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A Relação entre a Dependência em Redes Sociais e o Afeto: O Papel Mediador da Comparação Social
No full textDissertação de Mestrado em Intervenções Cognitivo-Comportamentais em Psicologia Clínica e da Saúde apresentada à Faculdade de Psicologia e de Ciências da EducaçãoDurante a COVID-19, as redes sociais eram a principal forma de contacto tendo a sua utilização aumentado. A teoria da comparação social diz que todos os seres humanos têm o impulso para se avaliarem a si próprios e esse impulso teria um valor adaptativo. As redes sociais são uma plataforma importante que permite às pessoas compararem-se com outros. A dependência das redes sociais está associada a diversos problemas psicológicos, como o afeto negativo. Uma comparação social desfavorável relaciona-se com afeto negativo, e uma comparação social favorável relaciona-se com afeto positivo. Este estudo pretendeu analisar o efeito mediador da comparação social na relação entre a dependência das redes sociais e o afeto. A amostra é constituída por 190 adultos portugueses, com idades entre os 18 e os 72 anos. Foram aplicadas medidas de autorrelato para avaliar o afeto (PANAS), a dependência das redes sociais (SMDS) e a comparação social (SCS). A dependência das redes sociais e a comparação social desfavorável foram associadas com o afeto negativo, enquanto a comparação social favorável foi associada com afeto positivo. Os indivíduos que apresentavam dependência das redes sociais foram associados a maior afeto negativo, menor afeto positivo e a uma visão mais pobre de si quando comparados com outros. A comparação social mostrou ser um mediador parcial da relação entre a dependência das redes sociais e o afeto negativo. Este estudo preliminar ajuda-nos a compreender como a dependência das redes sociais leva ao afeto negativo através da comparação social, fornecendo implicações para a forma como as intervenções podem diminuir o afeto negativo nos utilizadores dependentes. Estudos futuros devem focar-se noutras variáveis que ajudem a explicar a relação entre dependência das redes sociais e o afeto.During COVID-19, social media was the main form of social contact having its usage increased. Social comparison theory states that all human beings have the drive to evaluate themselves and such drive would have adaptive value. Social media is a major platform that allows people to compare themselves with others. Social media dependence is associated with various psychological issues, such as negative affect. An unfavourable social comparison is related to a negative affect, and a favourable social comparison produces a positive affect. This study intended to analyse the mediating effect of social comparison on the relationship between social media dependence and affect. The sample consists of 190 Portuguese adults, aged between 18 and 72. Self-report measures were applied to assess affect (PANAS), social media dependence (SMDS) and social comparison (SCS). Social media dependence and unfavourable social comparison were both associated with negative affect, while favourable social comparison was associated with positive affect. Individuals that had disordered social media use presented higher negative affect, lower positive affect, and a poorer vision of themselves when compared to others. Social Comparison was found to be a significant partial mediator in the relationship between social media dependence and negative affect. This preliminary study helps us understand how social media dependence impacts negative affect through social comparison, providing implications for how interventions might diminish the negative effect on social media-disordered users. Future studies should focus on other variables that help explain the relationship between social media dependence and affect
Melhoria de marcas de envelhecimento através da marcação epigenética mitótica
No full textDissertação de Mestrado em Biologia Celular e Molecular apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaThe global population is experiencing an irreversible demographic transition characterized by an increase of the aging population, posing significant challenges for healthcare and social systems. Research in aging has therefore become increasingly relevant as a means of improving health and quality of life. Among the hallmarks of aging are epigenetic alterations, which play a key role in aging-related diseases. However, the underlying mechanisms and reasons for these changes are not yet fully understood. One possibility is the loss of epigenetic memory, associated with spatial genome disorganization. Histone H3 lysine 9 dimethylation (H3K9me2) is a conserved, specific mark of nuclear peripheral heterochromatin that is retained through mitosis. During mitosis, phosphorylation of H3 on serine 10 (H3K9me2S10ph) temporarily shields the H3K9me2 mark allowing for dissociation of chromatin from the nuclear periphery, and dephosphorylation of S10 before mitotic exit allows re-association