transmissible virus, is the main agent in
cervical cancer. Around 79 % of the diagnosed causes are attributed to HPV-16 and -18.
The severity of symptoms is usually associated with the affinity presented by
oncoproteins E6 and E7 within each HPV type toward the target protein, p53, a tumour
suppressor, and pRb, a retinoblastoma protein, respectively. Thus, the deregulation of
these proteins’ expression leads to invasion, proliferation, and survival of cancer cells. A
plethora of strategies are being developed to detect and prevent the disease, with antiHPV vaccines being at the front. However, in less developed countries, with poor health
resources, the preventative measures do not always work, and new therapies are being
developed to treat this type of cancer.
Gene therapy has been increasingly used since it allows the correction of a genetic effect
while also facilitating for an induced cell death. Thus, plasmid DNA that encodes the p53
gene can be a promising approach to combat cervical cancer. However, pDNA use is
limited since it is easily degraded by various agents, so a delivery system is needed to
carry pDNA to the target cells. Calcium phosphate nanoparticle are promising delivery
systems since they are composed of ions that naturally exist in the human body, and its
degradation does not entail negative consequences for the patient.
In this context, the present work’s focus is the development of plasmid DNA-loaded
calcium phosphate nanoparticles and further functionalization with folic acid for a
targeted delivery to HPV positive cancer cells.
Initially, the delivery system formulation was optimized resulting in delivery systems
presenting a size of 76.34 ± 34.08 nm, with a polydispersity index (PdI) of 0.40 ± 0.09
and a surface charge of – 20.90 ± 0.90 mV. pDNA inclusion was performed through an
adsorption approach yielding a size of 133.13 ± 58.12 nm, PdI of 0.65 ± 0.17 and a surface charge of – 23.70 ± 1.10 mV with an encapsulation efficiency of approximately 100 %.
Folic acid loading was investigated, and two methods were chosen, firstly when folic acid
is added in the precursor calcium solution (CaP-NP/FACa) and also when folic acid is
added through adsorption (CaP-NP/FAAd), which exhibited a folic acid loading
efficiency of approximately 92 and 70 %, respectively. The CaP-NP/pDNA/FAAd
achieved an efficiency of approximately 100 % for pDNA encapsulation and
approximately 99.6 % for folic acid loading, with a size of 112.63 ± 19.81 nm, PdI of 0.50
± 0.22 and a surface charge of – 27.40 ± 0.69 mV. The CaP-NP/pDNA/FACa presented
an encapsulation efficiency of pDNA in the nanoparticles of 100 % and an efficiency of
approximately 73 % for the loading of folic acid, with a size of 110.42 ± 65.71 nm, PdI of
0.50 ± 0.07 and a charge of – 22.20 ± 0.60 mV.
Overall, the in vitro assays showed no inherent cytotoxicity for the CaP-NPs, with
viability reduction only in higher concentrations (500 and 1000 µg/mL). The delivery
systems did not affect the healthy cells viability but decreased the viability in the cancer
cell line. Cell internalization was evaluated through confocal microscopy, which showed
significant uptake in both cell lines. The formulations presenting pDNA and folic acid, in
the calcium solution (CaP-NP/pDNA/FACa) and adsorbed after the nanoparticle
formulation (CaP-NP/pDNA/FAAd), presented high accumulation in cancer cells. PCR
evaluation seems to present increased expression values of p53 when the cancer cell line
was transfected with both CaP-NP/pDNA and CaP-NP/pDNA/FACa.
The present work demonstrated that CaP-NPs, loaded with pDNA and modified with
folic acid, show a therapeutic effect, and represents a promising treatment for cervical
cancer.O cancro representa uma das principais causas de morte em todo o mundo. Até 2040,
estimasse que o número de novos casos de cancro aumente para 29,5 milhões e o número
de mortes associadas aumente para 16,4 milhões. Na maioria dos casos, a taxa de
incidência tem aumentado nos países com maior esperança média de vida, nível de
educação e qualidade de vida. No entanto, no caso do cancro do colo do útero, acontece
o oposto, a sua incidência é maior em países menos desenvolvidos, devido à falta de
consciencialização sobre a doença, programas de rastreio e procedimentos de tratamento
eficazes, factos que levam a um diagnóstico tardio e, consequentemente, a taxas de
sobrevivência baixas.
