93726 research outputs found
Sort by
Utilização de biologia sintética para produzir preniflavonóides em Escherichia coli
No full textTese de doutoramento em Chemical and Biological EngineeringPrenylflavonoids are flavonoids with a prenylated sidechain. Xanthohumol and prenylnaringenin (PN)
compounds 3’-prenylnaringenin (3’-PN), 6-prenylnaringenin (6-PN), and 8-prenylnaringenin (8-PN) have
been reported as interesting bioactive compounds. However, their low accumulation in plants limits their
utilization. The construction of microbial cell factories able to produce them appeared as an alternative
solution. Herein, we intended to engineer Escherichia coli strains able to produce PN compounds and
xanthohumol using glucose as main substrate. Firstly, a step-by-step optimization was performed to
construct an efficient pathway for de novo production of the precursors naringenin chalcone and
naringenin. E. coli M-PAR-121 expressing naringenin chalcone pathway composed by tyrosine ammonia
lyase (TAL) from Flavobacterium johnsoniae (FjTAL), 4-coumarate:CoA ligase 1 (4CL-1) from Arabidopsis
thaliana (At4CL), and chalcone synthase (CHS) from Curcubita maxima (CmCHS) was able to produce
560.2 mg/L of naringenin chalcone. E. coli M-PAR-121 expressing naringenin biosynthetic pathway
composed by FjTAL, At4CL, CmCHS, and chalcone isomerase (CHI) from Medicago sativa (MsCHI) was
able to produce 769.5 mg/L of naringenin. These production levels were the highest reported in E. coli
until this moment. Since the final steps of the prenylflavonoids pathway depend on the availability of
dimethylallyl pyrophosphate (DMAPP) and/or S-adenosylmethionine (SAM), clustered regularly
interspaced short palindromic repeats (CRISPR) was exploited to improve the intracellular availability of
both compounds. E. coli M-PAR-121 strain with the integration of 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate
synthase (DXS) from E. coli (EcDXS) (E. coli M-PAR-121:EcDXS) expressing the soluble aromatic
prenyltransferase (PT) from Streptomyces roseochromogenes (CloQ) (pCDFDuet_CloQ) and
pRSFDuet_FjTAL_CmCHS_At4CL_MsCHI was selected as the best PN producer strain, being able to
produce 135.33 mg/L of 3’-PN and 8.72 mg/L of 6-PN. Moreover, E. coli M-PAR-121:BlIDI:metK,
constructed by integrating SAM synthase (metK) and isopentenyl diphosphate isomerase (IDI) from
Bacillus licheniformis (BlIDI) was selected as the best xanthohumol producing strain. Xanthohumol
production reached 5.26 mg/L when pRSFDuet_FjTAL_CmCHS_At4CL was expressed in combination
with CdpC3PT from Neosartorya fischeri and O-methyltransferase from Humulus lupulus (HlOMT1)
(pCDFDuet_CdpC3PT_HlOMT). These productions represent the highest reported to date in any
microorganism and the first reports of de novo production of 3’-PN, 6-PN, and xanthohumol in E. coli.Prenilflavonóides são flavonoides que contém uma cadeia lateral prenilada. O xantohumol e os
compostos de prenilnaringenina (PN) 3’-prenilnaringenina (3’-PN), 6-prenilnaringenina (6-PN) e 8-
prenilnaringenina (8-PN) têm sido reportados como compostos bioativos relevantes. Contudo, a baixa
acumulação nas plantas limita a sua utilização. A construção de fábricas celulares microbianas surgiu
como uma solução alternativa para a sua produção. Neste estudo, pretendemos construir estirpes de
Escherichia coli capazes de produzir PN e xantohumol utilizando a glucose como substrato. Primeiro, foi
realizada uma otimização passo a passo para construir uma via eficiente para a produção dos
precursores naringenina chalcona e naringenina. A estirpe E. coli M-PAR-121 a expressar a tirosina
amónia liase (TAL) de Flavobacterium johnsoniae (FjTAL), 4-cumarato:CoA ligase 1 (4CL-1) de
Arabidopsis thaliana (At4CL) e chalcona sintase (CHS) de Curcubita maxima (CmCHS) produziu 560,2
mg/L de naringenina chalcona. Adicionalmente, E. coli M-PAR-121 a expressar FjTAL, At4CL, CmCHS e
chalcona isomerase (CHI) de Medicago sativa (MsCHI) produziu 769,5 mg/L de naringenina. Estes níveis
de produção são os mais altos reportados até à data em E. coli. Uma vez que os passos finais da via dos
prenilflavonóides dependem da disponibilidade de dimetilalil pirofosfato (DMAPP) e/ou Sadenosilmetionina
(SAM), a técnica CRISPR foi explorada para aumentar a disponibilidade intracelular
destes compostos. A E. coli M-PAR-121 com a integração de 1-desoxi-D-xilulose-5-fosfato sintase (DXS)
de E. coli (EcDXS) (E. coli M-PAR-121:EcDXS) a expressar a preniltransferase (PT) de Streptomyces
roseochromogenes (CloQ) (pCDFDuet_CloQ) e o pRSFDuet_FjTAL_CmCHS_At4CL_MsCHI foi
selecionada como a melhor estirpe produtora de PN, sendo capaz de produzir 135,33 mg/L de 3’-PN e
8,72 mg/L de 6-PN. A E. coli M-PAR-121:BlIDI:metK, construída pela integração da SAM sintase (metK)
e da isopentenil difosfato isomerase (IDI) de Bacillus licheniformis (BlIDI), foi selecionada como melhor
produtora de xanthohumol. Esta estirpe a expressar pRSFDuet_FjTAL_CmCHS_At4CL em combinação
com CdpC3PT de Neosartorya fischeri e O-metiltransferase de Humulus lupulus (HlOMT1)
(pCDFDuet_CdpC3PT_HlOMT) produziu 5,26 mg/L de xanthohumol. Estas produções representam as
maiores reportadas até à data em qualquer microrganismo e os primeiros relatos de produção de 3’-PN,
6-PN e xantohumol a partir de glucose em E. coli.This study was supported by the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) under the
scope of the strategic funding of UIDB/04469/2020 unit, with DOI 10.54499/UIDB/04469/2020. I
would also like to acknowledge FCT for funding the PhD fellowship SFRH/BD/04433/2020 with DOI
10.54499/2020.04433.BD
The role of habitat and fishing effort in the distribution of demersal and benthopelagic marine animals
No full textPrograma doutoral em Marine Science, Technology and Management (ramo do conhecimento em Integrated Management of the Sea)A complexidade do habitat e o esforço de pesca são fatores importantes que influenciam a
estrutura e função ecológica das comunidades marinhas. As variações físicas e as características
estruturais dos habitats, assim como a intensidade e distribuição espacial do esforço de pesca podem
alterar significativamente os padrões de distribuição das comunidades marinhas, removendo
seletivamente espécies-alvo e alterando os habitats.