with the forming nuclear lamina. In fact, progeroid and aged cells are characterized by nuclear lamina abnormalities and impaired mitotic function, so we hypothesize that the H3K9me2-mediated 3D architectural mitotic guidepost may be disrupted during aging. Moreover, our group recently demonstrated that transgene induction of the transcription factor Forkhead box M1 (FOXM1) and small-molecule enhancement of the major microtubule-depolymerizing activity mediated by KIF2C rescue several cellular aging hallmarks, namely epigenetic shifts and nuclear morphology. Altogether, this raised the hypothesis that these novel senomorphic strategies may rescue peripheral heterochromatin organization and epigenetic bookmarking inheritance in aged cells. Using high-resolution microscopy, we found a decrease in global H3K9me2 levels and a loss of compartmentalization at the nuclear periphery in elderly and progeroid mouse and human fibroblasts (MAFs and HDFs, respectively). Interestingly, KIF2C small-molecule and FOXM1 transgene inductions could rescue the spatial positioning of H3K9me2 in interphasic nucleus. Furthermore, in elderly MAFs, H3K9me2 bookmarking appeared to be deregulated during mitosis since there is a loss of H3K9me2S10ph. FOXM1 transgene induction improves the ‘phospho-methyl’ switch, by increasing the levels of H3K9me2S10ph. The primary results of this study highlight the role of H3K9me2 in aging and progeroid syndrome and the potential therapeutic implications. These findings have deepened the mechanistic understanding of how epigenetic changes arise during aging and unveiled startling reprogramming strategies with translational potential.A população mundial está a enfrentar uma transição demográfica irreversível caracterizada por um aumento da população envelhecida, desafiando os sistemas de saúde e sociais. A investigação no campo do envelhecimento tem, por isso, vindo a tornar-se cada vez mais relevante como forma de melhorar a saúde e a qualidade de vida destes indivíduos. Entre as principais características do envelhecimento estão as alterações epigenéticas, que desempenham um papel fundamental nas doenças relacionadas com o envelhecimento. No entanto, os mecanismos subjacentes e as razões para estas alterações ainda não são totalmente compreendidos. Uma possibilidade é a perda de memória epigenética, associada à desorganização espacial do genoma. A dimetilação da histona H3 no resíduo 9 de lisina (H3K9me2) é uma marca específica e conservada da heterocromatina periférica nuclear que se mantém durante a mitose. Durante a mitose, a fosforilação da H3 na serina 10 (H3K9me2S10ph) protege temporariamente a marca H3K9me2, permitindo a dissociação da cromatina da periferia nuclear, e a desfosforilação da S10 antes da saída da mitose permite a reassociação com a lâmina nuclear em formação. De facto, células progeróides e células envelhecidas são caracterizadas por alterações na lâmina nuclear e por uma função mitótica comprometida, que nos levou à hipótese de que a regulação da arquitetura genómica 3D mediada pela H3K9me2 pode estar comprometida durante o envelhecimento. Além disso, o nosso grupo demonstrou recentemente que a indução transgénica do fator de transcrição Forkhead box M1 (FOXM1) e o aumento da atividade de KIF2C responsável despolimerização de microtúbulos, melhoram várias características do envelhecimento celular, nomeadamente alterações epigenéticas e morfologia nuclear. Tais descobertas permitiram-nos formular a hipótese de que estas novas estratégias senomórficas podem recuperar a organização periférica da heterocromatina e a herança epigenética em células envelhecidas. Usando microscopia de alta resolução, descobrimos uma diminuição nos níveis globais de H3K9me2 e uma perda de compartimentalização da periferia nuclear em fibroblastos de murganhos e humanos envelhecidos ou progeróides (MAFs e HDFs, respetivamente). Curiosamente, a indução de KIF2C e do transgene FOXM1 restabeleceu o posicionamento espacial de H3K9me2 em núcleos interfásicos. Para além disso, em MAFs envelhecidos, a marcação de H3K9me2 parece estar desregulada durante a mitose, uma vez que se verificou uma perda de H3K9me2S10ph. A indução do transgene FOXM1 melhora a interação "fosfo-metil", através da subida dos níveis de H3K9me2S10ph. Os principais resultados deste estudo realçam o papel da H3K9me2 no envelhecimento e na síndrome progeróide, tal como as suas potenciais implicações terapêuticas. Estas descobertas aprofundaram a compreensão mecanicista de como as alterações epigenéticas surgem durante o envelhecimento e revelaram estratégias de reprogramação com potencial translacional.FC
Molecular Characterization of Glioblastomas and Liquid Biopsies