O vírus do papiloma humano (HPV), é um vírus sexualmente transmissível, e a principal
causa da ocorrência do cancro do colo do útero. Cerca de 79 % dos casos diagnosticados
são atribuídos às estirpes de maior risco, HPV-16 e HPV-18. A gravidade dos sintomas
está associada à afinidade das oncoproteínas E6 e E7 pelas proteínas supressoras de
tumores, p53, e proteína do retinoblastoma, pRb, respetivamente; uma vez que
desregulam a expressão destas proteínas levando à invasão, proliferação e sobrevivência
das células cancerígenas. Várias estratégias estão a ser desenvolvidas para detetar e
prevenir esta doença, tais como vacinas contra o HPV. No entanto, em países menos
desenvolvidos as medidas preventivas nem sempre funcionam, pelo que novas
terapêuticas estão a ser desenvolvidas para o tratamento mais eficiente desta patologia.
A terapia génica tem sido amplamente explorada nos últimos tempos por permitir
corrigir um determinado defeito genético ou até mesmo induzir a morte programada de
uma célula anormal. Assim, o DNA plasmídico que codifica o gene da p53 representa
uma abordagem promissora para combater o cancro do colo do útero. No entanto, o seu
uso é limitado, uma vez que é facilmente degradado por vários agentes, sendo necessário
um sistema de entrega para proteger, transportar e entregar o pDNA às células alvo.
Nanopartículas de fosfato de cálcio apresentam benefícios uma vez que são compostas
por iões que existem naturalmente no corpo humano e a sua degradação não implica
consequências negativas.
Neste contexto, o foco principal do presente trabalho é o desenvolvimento de
nanopartículas de fosfato de cálcio para encapsular pDNA e serem funcionalizadas com
ácido fólico para uma entrega direcionada às células cancerígenas HPV positivas Inicialmente, as condições da formulação deste sistema de entrega foram otimizadas,
resultando em sistemas com tamanhos de 76,34 ± 34,08 nm, com índice de
polidispersividade (PdI) de 0,40 ± 0,09 e uma carga superficial de – 20,90 ± 0,90 mV.
A inclusão do pDNA foi realizada através do método de adsorção, resultando num
tamanho de 133,13 ± 58,12 nm, PdI de 0,65 ± 0,17 e uma carga superficial de – 23,70 ±
1,10 mV, com uma eficiência de encapsulação de aproximadamente 100 %.
Posteriormente, foi explorada a funcionalização com ácido fólico tendo sido escolhidas
duas metodologias de formulação, a primeira consiste na adição do ácido fólico na
solução precursora de cálcio (CaP-NP/FACa) e a segunda consiste na adição do ácido
fólico por adsorção após a formulação (CaP-NP/FAAd). Estas formulações apresentaram
uma eficiência de loading deste ligando de aproximadamente 70 e 92 %, respetivamente.
Após a inclusão de pDNA nos sistemas, a formulação CaP-NP/pDNA/FAAd apresentou
uma eficiência de aproximadamente 100 % para a encapsulação de pDNA e
aproximadamente 99,6 % para o ácido fólico, com um tamanho de 112,63 ± 19,81 nm,
PdI de 0,50 ± 0,22 e uma carga superficial de – 27,40 ± 0,69 mV. A formulação CaPNP/pDNA/FACa apresentou uma eficiência de encapsulação de pDNA de
aproximadamente 100 % e uma eficiência de aproximadamente 73 % para a
funcionalização com ácido fólico, com um tamanho de 110,42 ± 65,71 nm, PdI de 0,50 ±
0,07 e uma carga superficial de – 22,20 ± 0,60 mV.
De forma geral, os ensaios in vitro não mostraram citotoxicidade inerente às CaP-NPs.
Somente foi observada a diminuição da viabilidade celular quando foram aplicadas
concentrações elevadas (500 e 1000 µg/mL) destes sistemas. Os sistemas de entrega não
afetaram a viabilidade das células saudáveis, mas diminuíram a viabilidade das células
cancerígenas. A internalização das nanopartículas foi verificada através de microscopia
confocal, tendo se observado elevada internalização em ambas as linhas celulares, com
particular incidência nas células cancerígenas. As formulações de pDNA com inclusão do
ácido fólico na solução de cálcio (CaP-NP/pDNA/FACa) e adsorvido após a formulação
(CaP-NP/pDNA/FAAd) parecem ter melhor capacidade de internalização. A avaliação
por PCR parece apresentar um nível superior de transcritos de p53 na linha celular
cancerígena quando a transfeção foi realizada com CaP-NP/pDNA e com CaPNP/pDNA/FACa.