Esta tese investiga estas dinâmicas utilizando um novo sistema de câmeras 360º iscadas
(BRUVS) concebido para avaliar as relações entre as espécies e o meio ao longo de diferentes tipos de
habitat. Os objetivos específicos incluíram a caracterização de comunidades demersais e bentopelágicas,
a avaliação da influência da natureza rochosa na capacidade de suporte do habitat e a representação da
distribuição espacial do esforço de pesca. Além disso, ao longo deste estudo exploramos o papel de
várias unidades de habitat, como rocha, bancos de areia, macroalgas e pradarias marinhas, na
distribuição das espécies. Os resultados demonstraram que níveis médios de complexidade do meio
desempenham um papel fundamental na constituição e distribuição de espécies de peixes e
invertebrados, existindo uma maior abundância e riqueza de espécies ao longo de substratos rochosos
na costa norte de Portugal.
Os resultados obtidos ao longo desta tese sublinham a importância da complexidade do meio na
manutenção da biodiversidade marinha e fornecem informações essenciais para a gestão dos
ecossistemas costeiros e estratégias de conservação. A integração do Conhecimento Ecológico Local
(LEK) dos pescadores, neste estudo ofereceu ainda perspetivas valiosas sobre a distribuição espacial do
esforço de pesca, preferências de espécies-alvo e interações com o habitat, contribuindo para uma maior
compreensão sobre as dinâmicas ecológicas. Além disso, este estudo destacou a importância ecológica
das pradarias marinhas, um habitat costeiro relevante, afetado pelas atividades antropogénicas (ex.
pesca de marisco). As variações sazonais e a densidade da pradaria demonstraram influenciar a
estrutura das comunidades e as características funcionais de peixes e invertebrados.
Em última análise, esta tese contribui para o enriquecimento da informação sobre as
comunidades demersais e bentopelágicas, suas dinâmicas bem como as relações com o meio, ao longo
da costa noroeste da Península Ibérica. As aplicações práticas destas conclusões podem orientar-nos
para estratégias e políticas de gestão mais eficazes de utilização sustentável e de conservação dos
recursos marinhos, especialmente face às mudanças globais e às pressões costeiras.Habitat complexity and fishing activity are pivotal in shaping the structure and function of marine
communities. Variations in physical habitat features and fishing activities' intensity and spatial distribution
can significantly alter community structures by selectively removing target species and impacting habitat
conditions.
This thesis investigates the influence of habitat conditions and fishing activity on demersal and
benthopelagic assemblages along the NW Iberian Coast using an advanced Baited Remote Underwater
Video System (BRUVS) designed to assess habitat-species relationships across diverse habitat types. The
specific objectives were to characterise demersal and benthopelagic assemblages, assess the impact of
bedrock nature on habitat support capacity, and map the spatial distribution of fishing activities.
Additionally, the study explored the role of various habitat units, such as rock, sand, macroalgae, and
seagrass beds, in species distribution. Extensive fieldwork and underwater video analysis revealed that
habitat complexity plays a critical role in shaping the distribution of fish and invertebrate species, with
rocky substrates supporting higher biodiversity and abundance along the northern Portuguese coast.
The results obtained throughout this thesis underscore the importance of habitat complexity in
maintaining marine biodiversity and provide essential insights for coastal ecosystem management and
conservation strategies. Integrating Local Ecological Knowledge (LEK) from fishers provided valuable
perspectives on the spatial distribution of fishing activities, target species preferences, and habitat
interactions. Moreover, the study highlighted the ecological significance of seagrass meadows, which are
crucial habitats affected by shellfishing activities. Seasonal variations and seagrass cover influenced fish
and invertebrates' community structure and functional traits.