No full textDissertação de Mestrado em Bioquímica apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaO glioblastoma é o tumor cerebral primário mais comum e agressivo em adultos. Apresenta elevada heterogeneidade morfológica e genética, as opções terapêuticas são limitadas e o prognóstico é bastante desfavorável. Nos últimos anos, com o progresso tecnológico tem-se verificado uma maior compreensão dos mecanismos moleculares e das alterações genéticas e epigenéticas dos glioblastomas, abrindo caminho para melhorar o diagnóstico e o desenvolvimento de terapias direcionadas. Com este estudo pretendeu-se caraterizar genética e epigeneticamente uma coorte de glioblastoma através das técnicas de array-CGH (array-Comparative Genomic Hybridization), MS-MLPA (Methylation Specific Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification) e Citogenética Convencional. Pretendeu-se, igualmente, quantificar as concentrações de cfDNA (DNA livre em circulação) obtidas, antes e durante o tratamento destes doentes, através de biópsias líquidas, avaliando assim a sua utilidade como um biomarcador de prognóstico. Os resultados obtidos permitiram uma caracterização compreensiva destes tumores, confirmando a presença de vários biomarcadores previamente descritos na literatura, como amplificações do cromossoma 7, onde se localiza o gene EGFR, deleções do cromossoma 10, onde se encontra localizado o gene PTEN, e a metilação da região promotora do gene MGMT. Adicionalmente, a combinação das várias técnicas utilizadas permitiu identificar alterações genéticas comuns ao nível do número de cópias e metilação nestes doentes com glioblastoma e determinar um conjunto de genes relacionados com a desregulação de várias vias metabólicas envolvidas na carcinogénese que podem apresentar potencial como biomarcadores de prognóstico. Os resultados obtidos relativos às biópsias líquidas mostram que as concentrações basais de cfDNA dos pacientes com glioblastomas são mais elevadas comparativamente aos controlos, o que é sugestivo que o ctDNA (DNA tumoral em circulação) consegue atravessar a barreira hematoencefálica e pode ser detetado na corrente sanguínea. Além disso, a avaliação cinética das concentrações de cfDNA ao longo do tratamento permitiu inferir que estes níveis parecem aumentar durante o tratamento. É necessário analisar mais doentes e durante um período de acompanhamento clínico maior, bem como a correlação genótipo fenótipo para validar estes resultados e identificar possíveis biomarcadores de prognóstico e resposta ao tratamento.Glioblastoma is the most common and aggressive primary brain tumor in adults. It presents high morphological and genetic heterogeneity, limited therapeutic options, and a very unfavorable prognosis. In recent years, with technological advancements, there has been a greater understanding of the molecular mechanisms and genetic and epigenetic alterations of glioblastomas, paving the way for improved diagnosis and the development of targeted therapies. This study aimed to genetically and epigenetically characterize a cohort of glioblastomas using array-CGH, MS-MLPA, and Conventional Cytogenetics techniques. Additionally, the study aimed to quantify the concentrations of cfDNA obtained before and during the treatment of these patients through liquid biopsies, thereby evaluating its utility as a prognostic biomarker. The results obtained allowed for a comprehensive characterization of these tumors, confirming the presence of several biomarkers previously described in the literature, such as amplifications of chromosome 7 where the EGFR gene is located, deletions of chromosome 10 where the PTEN gene is located, and methylation of the promoter region of the MGMT gene. Furthermore, the combination of various techniques used allowed for the identification of common genetic alterations in terms of copy number variations and methylation in these patients with glioblastoma, as well as determining a set of genes related to the dysregulation of various metabolic pathways involved in carcinogenesis, which may have potential as prognostic biomarkers. The results obtained regarding liquid biopsies show that the baseline concentrations of cfDNA in patients with glioblastomas are higher compared to controls, suggesting that ctDNA can cross the blood-brain barrier and be detected in the bloodstream. Moreover, the kinetic evaluation of cfDNA concentrations during treatment suggests that these levels may increase during treatment. Further analysis of more patients over a longer clinical follow-up period, as well as genotype-phenotype correlation, is necessary to validate these results and identify potential prognostic biomarkers and treatment response indicators
O Papel dos Nutrientes em Células T Não-Convencionais Como a Sinalização por Ácido Retinoico Controla o Desenvolvimento de Células NKT