De modo geral, o presente trabalho demonstrou que os sistemas CaP-NP apresentam o
efeito terapêutico desejado e mostram-se promissores para o tratamento do cancro do
colo do útero
Stand-up Paddle Boarding: Muscle activity, kinematics and performance analysis in recreational athletes
No full textStand-up paddle (SUP) has become increasingly popular due to its accessibility and physical benefits. Despite its growing popularity, there is limited research focusing on the biomechanical factors influencing SUP performance. This doctoral thesis aims to fill this gap by investigating various determinants of SUP performance through four studies. The general objective of this thesis was to analyze kinematic and neuromuscular factors that influence SUP performance in pratical contexts, in recreational-level athletes. The following steps were undertaken: (i) a literature review focused on performance analysis in SUP; (ii) analysis of muscle activation behavior in SUP, focusing on the activation patterns of adjacent and opposite muscles relative to the paddling side; (iii) classify SUP practitioners based on kinematic and neuromuscular activity variables and identify performance differentiators; iv) to examine how different visual focus conditions affect kinematic and neuromuscular responses during SUP. The main findings demonstrated that: (i) SUP athletes have more muscle mass, less body fat, and use more efficient paddling techniques, resulting in better performance; (ii) there seems to be higher muscle activation on the opposite side of the paddle in SUP, suggesting the importance of alternating the paddling side for muscular balance; (iii) faster performers showed a higher stroke frequency and different neuromuscular activation (i.e., higher triceps brachii activity) during the recovery phase of the stroke; (iv) visual focus significantly impacts kinematic and neuromuscular activity during SUP, with the free choice condition resulting in faster speeds, higher stroke frequencies and higher muscle activation during recovery phases of the stroke. These results demonstrate the importance of kinematic and neuromuscular factors in SUP performance. This thesis provides valuable insights for SUP practitioners and coaches to optimize training and performance through a better understanding of these biomechanical and neuromuscular factors.Stand-up paddle (SUP) tem vindo a tornar-se cada vez mais popular devido à sua acessibilidade e aos benefícios físicos que proporciona. Apesar de sua crescente popularidade, a literatura é ainda limitada no que se refere aos fatores biomecânicos que influenciam o desempenho no SUP. A presente tese de doutoramento visa preencher esta lacuna, investigando várias determinantes do desempenho no SUP através de quatro estudos. Assim sendo, o objetivo geral foi analisar os fatores cinemáticos e neuromusculares que influenciam o rendimento no SUP, em contexto real, em atletas de nível recreativo. Os seguintes passos foram realizados: (i) revisão de literatura sobre a análise de desempenho no SUP; (ii) análise do comportamento de ativação muscular no SUP, focalizando nos padrões de ativação dos músculos adjacentes e opostos em relação ao lado da pagaiada; (iii) identificação de padrões diferenciadores de desempenho dos praticantes de SUP, com base em variáveis de atividade cinemática e neuromuscular; (iv) análise da influência de diferentes condições externas, como o foco visual, poderão afetar as respostas cinemáticas e neuromusculares durante o SUP. Os principais resultados demonstraram que: (i) atletas de SUP têm mais massa muscular, menos gordura corporal e utilizam técnicas de pagaiada mais eficientes, resultando em melhor desempenho; (ii) parece haver uma maior ativação muscular no lado oposto ao remo no SUP, salientando a importância de alternar o lado da pagaiada para o equilíbrio muscular; (iii) os praticantes mais rápidos mostraram uma maior frequência de pagaiada e uma ativação neuromuscular diferente (i.e., maior atividade do tríceps braquial) durante a fase de recuperação da pagaiada; (iv) o foco visual parece impactar significativamente a atividade cinemática e neuromuscular no SUP, sendo que a condição de escolha livre resultou em velocidades superiores, maiores frequências de pagaiada e maior ativação muscular durante as fases de recuperação da pagaiada. Estes resultados demonstram a importância dos fatores cinemáticos e neuromusculares no rendimento do SUP em praticantes de nível recreativo. São assim evidenciadas implicações práticas importantes para os praticantes e treinadores de SUP para a otimização do treino e do rendimento, através de uma melhor compreensão destes fatores influenciadores
Optimal leading-edge deflection for flapping airfoil propulsion