Ultimately, this thesis contributes significantly to our understanding of demersal and
benthopelagic communities and their habitat dynamics along the NW Iberian coast. The practical
applications of these findings can guide effective management strategies and policies for the sustainable
use and conservation of marine resources, especially in the face of global change and coastal pressures.I am grateful to the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) for supporting my PhD grants PD/BD/143088/2018 and COVID/BD/153031/2022, hosted by the University of Minho (Portugal) and the University of Vigo (Spain)
Motor rehabilitation for Parkinson’s Disease using brain-computer interface technology
No full textDissertação de mestrado em Engenharia Biomédica, ramo Eletrónica MédicaA doença de Parkinson é uma doença neurodegenerativa afetada principalmente pela degeneração das células produtoras de dopamina na substância negra. Esta evolui lentamente ao longo dos anos e ainda não apresenta uma fonte clara para a sua cura. Os sintomas podem apresentar-se em formas motora e não motora, sendo os tremores um dos principais sintomas motores sentidos pelos pacientes. Estes sintomas podem ser atenuados com medicação, ajustes no estilo de vida e cirurgia. Embora não seja uma condição potencialmente fatal, estima-se que tenha afetado em 2019 mais de 8,5 milhões de indivíduos, causando 329000 mortes, um aumento de mais de 100% desde 2000. Embora o uso de medicamentos para o tratamento de sintomas motores mostre efeitos favoráveis, o seu uso a longo prazo pode levar a flutuações motoras durante os períodos de pico de medicação e períodos “baixos” em níveis de medicação mais baixos. Com isso, a procura e desenvolvimento por terapias complementares para ajudar estes pacientes é um passo necessário para ajudar a melhorar as suas vidas.
O principal objetivo desta dissertação é a recolha e análise de características do EEG para o desenvolvimento e validação de um sistema BCI-FES baseado em EEG para pacientes com Parkinson. Uma revisão da literatura sobre sistemas de BCI baseados em EEG e terapias de reabilitação para pacientes com Parkinson demonstrou uma falta de desenvolvimento e estudo de BCI com esta patologia. Estudos atuais mostram resultados opostos em relação ao sucesso de uso desses pacientes com BCI. Para melhor investigar este campo, protocolos com participantes saudáveis foram desenvolvidos para entender os efeitos do tremor simulado com diferentes tarefas, e os resultados forneceram informações para desenvolver um protocolo com pacientes de Parkinson. Os resultados dos doentes de Parkinson mostraram-se muito dispersos entre os indivíduos, mas ainda assim mostraram algumas tendências, como um maior ERD ao executar e imaginar os movimentos e a atenuação do tremor dos movimentos sem tremor, mesmo que não se obtivesse nenhum resultado estatisticamente significativo e o número de amostras fosse reduzido. A primeira etapa do desenvolvimento do sistema foi focada nos modelos de classificação e na aplicação e configuração do hardware. Investigações futuras devem priorizar a colheita de mais dados com pacientes com Parkinson para entender como o protocolo terapêutico deve ser desenvolvido para implementá-lo e testá-lo. Além disso, a aquisição de várias sessões com pacientes deve ser feita para entender se os participantes são capazes de aprender MI, adquirindo também a execução de movimentos simples com ambas as mãos para entender melhor a conectividade cerebral.Parkinson’s disease is a neurodegenerative disorder primarily impacted by the dopamine-producing neurons in the substantia nigra. It progresses slowly throughout the years and still presents no clear source for a cure. Symptoms can be presented in motor and non-motor forms, being tremors one of the main motor symptoms experienced by patients. These symptoms can be attenuated with medication, lifestyle adjustments and surgery. While not being a life-threatening condition, it was estimated to have affected in 2019 over 8.5 million individuals causing 329000 deaths, an increase of over 100% since 2000. Although the use of medication for the treatment of motor symptoms shows favorable effects, its long-term use can lead to motor fluctuations during peak medication leaves and “off periods” in lower levels. With that, the search for complementary therapies to help these patients is a necessary step to help improve their lives.
The main goal of this dissertation is the collection and analysis of EEG features and characteristics for the further development and validation of an EEG-based BCI-FES system in patients with Parkinson’s disease. A literature review on EEG-based BCI systems and rehabilitation therapies for Parkinson patients demonstrated a lack of development and study of BCI with this pathology. Current studies show conflicting results of operation regarding the management of these patients with BCI. To better investigate this field, protocols with healthy participants were developed to understand the effects of simulated tremor with different tasks, and the results provided insight to develop a protocol with Parkinson patients. Parkinson patients’ results showed to be very dispersed between individuals but still presented some trends, such as a greater ERD when executing and imagining the movements and the attenuation of the tremor of the movements without tremor, even though no statistically significant result was obtained, and the sampling number was low. The first stage of the development of the system was focused on the classification models and the application and configuration of the hardware.
Future investigations should prioritize the collection of more data with PD patients to understand how the therapy protocol should be developed to implement and test it. Furthermore, the collection of various sessions with patients should be done to understand if participants are able to learn MI and additionally acquire trials of simple movements with both hands to better understand the brain connectivity
Ferramentas de corte multi-material e multi-funcionais à base de metal duro
No full textPrograma doutoral em Engenharia MecânicaA indústria das ferramentas de corte tem enfrentado vários desafios nos últimos anos, nomeadamente o desenvolvimento e cada vez maior utilização de materiais difíceis de maquinar, bem como a necessidade de reduzir custos de produção, alcançar taxas de produção mais elevadas e uma melhor qualidade superficial, cumprir normas ambientais mais rigorosas e o aumento da competitividade nesta indústria.
Durante os processos de maquinagem, estima-se que aproximadamente 90% do trabalho mecânico aplicado na peça é transformado em energia térmica, gerando uma temperatura muito elevada na zona de corte e consequentemente, um desgaste acelerado da ferramenta, conduzindo assim a uma redução do seu tempo de vida útil e da qualidade do produto final, levando a elevados custos de operação.