No full textDissertação de Mestrado em Biologia Celular e Molecular apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaNatural Killer T cells (iNKT) are a distinct invariant αβ T cell population characterized by a highly restricted T cell receptors (TCR) repertoire that recognize lipid antigens in the context of the MHC class I-like molecule CD1d. iNKT cells are mediators of immune responses, bridging the innate and adaptive immune response and have been described to play important role in gut defense and tumour immunosurveillance. iNKT cells develop, undergo expansion, and acquire innate-like effector properties during thymic development, expressing cytokines such as interferon-γ (IFN-γ), interleukin-4 (IL-4) and IL-17. Although recent work has extended our knowledge on iNKT development, how the developmental programme is controlled by environmental cues remains unclear.Previous work has demonstrated vitamin A active metabolite retinoic acid (RA) is required for iNKT cells development and analysed the expression of RA receptors in thymic iNKT cells and found that it widely initiated in thymic iNKT cells during the lineage commitment phase. It was also shown intrinsic RA impacts iNKT cell development through regulation of cell cycle related gene. Moreover, previous findings have linked Hes1 expression to RA signallingTo explore the role of Hes1 in NKT cells, we employed pharmacological inhibition using JI051 and thymocyte-specific Hes1 knockout models. My results suggest a strong role played by Hes1 in NKT cell proliferation and in cell division.Furthermore, it was demonstrated that RA synthesised by mTECS was important for HES1 expression NKT cells altering their cell frequency.This investigation hopes to shed light on the elaborate molecular mechanisms that underlie the establishment and functioning of iNKT cells. Understanding the relationship between RA signalling, Hes1, and iNKT cell development could pave the way for potential therapeutic interventions targeting this unique T cell population. These findings hope to broaden our knowledge of immune cell biology and the different factors that modulate iNKT development.Células T Natural Killer (iNKT) são uma população distinta de células T αβ invariantes, caracterizadas por um repertório altamente restrito de receptores de células T (TCR) que reconhecem antígenos lipídicos no contexto da molécula semelhante à classe I do MHC, CD1d. As células iNKT atuam como mediadoras das respostas imunes, conectando a resposta imune inata e adaptativa, e têm sido descritas como desempenhando um papel importante na defesa intestinal e na imunovigilância tumoral. Durante o desenvolvimento tímico, as células iNKT se desenvolvem, passam por expansão e adquirem propriedades efetoras semelhantes às inatas, expressando citocinas como interferon-gama (IFN-γ), interleucina-4 (IL-4) e IL-17. Apesar dos avanços recentes em nosso conhecimento sobre o desenvolvimento das células iNKT, ainda não está claro como o programa de desenvolvimento é controlado por sinais ambientais.No passado, foi demonstraram que o metabólito ativo da vitamina A, o ácido retinoico (RA), é necessário para o desenvolvimento das células iNKT, e foi analisada a expressão dos receptores de RA nas células iNKT tímicas, observando sua ampla ativação durante a fase de comprometimento da linhagem. Também foi demonstrado que o RA intrínseco afeta o desenvolvimento das células iNKT por meio da regulação de genes relacionados ao ciclo celular. Além disso, trabalhos anteriores relacionaram a expressão de Hes1 ao sinal de RA. Para explorar o papel de Hes1 nas células NKT, foram empregados modelos de inibição farmacológica com o uso de JI051 e de knockout específico de Hes1 em timócitos. Meus resultados sugerem um papel importante desempenhado por Hes1 na proliferação e divisão celular das células NKT. Ademais, foi demonstrado que o RA sintetizado pelas células epiteliais tímicas (mTECs) é importante para a expressão de Hes1 nas células NKT, alterando sua frequência celular. Esta investigação visa lançar luz sobre os elaborados mecanismos moleculares que sustentam o estabelecimento e o funcionamento das células NKT.A compreensão da relação entre o sinal de RA, Hes1 e o desenvolvimento das células NKT pode abrir caminho para possíveis intervenções terapêuticas direcionadas a esta única população de células T. Com estes resultados espero expandir o conhecimento sobre biologia de células imunes e dos fatores que regulam o desenvolvimento das NKT
Desenvolvimento de um aerogel transportador de nutrientes para libertação de ferro e ácido fólico
No full textDissertação de Mestrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaO ferro e o ácido fólico são micronutrientes essenciais que não podem ser sintetizados pelo corpo humano. A sua deficiência pode levar a anemia, constituindo uma questão de preocupação global, principalmente na gestação. A mulher grávida precisa de ferro e ácido fólico em quantidades acrescidas para manter o seu bem-estar e garantir o crescimento saudável do feto. Devido a sua baixa biodisponibilidade, a suplementação desses nutrientes durante a gravidez é frequentemente recomendada para prevenir anemia, mas os efeitos colaterais associados dificultam a adesão da paciente. Nos últimos anos têm sido intensamente pesquisadas novas formas farmacêuticas para transporte e libertação de medicamentos, nomeadamente materiais nanoestruturados. Todavia, no caso de nutracêuticos, trata-se de uma matéria