No full textThe aerodynamics of oscillating airfoils are crucial to understanding subjects such as rotor dynamics and bio-inspired flows. Unsteady airfoils have been studied extensively, but there is an overall lack of knowledge regarding newer and more complex kinematics. The present paper builds upon our modified version of the NACA0012 by numerically comparing its way of flapping with the standard flapping that is common in the literature. The comparison is conducted parametrically at a Reynolds number of 104 for two nondimensional amplitudes. Then, using a gradient-based optimization method, we search for pitching amplitudes that maximize the propulsive power and efficiency for both flapping modes. Results indicate that the proposed flapping methodology is more promising than conventional flapping, with thrust increases up to approximately 40%. Furthermore, the proposed mechanism achieves maximum propulsive power with near-optimal efficiency, a common limitation of traditional flapping airfoils.Fundação para a Ciência e a Tecnologia e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; Brazilian National Council for Scientific and Technological Development [grant number #306824/2019-1]info:eu-repo/semantics/publishedVersio
ARIA-Italy managing allergic rhinitis and asthma in a changing world: The role of the Pharmacist
No full textAllergic rhinitis (AR) and asthma are common respiratory disorders that often occur together, affecting quality of life and increasing healthcare expenses of patients. These chronic illnesses are often managed without medical supervision, creating distinct challenges. A lack of resources can limit regular follow-up, which in turn promotes disease mismanagement and an increased reliance on self-medication, including the inappropriate use of corticosteroids and nasal decongestants. Community pharmacies could serve as critical primary healthcare providers, facilitating AR and asthma management by promoting therapy adherence, minimizing drug misuse, and improving symptom monitoring using digital tools. The evolving role of pharmacists as vital healthcare team members is highlighted by their involvement in screening, prevention, and patient education, particularly in underserved communities. Strengthening the partnerships between pharmacists, physicians, and patients may lead to more tailored and effective management strategies. This collaborative approach has demonstrated promise in enhancing disease outcomes and reducing healthcare costs.The publication fee for this work was covered by the Italian Ministry of Heath's 'Ricerca Corrente' funding to the IRCCS Humanitas Research Hospital
Portable, multi-task, on-the-edge and low-cost computer vision framework based on deep learning: Precision agriculture application
No full textPrecision agriculture is a new concept that has been introduced worldwide to increase production, reduce labor and ensure efficient management of fertilizers and irrigation processes. Computer vision is an essential component of precision agriculture and plays an important role in many agricultural tasks. It serves as a perceptual tool for the mechanical interface between robots and environments or sensed objects, as well as for many other tasks such as crop yield prediction. Another important consideration is that some vision applications must run on edge devices, which typically have very limited processing power and memory. Therefore, the computer vision models that are to run on edge devices must be optimized to achieve good performance. Due to the significant impact of Deep Learning and the advent of mobile devices with accelerators, there has been increased research in recent years on computer vision for general purpose applications that have the potential to increase the efficiency of precision agriculture tasks. This thesis explore how deep learning models running on edge devices are affected by optimizations, i.e., inference accuracy and inference time. Lightweight models for weed segmentation, peach fruit detection, and fruit disease classification are cases of studies. First, a case study of peach fruit detection with the well-known Faster R-CNN object detector using the breakthrough AlexNet Convolutional Neural Network (CNN) as the image feature extractor is performed. A detection accuracy of 0.90 was achieved using metric Average Precision (AP). The breakthrough AlexNet CNN is not an optimized model for use in mobile devices. To explore a lightweight model, a case study of peach fruit disease classification is next conducted using the MobineNet CNN. The MobileNet was trained on a small dataset of images of healthy, rotten, mouldy, and scabby peach fruit and achieved a performance of 0.96 F1. Lessons learned from this work led to using this model as a baseline CNN for other computer vision applications (e.g., fruit detection and weed segmentation). Next, a study was conducted on robotic weed control using an automated herbicide spot sprayer. The DeepLab semantic segmentation model with the MobileNet backbone was used to segment weeds and determine spatial coordinates for the mechanism. The model was optimized and deployed on the Jetson Nano device and integrated with the robotic vehicle to evaluate real-time performance. An inference time of 0.04 s was achieved, and the results obtained in this work provide insight into how the performance of the semantic segmentation model of plants and weeds degrades when the