Neste contexto, de forma a superar estes problemas, apresenta-se esta tese de doutoramento focada no desenvolvimento de ferramentas de corte multi-funcionais à base de metal duro com capacidade de monitorizar a temperatura durante os processos de maquinagem, e simultaneamente, reduzir a temperatura na aresta de corte, através do aumento da capacidade de extração de calor, preservando as características convencionais destas ferramentas. Tendo em conta este objetivo, técnicas de fabricação avançadas, como modificação de superfície a laser e fusão a laser em leito de pó multi-material, foram usadas para fabricar novas soluções multi-funcionais que aproveitam a aplicação de diferentes materiais e estratégias em locais distintos para aprimorar a funcionalidade destas ferramentas de corte.
Os resultados da validação em ambiente industrial mostraram que a introdução de microtexturas nas ferramentas de corte à base de metal duro a uma distância de 200 μm da aresta de corte é uma abordagem viável para melhorar o seu desempenho e tempo de vida, e que tecnologias de manufatura aditiva, nomeadamente fusão a laser em leito de pó multi-material, podem ser utilizadas para o fabrico de termopares tipo K e N embutidos em ferramentas de corte de metal duro para medição da temperatura de corte. Assim, as soluções disruptivas desenvolvidas durante esta tese de doutoramento podem contribuir para um novo nível de funcionalidade, adaptabilidade e customização na altamente competitiva indústria das ferramentas de corte.The cutting tools industry has been facing several issues in recent years, namely the continuous development and ever-increasing use of difficult to machine materials, as well as the necessity to reduce production costs, achieve higher production rates with better surface quality, comply with stricter environmental norms and increasing global competition in this industry.
During machining processes, it is estimated that approximately 90% of the mechanical work applied to the workpiece is transformed in thermal energy, generating a very high temperature in the cutting zone, consequently accelerating tool wear, thus reducing tool life and end-product quality, and leading to high operating costs.
In this context, to overcome these issues, this PhD project focus on the development of multi-functional WC-Co cutting tools solutions for monitoring cutting temperature in real time during machining processes, as well as decreasing the cutting edge temperature by increasing its heat extraction capacity, while preserving the conventional characteristics of these tools. For that purpose, cutting-edge fabrication techniques, such as laser surface modification and multi-material laser powder bed fusion, were used to manufacture novel multi-functional solutions that take advantage of dissimilar materials and strategies in different locations to enhance WC-Co cutting tools functionality.
Industrial validation results showed that the addition of micropatterns to WC-Co cutting tools at a distance to the cutting edge of 200 μm is a viable approach for enhancing these tools machining performance and tool life, and that additive manufacturing technologies, namely multi-material laser powder bed fusion can be used for manufacturing 3D printed embedded K-type and N-type thermocouples in WC-Co cutting tools for real time cutting temperature measurement. Therefore, the disruptive solutions developed during this PhD thesis can contribute to a new level of functionality, adaptability and tailorability in the highly competitive cutting tools industry.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - 2020.07155.BD
Implementation of a Quality Management System in the light of ISO 9001: 2015 and ISO 17025: 2005 in a laboratory of Food Quality
No full textDissertação de Mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise QuímicaA evolução tecnológica e a crescente competitividade e inovação dos mercados leva a que as organizações sejam aliciadas a demonstrarem a Qualidade dos seus serviços como forma de sustentabilidade e sucesso. A implementação de um Sistema de Gestão da Qualidade, SGQ, não
é uma atividade obrigatória, mas sim uma decisão estratégica. O referencial normativo que
sustenta os requisitos para a implementação de um SGQ é a norma ISO 9001. Foi publicada uma
nova versão desta norma em 2015. A certificação através da ISO 9001 é transversal a qualquer
tipo de organização. Contudo existem organizações em que a sua atividade exige a implementação
de outros referenciais normativos. No caso de organizações com serviços de ensaios laboratoriais,
os mesmos devem estar em conformidade com a ISO/IEC 17025:2005, de forma a garantir e
transmitir confiança dos seus resultados de ensaios aos clientes. Esta norma permite ainda aos
laboratórios, em conformidade com esta, obterem a acreditação para os ensaios evidenciados no
âmbito da mesma.
O presente trabalho foi desenvolvido na InBioSide, empresa dedicada à Higiene e
Segurança Alimentar, com destaque na consultoria técnica e serviço analítico. Ao longo do trabalho
foi desenvolvida a revisão do SGQ da empresa, com vista à transição da Certificação do mesmo
para a nova versão da ISO 9001. Esta revisão passou, numa primeira fase, pela análise do
referencial em questão e pelo levantamento das respetivas alterações nos requisitos.
Posteriormente foi atualizada, de forma a manter a conformidade com os novos requisitos, a
documentação do SGQ. Sujeitos a estas atualizações estiveram os processos, procedimentos,
modelos e manual da qualidade, onde consta a informação que permite assegurar a qualidade da
InBioSide. Como consequência da introdução de novos requisitos, foram também elaborados
novos documentos, instruções de trabalho, modelos, procedimentos e um processo. Inerente a
esta atividade de transição da Certificação do SGQ, esteve também incluída a participação e
preparação das auditorias interna e externa. Além disso, no mesmo SGQ, foi conciliada a
implementação da ISO 17025:2005, uma vez que a organização comporta nas suas instalações
um laboratório de Controlo da Qualidade Alimentar. Desta forma durante o período de trabalho foi
também aprofundado o conhecimento neste referencial e aplicado os requisitos do mesmo em
paralelo com os da ISO 9001:2015 na documentação do SGQ.The technological evolution and the increasing competitiveness and innovation of the
markets leads to organizations being encouraged to demonstrate the quality of their services as a
form of sustainability and success. The implementation of a Quality Management System, QMS, is
not a mandatory activity, but a strategic decision. The normative framework that supports the
requirements for the implementation of a QMS is the ISO 9001 standard. A new version of this
international standard has been published in 2015. Certification through ISO 9001 is transversal
to any type of organization. However, there are organizations in which their activity requires the
implementation of other normative references. In the case of organizations with laboratory testing
services, they shall be in accordance with ISO / IEC 17025: 2005 in order to ensure and convey
confidence of their test results to customers. This standard also allows the laboratories to obtain
accreditation for the tests evidenced in the same.