pouco explorada. Neste contexto, os bioaerogéis de polissacarídeo surgem como transportadores promissores porque combinam as propriedades excecionais dos aerogéis, designadamente a elevada área superficial, com a abundância, biocompatibilidade e biodegradabilidade dos polissacarídeos naturais. Neste trabalho, foram desenvolvidos aerogéis à base de amido capazes de transportar e libertar ferro e ácido fólico. Foram comparados métodos de secagem e obtidos aerogéis de amido com densidade aparente tão baixa quanto 0.140 ± 0.002 g cm-3. A digestão foi simulada e a secagem supercrítica com CO2 resultou em amostras mais resistentes às condições estomacais relativamente à secagem por freeze-drying.Para compreender as interações do ácido fólico com a matriz de amido, foi adotada uma abordagem integradora compreendendo estudos experimentais e simulação molecular. A evolução temporal de um sistema com amilose, mimetizando o amido, e ácido fólico foi avaliada por dinâmica molecular. Os resultados preliminares indicam que o ácido fólico desenvolve ligações intermoleculares fracas com a amilose e pode ser fisicamente capturado por um aglomerado de amilose em água.Para aumentar a absorção de ferro, foi testada a síntese do complexo citrato ferroso visando a sua atuação como fonte de ferro. O ácido fólico e o citrato ferroso foram também adicionados separadamente em géis de amido, resultando em 0.390 ± 0.003% de ácido fólico e 11.05 ± 0.02% de ferro em relação ao amido (m/m). Foram realizados testes de libertação nas condições do intestino e o ferro foi libertado mais rapidamente do que o ácido fólico, atingindo uma libertação de 80% aos 20 e 90 minutos de teste, respetivamente. O modelo cinético de Korsmeyer-Peppas permitiu um ajuste adequado ao perfil de libertação de ácido fólico, mas a rápida libertação de ferro dificultou a modelação do perfil de libertação deste último. Portanto, o aerogel de amido proposto é uma solução promissora para transporte e libertação de nutracêuticos e estudos futuros podem aumentar a sua competitividade em relação aos suplementos convencionais.Iron and folic acid are essential micronutrients that cannot be synthesized by the human body and their deficiency can lead to anemia. It is a topic of worldwide concern, especially in the case of pregnancy. Pregnant women need iron and folic acid in higher amounts to keep their well-being and ensure the healthy growth of the fetus. Due to their low bioavailability, supplementation of these nutrients during pregnancy is recommended to prevent anemia, but patient compliance can be impaired by the associated side effects. Novel dosage forms for drug delivery, namely nanostructured materials, have been heavily researched in recent years. Nonetheless, nutraceutical delivery is still an under-exploited field. Polysaccharide bioaerogels arise as promising carries, combining the exceptional properties of aerogels, namely high surface area, with the abundance, biocompatibility and biodegradability of natural polysaccharides. In this work, a starch-based aerogel capable of delivering iron and folic acid was developed. Different drying methods were compared and starch aerogels with bulk density as low as 0.140 ± 0.002 g cm-3 were obtained. Digestion was simulated and supercritical drying with CO2 resulted in samples more resistant to the stomach conditions in comparison to freeze-drying.An integrative approach of experimental testing and molecular simulation was attempted to better understand the interactions between folic acid and the starch matrix. The time evolution of a system containing amylose, representing starch, and folic acid was assessed by molecular dynamics. Preliminary results suggest that folic acid develops weak intermolecular bonds with amylose and can be physically entrapped by an amylose agglomerate in water.To enhance iron absorption, the synthesis of a ferrous citrate complex to act as iron source was attempted. Folic acid and ferrous citrate were also separately loaded into starch gels, resulting in 0.390 ± 0.003% of folic acid and 11.05 ± 0.02% of iron in relation to starch (w/w). Release tests in intestinal conditions were performed and iron presented a faster release than folic acid, reaching a release percentage of 80% at 20 and 90 minutes of test, respectively. The Korsmeyer-Peppas kinetic model fitted the folic acid release data quite well, but the rapid release of iron hindered the modeling of its profile. Thus, the proposed starch aerogel is a promising solution for nutraceutical delivery and further development can increase its competitiveness against conventional supplements.FCTFC
ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF CORK WASTEWATER