model is adapted through optimization for operation on edge devices. Finally, to extend the application of lightweight deep learning models and the use of edge devices and accelerators, the Single Shot Detector (SSD) was trained to detect peach fruit in three different varieties and was deployed in a Raspberry Pi device with an integrated Tensor Unity Processor (TPU) accelerator. Some variations of MobileNet as a backbone were explored to investigate the tradeoff between accuracy and inference time. MobileNetV1 yielded the best inference time with 21.01 Frame Per Second (FPS), while MobileDet achieved the best detection accuracy (88.2% AP). In addition, an image dataset of three peach cultivars from Portugal was developed and published. This thesis aims to contribute to future steps in the development of precision agriculture and agricultural robotics, especially when computer vision needs to be processed on small devices.A agricultura de precisão é um novo conceito que foi introduzido em todo o mundo para aumentar a produção, reduzir a mão de obra e garantir o gerenciamento eficiente de fertilizantes e processos de irrigação. A visão artificial é um componente essencial da agricultura de precisão e desempenha um papel importante em muitas tarefas agrícolas. Serve como uma ferramenta de perceção para a interface mecânica entre robôs e ambientes, bem como para muitas outras tarefas, como a previsão da colheita. Outra consideração importante é que algumas aplicações de visão artificial devem ser executadas em dispositivos móveis, que normalmente têm poder de processamento e memória muito limitados. Portanto, os modelos de visão artificial, que serão executados em dispositivos móveis, devem ser otimizados para obter um bom desempenho. Devido ao impacto significativo da aprendizagem profunda e ao desenvolvimento e crescente utlização de dispositivos móveis com aceleradores, houve um aumento da investigação nos últimos anos sobre visão artificial para aplicações de uso geral que têm o potencial de aumentar a eficiência das tarefas de agricultura de precisão. Esta tese explora como os modelos de aprendizagem profunda executados em dispositivos móveis são afetados por otimizações, ou seja, precisão e tempo de inferência. Neste trabalho, modelos de baixa complexidade computacional e requisitos de recursos para segmentação de infestantes, deteção de frutos de pêssegos e classificação de doenças em frutos são casos de estudos. Primeiro, é realizado um caso de estudo de deteção dos frutos de pêssegos com o conhecido detetor de objetos Faster R-CNN usando a Rede Neural Convolucional (CNN – Convolutional Neural Network) AlexNet para extração de caraterísticas de imagem. Uma precisão de deteção de 0,90 AP (AP – Average Precision) foi obtida. A rede AlexNet não é um modelo otimizado para uso em dispositivos móveis. Para explorar um modelo leve, um caso de estudo de classificação de doenças em pêssegos é conduzido usando a rede MobineNet. A rede MobileNet foi treinada em um pequeno conjunto de dados de imagens de pêssegos saudáveis, podres, com bolor, e com feridas e obteve um desempenho de F1 = 0,96. As lições aprendidas com este trabalho levaram ao uso deste modelo como base para outras aplicações de visão artificial (por exemplo, deteção de frutas e segmentação de infestantes. Em seguida, foi realizado um estudo sobre o controle robótico de infestantes usando um pulverizador automático de herbicida. O modelo de segmentação semântica DeepLab com a espinha dorsal MobileNet foi usado para segmentar as infestantes e determinar as coordenadas espaciais para o mecanismo. O modelo foi otimizado e implantado no dispositivo Jetson Nano e integrado ao veículo robótico para avaliar o desempenho em tempo real. Um tempo de inferência de 0,04 s foi alcançado e os resultados obtidos neste trabalho fornecem informações sobre como o desempenho do modelo de segmentação semântica de plantas e infestantes se degrada quando o modelo é adaptado por meio de otimização para operação em dispositivos móveis. Por fim, para ampliar a aplicação de modelos de baixa complexidade computacional e requisitos de recursos de aprendizagem profunda e o uso de dispositivos móveis suportado por acelerador, o modelo de deteção de objetos (SSD - Single Shot Detector) foi treinado para detetar três cultivares diferentes de pêssegos e foi implantado em um dispositivo Raspberry Pi com um acelerador integrado (TPU – Tensor Processing Unity). Algumas variações da rede MobileNet como espinha dorsal foram exploradas para investigar a compensação entre precisão e tempo de inferência. O MobileNetV1 apresentou o melhor tempo de inferência (21,01 FPS), enquanto o MobileDet obteve a melhor precisão de deteção (88,2% AP). Além disso, um conjunto de dados de imagens de três cultivares de pêssego de Portugal foi desenvolvido e disponibilizado. Esta tese visa contribuir para etapas futuras no desenvolvimento da agricultura de precisão e da robótica agrícola, especialmente quando a visão artificial precisa ser processada em pequenos dispositivos
How Can Deep Learning Aid Human Behavior Analysis?