The present work was developed at InBioSide, a company dedicated to Food Hygiene and
Safety, with emphasis on technical consulting and analytical service. Throughout the work, the
company's QMS review was developed, with the aim to the transition from the Certification of the
same to the new version of ISO 9001. This review first went through the analysis of the reference
in question and the survey of the respective changes in Requirements. Subsequently, the QMS
documentation was updated in order to maintain compliance with the new requirements. Subject
to these updates were processes, procedures, models and quality manual, which includes the
information that ensures the quality of InBioSide. As a consequence of the introduction of new
requirements, new documents, working instructions, templates, procedures and a process were
also drawn up. Inherent in this transition activity of the QMS Certification, participation and
preparation of internal and external audits were also included. In addition, in the same QMS, the
implementation of ISO 17025: 2005 was reconciled since the organization has a Food Quality
Control laboratory in its premises. Thus, during the work period the knowledge in this normative
reference was also deepened and the requirements were applied in parallel with those of ISO 9001:
2015 in the QMS documentation
Study on phase change materials integration in concrete: form-stable PCM and direct addition
No full textAs the economy continues to develop, building energy consumption rises, necessitating sustainable solutions.
Concrete, a pivotal building material, assumes a vital role in this context. To address the challenge of escalating
energy consumption and environmental impact, this study studied the integration of phase change materials
(PCMs) into concrete by two methods. Recycled aggregates serve as form-stable mediums for PCM absorption, while direct addition methods incorporate 7.5 % and 15 % free liquid PCM by volume of river sand. Six concrete mixtures underwent comprehensive evaluation encompassing workability, density, water absorption by immersion, compressive strength, flexural strength, chloride ion penetration, freeze-thaw cycling tests, and carbonation. The results reveal a decrease in concrete density and mechanical properties with increasing PCM content. Nevertheless, notable enhancements in chloride ion penetration resistance, reaching up to 18.5 % with free PCM incorporation, and zero carbonation depth were observed. These results underscore the potential of PCM-concrete composites in harmonizing energy efficiency and structural integrity, offering a sustainable alternative to fossil fuel-based air conditioning systems and with great potential from the point of view of the durability of the structures.This work was partly financed by FCT/MCTES through national funds (PIDDAC) under the R&D Centre for Territory, Environment and Construction (CTAC), under reference UIDB/04047/2020 and UIBD/152844/2022
Men who perpetrated child sexual abuse: from characterization and assessment to intervention
No full textTese de doutoramento em Psicologia AplicadaOs homens que praticaram abuso sexual de crianças (ASC) constituem uma preocupação pública devido às graves consequências para as vítimas e as suas famílias e à insegurança que instauram na comunidade. Além disso, o ASC é um fenômeno prevalente, para o qual há uma lacuna tanto na investigação sobre a sua caracterização e avaliação quanto na disponibilidade de respostas efetivas que cumpram o objetivo reabilitador das penas em Portugal. Assim, esta dissertação teve três objetivos: (1) analisar o perfil dos homens que praticaram ASC, considerando o tipo de pena aplicada e a natureza da vítima, (2) validar dois instrumentos de avaliação psicológica, e (3) desenvolver, implementar e avaliar a eficácia de uma nova intervenção. Os estudos de caracterização mostraram que os homens que praticaram ASC têm pontuações mais baixas na psicopatia total, na faceta interpessoal da psicopatia e na empatia cognitiva, mas mais altas na faceta afetiva, comparados com indivíduos que cometeram crimes não sexuais. Além disso, os homens na prisão apresentaram mais fatores de risco estáticos para reincidência sexual e não sexual do que aqueles na comunidade. Os estudos de avaliação indicaram que os instrumentos validados mostraram boas características psicométricas para a população portuguesa, incluindo consistência interna, validade discriminante e validade de grupos conhecidos. No entanto, surgiram resultados pouco satisfatórios na validade convergente. Por fim, a revisão sistemática sobre a eficácia dos programas de intervenção para estes homens revelou apenas 12 estudos, com a terapia cognitivo-comportamental e prevenção de recaída sendo a abordagem mais comum. Contudo, o design dos estudos e os procedimentos de intervenção limitaram a obtenção de evidências robustas sobre a eficácia desses programas. Consequentemente, foi desenvolvido o programa de intervenção INSIGHT, baseado na terapia dos esquemas, que demonstrou reduções significativas nas distorções cognitivas sobre o ASC, esquemas precoces mal adaptativos, sintomas psicopatológicos, problemas interpessoais e risco de violência sexual, além do aumento na autoestima e empatia dos participantes. Numa perspetiva qualitativa, a avaliação dos participantes foi positiva. Em geral, os resultados da dissertação permitiram traçar o perfil dos homens que praticaram ASC em Portugal e indicam que a intervenção desenvolvida tem um potencial promissor para reduzir o risco de violência sexual ao abordar fatores relevantes.Men who perpetrated child sexual abuse (CSA) represent a significant public concern due to the severe consequences for victims and their families and the insecurity generated in the community. Additionally, CSA is a prevalent phenomenon, with gaps in both research regarding its characterization and assessment and the availability of effective interventions that fulfill the rehabilitative goals of sentencing in Portugal. This dissertation aimed to achieve three objectives: (1) analyze the profile of men who perpetrated CSA, considering the type of penalty applied and the nature of the victim, (2) validate two psychological assessment instruments, and (3) develop, implement, and evaluate the effectiveness of a new intervention. Characterization studies revealed that men convicted of CSA had lower scores in total psychopathy, the interpersonal facet of psychopathy, and cognitive empathy, but higher scores in the affective facet, compared to individuals who committed non-sexual crimes. Moreover, incarcerated men exhibited more static risk factors for sexual and non-sexual recidivism than those in the community. Assessment studies indicated that the validated instruments showed good psychometric properties for the Portuguese population, including internal consistency, discriminant validity, and validity for known groups. However, results presented some limitations in convergent validity. Finally, a systematic review of the effectiveness of intervention programs for these individuals revealed only 12 studies, with cognitive-behavioral therapy and relapse prevention being the most common approach. However, the study designs and intervention procedures limited the acquisition of robust evidence on the effectiveness of these programs. Consequently, the INSIGHT intervention program, based on schema therapy, was developed. This program demonstrated significant reductions in cognitive distortions related to CSA, early maladaptive schemas, psychopathological symptoms, interpersonal problems, and risk of sexual violence, as well as increases in participants' self-esteem and empathy. From a qualitative perspective, participant feedback on the program was positive. Overall, the dissertation's results provided a profile of men who perpetrated CSA in Portugal and indicate that the developed intervention has promising potential to reduce the risk of sexual violence by addressing relevant factors.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (bolsa de Doutoramento: 2020.06634.BD
Quality of life and burden in family caregivers of people living with Alzheimer’s disease
No full textTese de doutoramento em Psicologia AplicadaA demência de Alzheimer é uma prioridade de saúde pública e uma das principais causas de dependência em idosos. Os cuidadores familiares enfrentam desafios múltiplos que foram agravados pela pandemia de COVID-19. Este trabalho pretendeu compreender esses desafios, durante a prestação de cuidados até à perda da pessoa cuidada. O estudo 1, qualitativo, identificou dois domínios principais: a experiência de cuidar de uma pessoa com demência de Alzheimer e o processo de luto durante a pandemia de COVID-19, destacando o sentimento do dever em prestar cuidados, a necessidade de apoio, e a importância da espiritualidade e da identidade de papel de cuidador, no processo de luto. O estudo 2 avaliou as diferenças no distress, variabilidade da frequência cardíaca (VFC), ganhos pessoais, perceção da competência em cuidar, comportamentos de saúde, stress familiar, qualidade de vida (QV) e sobrecarga em 3 momentos, controlando a idade dos cuidadores e a gravidade clínica da demência. Os resultados mostraram que os comportamentos de saúde e a QV física diminuíram do T1 para T2, mas aumentaram do T2 para T3. A QV mental diminuiu do T1 para T2 e do T1 para T3. A VFC e o stress familiar aumentaram do T1 para T2 e do T1 para T3. A perceção da competência em cuidar aumentou do T1 para T2, do T2 para T3 e do T1 para T3. O perdão apenas mediou a relação entre o distress e a sobrecarga/QV física. O estudo 3 mostrou que o stress familiar e o perdão (T1) preveram o stress familiar (T2). Por sua vez, o distress e o perdão (T2) preveram a QV mental (T3). O perdão (T1 e T2) mediou a relação entre distress (T1) e QV mental (T3) e, juntamente com QV mental (T3), mediaram a relação entre distress (T1) e QV física (T3), na demência moderada e grave. Na demência leve, o perdão (T2) e a QV mental (T3) mediaram a relação entre perdão (T1) e a QV física (T3). O estudo 4, utilizando modelos de machine learning, identificou três perfis de risco para a sobrecarga dos cuidadores familiares O primeiro incluiu dados do T2, destacando distress, perdão, idade do cuidador, VFC e sobrecarga. O segundo integrou dados do T1 e T2, destacando além das variáveis anteriores o stress familiar. O terceiro evidenciou a variáveis do T1 e T2 que incluíram distress, perdão, stress familiar e a idade da pessoa cuidada. Por fim, apresentam-se as limitações, implicações para a teoria e investigação, para a prática e para o treino de profissionais de saúde, bem como considerações societais sobre o impacto dos estudos.Alzheimer's disease (AD) is a public health priority and one of the main causes of dependency in the elderly. Family caregivers face multiple challenges that were exacerbated by the COVID-19 pandemic. This study aimed to understand these challenges, while providing care until the loss of the family member. Study 1, qualitative, identified two main domains: the experience of caring for a person living with AD and the grieving process during the COVID-19 pandemic, highlighting the feeling of duty to provide care, the need for support, and the importance of spirituality and identity of the caring role in the grieving process. Study 2 examined the changes in distress, heart rate variability (HRV), personal gains, caregiving competence, health behaviors, family stress, quality of life (QoL) and burden, at 3 time points, controlling for caregiver’s age and AD severity. The results showed that health behaviors and physical QoL decreased from T1 to T2 but increased from T2 to T3. Mental QoL decreased from T1 to T2 and from T1 to T3. HRV and family stress increased from T1 to T2 and from T1 to T3. Caregiving competence increased from T1 to T2, from T2 to T3 and from T1 to T3. Forgiveness only mediated the relationship between distress and physical QoL/burden. Study 3 showed that family stress and forgiveness (T1) predicted family stress (T2). Distress and forgiveness (T2) predicted mental QoL (T3). Forgiveness (T1 and T2) mediated the relationship between distress (T1) and mental QoL (T3) and together with mental QoL (T3) mediated the relationship between distress (T1) and physical QoL (T3), in moderate and severe AD. In mild AD, forgiveness (T2) and mental QoL (T3) mediated the relationship between forgiveness (T1) and physical QoL (T3). Study 4, using machine learning models, identified three distinct risk profiles for caregiver burden. The first focused only on T2 data, highlighting the importance of distress, forgiveness, caregiver's age, HRV and burden. The second integrated T1 and T2 data, including the previous variables and additional factors like family stress. The third combined T1 and T2 data underscoring the importance of distress, forgiveness, family stress and the caregiver's age. Finally, limitations and the implications for theory, research, practice and training of health professionals, as well as societal considerations regarding the impact of the studies are presented
New ruthenium-based anticancer agents: promising therapeutic approach towards colorectal cancer
No full textPrograma doutoral em Molecular and Environmental Biology (área de especialização em Cellular Biology and Health)O cancro colorretal (CCR) é um dos tipos de cancro mais comuns e uma causa significativa de
morbidade e mortalidade mundialmente. Atualmente as opções terapêuticas são limitadas, e a maioria
das abordagens, que dependem do 5-fluorouracilo (5-FU), têm mostrado baixas taxas de sucesso devido
a problemas de resistência e efeitos secundários. A presença de mutações KRAS e BRAF representa 40%
e 15%, respetivamente, dos casos de CCR e estão associadas a resistência aos inibidores de EGFR. A
inibição específica das mutações KRAS e BRAF é muito difícil, o que realça a necessidade de desenvolver
novos fármacos-alvo específicos. Os complexos de ruténio (Ru) surgiram como metalofármacos
promissores devido à sua seletividade para as células cancerígenas. Nesta tese, uma família de
compostos de Ru contendo o mesmo fragmento citotóxico de Ru-ciclopentadienilo (RuCp), mas com
diferenças estruturais para aumentar a seletividade e a eficácia no combate às células cancerígenas,
nomeadamente, macromoléculas e/ou biomoléculas, foi escolhida para se avaliarem as propriedades
anticancerígenas no CCR. Estes compostos, PMC79, PMC78, LCR134 e LCR220, tinham sido
anteriormente avaliados em modelos de cancro da mama e do ovário, com resultados muito promissores.
Até à data, nada se sabia sobre as suas propriedades anticancerígenas no modelo CCR. Neste sentido,
este trabalho teve como objetivo investigar o efeito biológico destes compostos de RuCp e avaliar o seu
potencial uso como candidatos terapêuticos promissores para CCR com mutações genéticas específicas.
Os nossos resultados mostraram que todos os compostos apresentaram seletividade e propriedades
anticancerígenas em células de CCR, levando à inibição da proliferação, diminuição da capacidade
clonogénica, indução da paragem do ciclo celular e alterações no citoesqueleto de actina. Alguns dos
compostos também induziram apoptose e levaram à produção de espécies reativas de oxigénio,
resultando em alterações mitocondriais. Os resultados mostraram que o PMC79 inibe as mutações
KRASG12V e KRASG12D e as moléculas de sinalização ERK e AKT. O PMC79 também diminuiu o tamanho do
tumor no “xenógrafo” de membrana corioalantóica de embrião de galinha (CAM) e aumentou a necrose
em tumores de “xenógrafo” de ratinho. O PMC79 revelou potenciar os efeitos anticancerígenos do 5-FU
em células de CCR em doses baixas. Neste trabalho mostramos que os compostos RuCp possuem
características anticancerígenas promissoras contra as células de CCR. Identificámos o primeiro
composto de Ru que inibe especificamente as mutações G12V e G12D do KRAS, estabelecendo o PMC79
como um composto promissor para o tratamento de CCR com mutações do KRAS.Colorectal cancer (CRC) is one of the most common types of cancer and a significant cause of
global morbidity and mortality. The current therapeutic options for CRC are limited, and most of the
therapeutic approaches, which depend on 5-fluorouracil (5-FU), have shown low success rates due to
acquired resistance and several side effects. Moreover, CRC harboring KRAS and BRAF mutations
represent 40% and 15%, respectively, of all CRC cases and are associated with EGFR inhibitor resistance.
Inhibiting specifically KRAS or BRAF hotspot mutations is very challenging, highlighting the need to
develop new specific target drugs. Ruthenium (Ru) complexes have emerged as highly promising
metallodrugs due to their increased selectivity for cancer cells. In this thesis, a family of Ru complexes
displaying the same Ru-cyclopentadienyl (RuCp) cytotoxic fragment, but with structural differences to
increase selectivity and efficacy in targeting cancer cells, namely macromolecules and/or biomolecules,
was chosen to evaluate anticancer properties in the CRC model. These compounds, PMC79, PMC78,
LCR134 and LCR220, had previously been evaluated in breast and ovarian cancer models, with very
promising results. However, until now, nothing was known about their anticancer properties in CRC
model. To address this issue, this work aimed to investigate the biological effect of these RuCp
compounds and assess their potential use as promising therapeutic candidates for CRC with specific
genetic mutations. Our results demonstrated that all compounds displayed selectivity and anticancer
properties against CRC cells leading to inhibition of proliferation, decreased clonogenic capacity, induction
of cell cycle arrest and alterations in the actin cytoskeleton. Some of the compounds also induced
apoptosis and reactive oxygen species production, resulting in mitochondrial alterations. The results
showed that PMC79 inhibits specifically KRASG12V and KRASG12D hotspot mutations and ERK and AKT
downstream signaling molecules. This compound also decreased tumor size in chick embryo
chorioallantoic membrane (CAM)-xenograft and increased necrosis in tumors from mice-xenograft.