No full textDissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaA indústria corticeira representa uma das principais atividades económica, financeira e social em Portugal e vem sofrendo evolução e modernização nos últimos tempos. Durante o seu processo produtivo geram grandes quantidades de águas residuais nas etapas de cozedura das pranchas de cortiça e na lavação das rolhas. A água resultante do processo de cozedura apresenta alta carga orgânica, com elevada concentração de polifenóis e taninos. A água do processo de lavação apresenta uma carga orgânica também significativamente alta, dependendo as suas caraterísticas dos agentes de desinfeção/ branqueamento usados no processo. Ambas as águas residuais apresentam, também, baixa biodegradabilidade não podendo ser descartadas diretamente nos meios recetores, carecendo, assim, de um prévio tratamento. Geralmente as águas residuais do setor corticeiro são tratadas por processos de coagulação/ floculação, ou seja, processos baseados na adição de agentes coagulantes e floculantes no efluente. No entanto, outros processos de tratamento têm sido explorados nos últimos anos e têm mostrado que são muito eficientes e económicos no tratamento de diversos efluentes industriais, como é o caso do processo eletroquímico, em particular a eletrocoagulação. No presente trabalho, procurou-se estudar a aplicação da eletrocoagulação no tratamento de duas águas residuais (1 e 2) provenientes de processos diferentes de lavação de rolhas de cortiça, da empresa Cork Supply 4, para remoção de carga orgânica, tendo-se usado a carência química de oxigénio (CQO) como principal parâmetro de controlo para avaliar a eficiência do tratamento, visto ser o parâmetro limitante para descarga dos efluentes desta empresa na rede de saneamento. Adicionalmente, também se estudou a eficiência de remoção de carbono orgânico total (COT), azoto total (NT), sólidos suspensos totais (SST) e sólidos suspensos voláteis (SSV) para a água residual 1. No sistema de eletrocoagulação, foi utilizado um elétrodo de ferro como ânodo de sacrifício e aço inoxidável como cátodo. Foram estudados parâmetros como a densidade de corrente (27,0 – 67,6 A/m2 para água residual 1) e (67,6-202,7 A/m2 para água residual 2), concentração do eletrólito NaCl (1,1 e 2,7g/L) e pH (8,6 e 5,8). A densidade de corrente foi estudada para as duas águas residuais, ao passo que os restantes parâmetros foram estudados apenas para a água residual 2.Para a água residual 1, a condição operatória determinada como ótima foi quando se aplicou ao sistema uma densidade de corrente de 27,0 A/m2. Nestas condições, obtiveram-se eficiências de remoções de 79,8 para CQO, 49,4% para COT, 25,5 % para NT, 98,8% para SST e de 98,8% para SSV, com um custo operacional de 0,6 €/m3 e de 0,3 €/kgCQOremovido e com uma massa perdida de elétrodo por m3 de água residual tratada na ordem de 0,3 (kg/m3). Para a água residual 2, as condições operatórias ótimas foram as seguintes: densidade de corrente de 67,6 A/m2, pH original do efluente e 1,1 g/L de eletrólito. Nestas condições conseguiu-se eficiência de remoção de CQO de 81,7%, custo operacional de 2,0 €/m3 e de 0,5 €/kgCQOremovido e uma perda de massa de elétrodo por m3 de água residual tratada na ordem de 0,8 (kg/m3). Os resultados obtidos neste estudo, permitiram constatar que o processo de eletrocoagulação apresenta uma boa eficiência de remoção de carga orgânica poluente destas águas residuais, permitindo a sua descarga com valores de parâmetros que cumprem com os requisitos estabelecidos pela empresa gestora da rede de saneamento.The cork industry represents one of the main economic, financial, and social activities in Portugal and has been undergoing evolution and modernization in recent times. During their production process, they generate large amounts of wastewater in the stages of cooking the cork boards and washing the corks. The water resulting from the cooking process has a high organic load, with a high concentration of polyphenols and tannins; The water from the washing process has a slightly high organic load, and its characteristics depend on the disinfection/bleaching agents used in the process. Both wastewaters are also low biodegradability and cannot be disposed of directly into the receiving media and therefore require prior treatment. Generally, these waste waters from the cork sector and beyond are treated by a coagulation/flocculation process, that is, a process based on the addition of a coagulant and flocculant agent in the effluent. However, other treatment processes have been explored in recent years and have shown that they are very efficient and economical in the treatment of various industrial waters, such as the electrochemical process, in particular electrocoagulation.In the present work, we sought to study the application of electrocoagulation in the treatment of two wastewaters (1 and 2) from different processes of cork washing stoppers, from the company Cork supply 4, to remove organic load, using the chemical oxygen demand (COD) as the main control parameter to assess the efficiency of the treatment, as it is the limiting parameter for the discharge of effluents from this company into the sanitation network. Additionally, the removal efficiency of total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), total