No full textWith the increase of available surveillance data and robustness of state-of-the-art deep learning models, various recent research topics focus on human biometric assessment, tracking and person re-identification. However, one other area of work not extensively explored that can combine surveillance and visual-based models is assessing human behavior. The lack of work in this topic is not surprising given the inherent difficulties on categorizing human behavior in such conditions, in particular without subject cooperation. Based on the psychology literature, human behavior analysis typically requires controlled experimental environments, with subject cooperation and assessing features via grid-based survey. As such, it is not clear on how deep learning models can aid psychology experts in human behavior analysis, which is where this thesis intents to contribute to the body of knowledge. We extensively review psychology literature to define a set of features that have been proven as influential towards human behavior and that can be assessed via camera in surveillance-like conditions. This way, we define human behavior via subject profiling using seven behavioral features: interaction, relative position, clothing, soft biometrics, subject proximity, pose, and use of handheld devices. Note that this analysis does not categorize human behavior into specific states (e.g. aggressive, depressive) but rather creates a set of features that can be used to profile subjects, usable to aid/complement behavioral experts and to compare behavioral traits between subjects in a scene. Furthermore, to motivate the development of works in these areas, we review state-of-the-art approaches and datasets to highlight the limitation of certain areas and discuss the topics worth exploring for future works. After defining a set of behavioral features, we start by exploring the limitation of current biometric models in surveillance conditions, in particular the resilience of gender inference approaches. We demonstrate that these models underperform in surveillance-like data, using PAR datasets, highlighting the limitations of training in cooperative settings to perform in wilder conditions. Supported by the findings of our initial experiments, complementing face and body information arouse as a viable strategy to increase model robustness in these conditions, which lead us to design and propose a new model for wild gender inference based on this premise. This way, we extend the knowledge of an extensive discussed literature topic (gender classification) by exploring its application in settings where current models do not typically perform (surveillance). We also explore the topic of human interaction, namely Active Speaker Detection, in particular towards more uncooperative scenarios such as surveillance conditions. Contrary to the gender/biometrics topic, this is a lesser explored area where works are mainly based on assessing active speakers via face and audio information in cooperative conditions and with good audio and image quality (movie settings). As such, to clearly demonstrate the limitations of state-of-the-art ASD models we start by creating a wilder ASD dataset (WASD), composed of different categories with increasing challenges towards ASD, namely with audio and image quality degradation, and containing uncooperative subjects. This dataset highlighted the limitations of current models to deal with unconstrained scenarios (e.g. surveillance conditions), while also displaying the importance of body information in conditions where audio quality is subpar and face access is not guaranteed. Following this premise, we design the first model that complements audio, face, and body information to achieve state-of-the-art performance in challenging conditions, in particular surveillance settings. Furthermore, this model also proposed a novel way to combine data via SE blocks, which allowed to provide reasoning behind model’s decision by visual interpretability. The use of SE blocks was also extended to other models and ASD-related areas to highlight the viability of this approach for model-agnostic interpretability. Although this initial model was superior to the state-of-the-art in challenging data, its performance in cooperative settings was not as robust. As such, we develop a new model that simultaneously combines face and body information in visual data extraction which, in conjunction with pretraining in challenging data, leads to state-of-the-art performance in both cooperation and challenging conditions (such as surveillance settings). These works pave a new way to assess human interaction in more challenging data and with model interpretability, serving as baselines for future works.Recentemente, têm surgido vários tópicos de investigação motivados pelo aumento de dados de videovigilância e pela robustez de modelos de aprendizagem profunda, nomeadamente a nível de biometria humana, rastreio e reidentificação. Uma outra área que conjuga videovigilância com modelos de aprendizagem profunda à base de imagem, não explorada com a mesma extensão que as referidas, é a avaliação de comportamento humano. O menor