PMC79 also revealed to potentiate the anticancer effects of 5-FU in CRC cells at low doses. The findings
obtained in this thesis showed that our family of RuCp compounds possesses promising anticancer
characteristics against CRC cells. Here, we identified the first Ru compound specifically targeting KRAS
hotspot mutations, G12V and G12D, in CRC, establishing PMC79 as a new lead compound for the
treatment of CRC harboring KRAS mutations.Este trabalho foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) através da bolsa de
doutoramento (SFRH/BD/139271/2018 com extensão COVID/BD/153264/2023) e no âmbito dos
projetos PTDC/QUIQIN/28662/2017, UID/QUI/00100/2019, LA/P/0056/2020 -
10.54499/LA/P/0056/2020, UIDB/00100/2020 - 10.54499/UIDB/00100/2020, e
UIDP/00100/2020 - 10.54499/UIDP/00100/2020. Foi também apoiado pelos programas estratégicos
UID/BIA/04050/2019 e UID/QUI/00100/2019, e “Contrato-Programa” UIDB/04050/2020,
financiados por fundos nacionais através da FCT I.P. Este trabalho foi também financiado pelos projetos
NORTE-01-0145-FEDER-00009 e NORTE-01-0145-FEDER-000055, apoiados pelo Programa Operacional
Regional do Norte de Portugal (NORTE 2020), ao abrigo do Acordo de Parceria PORTUGAL 2020, através
do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional
Sistema inteligente de segurança e bem-estar no trabalho no setor do retalho
No full textPrograma doutoral em Industrial and Systems EngineeringWork accidents impact companies and society, compromising employee well-being and productivity.
Despite efforts to reduce it, Portugal is the sixth country in the European Union (EU) with the highest
number of registered occupational accidents.
With the evolution of Industry 4.0 and the application of Artificial Intelligence (AI) to improve several
business processes, workplace safety must follow this evolution. Predictive analytics have demonstrated
potential in sectors such as construction and manufacturing in predicting workplace accidents. However,
despite presenting high employee risks, the retail sector remains little explored.
This work aims to develop an algorithm for predicting work accidents in the retail sector. This study
is part of a project funded by Norte 2020 in partnership with MC SONAE – Shared Services, SA, and
Mountains Research Collaborative Laboratory (MORE CoLAB). MC SONAE, Portugal’s leading food retail
company, served as a case study and provided several databases for the prediction algorithm. MORE
CoLAB developed the iSafety platform, where the prediction algorithm will be implemented.
Several data analyses were performed to understand and integrate the thirteen information bases
into a single dataset. Analyzing the impact of each fundamental variable in each database on accident
occurrence proved to be the most effective approach to dataset design. Next, several Machine Learning
(ML) algorithms were explored, highlighting Multilayer Perceptron (MLP), which allowed promising results
to be achieved in predicting the probability of occupational accidents occurring in the retail sector.
The algorithm calculates the probability of work accidents for two days, the current and the next day,
for four working day shifts for all MC SONAE stores, with 92% accuracy. This reveals promising results with
opportunities for improvement. This solution represents an innovative contribution with a positive impact
on preventing workplace accidents, reducing unsafe conditions, and increasing the safety and well-being
of employees.Os acidentes de trabalho impactam empresas e sociedade, comprometendo o bem-estar dos colaboradores
e a produtividade. Apesar de esforços para redução, Portugal é o sexto país da União Europeia
(UE) com maior número de acidentes de trabalho registados.
Com a evolução da Indústria 4.0 e aplicação de Inteligência Artificial (IA) para melhorar diversos
processos empresariais, torna-se essencial que a segurança no trabalho acompanhe essa evolução. Soluções
como análise preditiva têm demonstrado potencial em setores como a construção e manufatura,
na previsão de acidentes de trabalho. Contudo, o setor do retalho, apesar de apresentar elevados riscos
para os colaboradores, permanece pouco explorado.
Este trabalho tem como objetivo desenvolver um algoritmo de previsão de acidentes de trabalho no
setor do retalho. Este estudo insere-se num projeto financiado pelo Norte 2020, em parceria com a SONAE
MC – Shared Services, SA e o MORE CoLAB. A SONAE MC empresa líder do retalho alimentar em Portugal
serviu como caso de estudo e disponibilizou diversas bases de dados utilizadas no algoritmo de previsão.
O MORE CoLAB desenvolveu a plataforma iSafety, onde o algoritmo de previsão será implementado.
Diversas análises de dados foram realizadas para compreender e integrar as treze bases de informação
num único conjunto de dados. A análise de impacto de cada variável fundamental de cada base de
dados na ocorrência de acidentes revelou-se a abordagem mais eficaz para a conceção do conjunto de
dados. Em seguida, explorou-se diversos algoritmos de Machine Learning (ML), destacando-se o Multilayer
Perceptron (MLP), que permitiu alcançar resultados promissores na previsão de probabilidade de
ocorrência de acidentes de trabalho no setor do retalho.
O algoritmo calcula a probabilidade de ocorrência de acidentes de trabalho para dois dias, atual e
próximo dia, para quatro turnos do dia de trabalho para todas as lojas da SONAE MC, com uma precisão
de 92%. Revelando resultados promissores e com oportunidade de melhoria. Esta solução, representa
uma contribuição inovadora, com impacto positivo na prevenção de acidentes de trabalho, na diminuição
de condições inseguras e no aumento da segurança e bem-estar dos colaboradores.I also express my gratitude to the Foundation for Science and Technology for the financial support
provided through the UI/BD/153348/2022 Doctoral Scholarship and to Norte 2020 for the financial
support within the scope of the iSafety project (NORTE-01-0247-FEDER-072598 iSafety: Intelligent system
for occupational safety and well-being in the retail sector) that boosted this doctoral research