suspended solids (TSS), and suspended volatile solids (SSV) for wastewater 1 was also studied.In the electrocoagulation system, an iron electrode was used as the sacrificial anode, and stainless steel as the cathode. Parameters such as current density (27.0 – 67.6 A/m2 for wastewater 1) and (67.6-202.7 A/m2 for wastewater 2), electrolyte concentration, NaCl, (1.1 and 2.7 g/L) and pH (8.6 and 5.8). The current density was studied for the two wastewaters, while the remaining parameters were studied only for wastewater 2.For wastewater 1, the operating condition determined as optimal was when a current density of 27.0 A.m-2 was applied to the system. Under these conditions, removal efficiencies of 79.8 % were obtained for COD, 49.4% for TOC, 25.5% for TN, 98.8% for TSS and 98.8% for VSS, operating cost of 0.6 €.m-3 0.3 €.kg-1CODremoved and loss electrode mass per m3 of treated wastewater on the order of 0.3 (kg.m-3). For wastewater 2, the optimal operating conditions were as follows: current density of 67.6 A/m2, original effluent pH and 1.1 g/L of electrolyte. Under these conditions, COD removal efficiency of 81.7% was achieved, operating cost of 2.0 €.m-3 and 0.5 €.kg-1CODremoved and loss electrode mass per m3 of treated wastewater in the order of 0.8 (kg.m-3). The results obtained in this study allowed us to verify that the electrocoagulation process has a good efficiency in removing polluting organic load from these wastewaters, allowing the discharge of both with a polluting organic load that meets the requirements established by the management company of the sanitation network
Desenvolvimento de um protótipo de uma aplicação de Mobile Money utilizando o Apache Fineract
No full textDissertação de Mestrado em Engenharia Informática apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaThrough different eras in history, humans have always had the necessity of bartering. This process eventually gave rise to a monetary system that is still in use nowadays. Forecasts, however, indicate that this traditional payment method is dwindling as digital payment options, such as mobile money, are gaining popularity. In developing countries, mainly in Africa, mobile money services have grown to be a significant source of revenue for telecom companies. This is due to the fact that, in those countries, the percentage of unbanked people is high. Lack of economic power and access to financial services are reasons that help explain it. However, there are several questions related to the market of mobile money that still lack answers. Most businesses use a closed-source core banking system that could, consequently, reduce their Return of Investment. That generally leads to an increase in price for the customer. It would be interesting to understand if it is possible, using an open-source core, to develop a solution that can compete against products that use a closed-source core. This internship explores how a prototype of a mobile money app can integrate an open-source core banking system. Research was conducted to determine which technologies would be most suited for the creation of this prototype and what features ought to be developed. There are many mobile money applications, but since the system that offers financial services is open and was developed by a non-profit organisation, this internship must serve as a foundation for the creation of more sophisticated features of such a mobile money application.Ao longo da história, o ser humano sempre teve a necessidade de fazer trocas. Este processo acabou por dar origem a um sistema monetário que ainda hoje é utilizado. As previsões, contudo, indicam que este método de pagamento tradicional está a diminuir à medida que as opções de pagamentos digitais, tais como o mobile money, estão a ganhar popularidade. Nos países em desenvolvimento, principalmente em África, os serviços de mobile money têm vindo a crescer, tornando-se uma fonte significativa de receitas para as empresas de telecomunicações. Isto deve-se ao facto de, nesses países, a percentagem de pessoas sem uma conta bancária ser elevada. A falta de poder económico e de acesso a serviços financeiros são razões que ajudam a explicar esta situação. No entanto, há várias questões relacionadas com o mercado do mobile money que ainda carecem de respostas. A maioria das empresas utiliza um closed-source core banking system que poderia, consequentemente, reduzir o seu Retorno do Investimento. Isto leva geralmente a um aumento do preço para o cliente. Seria interessante compreender se é possível, utilizando um open-source core, competir contra produtos que utilizem um closed-source core. Este estágio explora como um protótipo de mobile money pode integrar um open-source core banking system. Foram realizadas pesquisas para determinar que tecnologias seriam mais adequadas para o desenvolvimento deste protótipo e que funcionalidades deveriam ser implementadas. Existem muitas aplicações de mobile money, mas como o sistema que oferece serviços financeiros é aberto e foi desenvolvido por uma organização sem fins lucrativos, este estágio pode servir como uma base para o desenvolvimento de funcionalidades mais sofisticadas de uma aplicação de mobile money