volume de trabalho neste tópico no contexto de Ciência de Computadores e Informática não é surpreendente dadas as dificuldades inerentes na categorização de comportamento humano nas condições referidas, em particular com a ausência de cooperação humana. Tendo como referência a área de Psicologia, a análise de comportamento humano requer ambientes de experiência controlados, com cooperação dos participantes, onde a avaliação de características comportamentais é feita à base de um questionário em grelha. Nesse sentido, não há uma forma evidente de como os modelos de aprendizagem profunda podem auxiliar especialistas no comportamento humano, sendo por isso este tema um dos contributos desta tese para a comunidade científica. Nesta tese exploramos a literatura em Psicologia para definir um conjunto de características com influência comprovada no comportamento humano e que sejam passíveis de serem avaliadas a partir de uma câmara de videovigilância. Deste modo, definimos o comportamento humano via perfilagem de pessoas usando sete características comportamentais: interação, posição relativa (à câmara), vestuário, biometria, proximidade a outras pessoas, postura e uso de objectos portáteis. Note que este tipo de análise não categoriza o comportamento humano para estados específicos (como agressivo ou depressivo, e.g.), mas permite criar um conjunto de características que podem ser usadas para perfilar pessoas, sendo assim aplicáveis para auxíliar/complementar o trabalho de especialistas em comportamento e/ou comparar traços comportamentais entre pessoas num mesmo contexto. Adicionalmente, para motivar o desenvolvimento de trabalhos nas áreas das características comportamentais referidas, revemos as abordagens estado-da-arte e os conjuntos de dados usados para realçar as limitações existentes e discutir os tópicos com maior potencial para desenvolvimento de trabalhos futuros. Após a definição das características comportamentais, começamos por explorar a limitação de modelos de biometria atuais em condições de videovigilância, em particular a resiliência de métodos para classificação de género. Demonstrámos o desempenho reduzido destas abordagens em dados de videovigilância usando os conjuntos de dados Pedestrian Attribute Recognition (PAR) e realçámos as limitações de treinar modelos em contextos cooperativos para posteriormente os aplicar em cenários mais desafiantes. Suportado pelos resultados destas experiências, propomos um modelo mais robusto para classificação de género em contextos mais desafiantes, assente na premissa de complementar cara com informação corporal. Assim, estendemos o conhecimento da comunidade científica de um tema amplamente estudado (biometria, em particular classificação de género) ao analisar a aplicabilidade de modelos atuais em cenários onde estes, geralmente, não atuam (videovigilância). Nesta tese também explorámos outro tema relacionado com as caraterísticas comportamentais: interação humana, nomeadamente a deteção da pessoa que fala (Active Speaker Detection (ASD)), em particular num contexto similar a videovigilância. Contrariamente ao tema de biometria/género, este é menos explorado na comunidade e os trabalhos desenvolvidos assentam principalmente na avaliação de pessoas a falar em cenários cooperativos e com boa qualidade de som e imagem (filmes). Deste modo, para demonstrar as limitações das abordagens atuais, começámos por criar um conjunto de dados de ASD (Wilder Active Speaker Detection (WASD)), composto por diferentes categorias com desafios incrementais para deteção de pessoas a falar, nomeadamente com degradação de qualidade de som e imagem e em contextos de não cooperação de participantes. Este conjunto de dados demonstrou a incapacidade dos modelos ASD atuais para atuar em cenários livres (similares a videovigilância), e evidenciou a importância de informação corporal em condições onde a qualidade de audio é reduzida e o acesso a dados faciais não é garantido. Seguindo esta premissa, desenhámos o primeiro modelo que complementa informação de áudio, cara e corpo para atingir resultados estado-da-arte em cenários mais desafiantes, em particular em condições de videovigilância, contendo adicionalmente uma nova forma de utilizar blocos Squeeze-and-Excitation (SE), com o intuito de apresentar as razões para a decisão do modelo via representação visual. Esta permissa de utilização de blocos de SE foi também extendida para outros modelos e áreas relacionadas a ASD com o intuito de comprovar a sua viabilidade como aplicação geral de interpretabilidade independente do modelo. Embora o primeiro modelo proposto de ASD fosse superior ao estado-da-arte em cenários desafiantes, a sua performance não era igualmente robusta em contextos mais cooperativos. Nesse sentido, desenvolvemos um modelo melhorado que combina cara e corpo em simultâneo aquando da extração de informação visual que, em conjunto com pretreino em dados desafiantes, tem desempenhos estado-da-arte em cenários cooperativos e desafiantes (como videovigilância). Dada a sua inovação, estes trabalhos servem como base para a avaliação de interação humana em dados mais desafiantes e interpretabilidade de modelos