Development of new antibacterial agents to combat hospital infections
No full textDissertação de Mestrado em Química Medicinal apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaAs doenças infeciosas causadas por microrganismos com capacidade patogénica, como bactérias, fungos, vírus e parasitas são facilmente transmissíveis. Estas, continuam a ser responsáveis por uma elevada taxa de mortalidade e morbilidade em todo o mundo. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), a resistência antimicrobiana (AMR) é uma das dez principais ameaças à saúde pública e, por conseguinte, em 2017 foi publicada uma lista global de agentes patogénicos prioritários de forma a orientar os esforços para encontrar novos antibióticos. De facto, as estirpes de bactérias Gram-positivos são uma das maiores ameaças à saúde pública, sendo o Staphylococcus aureus, o Streptococcus pneumoniae e o Enterococcus faecium responsáveis pelas infeções adquiridas na comunidade e associadas a infeções hospitalares. Apesar de todos os esforços, ainda não existe uma solução terapêutica eficaz contra a AMR e, portanto, esta continua em constante ascensão e de uma forma avassaladora. Neste contexto, torna-se urgente o desenvolvimento de novas estratégias antimicrobianas seguras e eficazes que possam ser usadas na prática clínica e, assim, contrariar a AMR.São várias as estratégias que têm vindo a ser estudadas para a descoberta de novos antibióticos e por isso, é importante conhecer e contornar os mecanismos de ação que estes agentes patogénicos desenvolveram ao longo do tempo.As bactérias, como qualquer outro organismo, necessitam de ferro como cofator enzimático para catalisar reações biológicas vitais. A absorção de ferro por estes organismos unicelulares é alcançada através de vários mecanismos, nomeadamente a produção de pequenas moléculas orgânicas quelantes de ferro denominadas sideróforos. Estes metabolitos são libertados pelas bactérias de forma a sequestrar o ferro circundante através de recetores específicos e incorporá-lo no seu citoplasma.Assim sendo, o objetivo deste trabalho centrou-se no desenvolvimento e síntese de seis compostos inovadores (CA1-CA6), baseados estruturalmente na 3-hidroxi-piridina-4-(1H)-ona, que apresenta capacidade quelante de ferro. O uso de diferentes substituintes no core da pirona terá como função permitir não só a quelação de ferro, mas também o reconhecimento e incorporação dos conjugados na célula bacteriana. A caraterização estrutural de todos os compostos sintetizados foi realizada por espetroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H, 13C e DEPT135. Tendo em conta os resultados obtidos, conclui-se que todos os compostos exibiram capacidade para formar um complexo com o ião metálico, sendo os compostos CA1 e CA3, os que mais se destacaram com estequiometria de 1:1 Fe3+/ligando, com o metilo na posição orto do core da pirona e contendo um e três átomos de flúor, respetivamente. Além disso, todos os compostos (CA1-CA6) têm um carácter lipofílico e, por isso, apresentam características estruturais favoráveis para conseguirem penetrar as membranas celulares das bactérias Gram-negativos. Finalmente, no que respeita à citotoxicidade em células HepG2, todos os compostos sintetizados demonstraram ser seguros até uma concentração de 5 µM, corroborando que os compostos fluorados poderão desempenhar um papel crucial no controle de várias doenças, nomeadamente nas doenças infeciosas.Infectious diseases caused by microorganisms with pathogenic capacity such as bacteria, fungi, virus and parasites are easily transmissible. They are still responsible for a high mortality and morbidity rate worldwide. According to the World Health Organization (WHO), antimicrobial resistance (AMR) is one of the top ten public health threats. Consequently, in 2017, it was published a global priority pathogen list to guide efforts to find new antibiotics. In fact, Gram-positive bacteria strains represent one of the greatest threats to public health, being Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae and Enterococcus faecium responsible for community-acquired and hospital-associated infections.Despite all current efforts, there is still no effective therapeutic solution against AMR, and so it continues to rise steadily and overwhelmingly. In this context, it is urgent to develop new safe and efficient antimicrobial strategies to be used in clinical practice, fighting AMR.Several strategies have been studied to find new antibiotics and it is therefore important to know and circumvent the mechanisms of action that these pathogens have developed over time.Bacteria, like any other organism, require iron as an enzyme cofactor to catalyze vital biological reactions. The uptake of iron by these unicellular organisms is accomplished through several mechanisms, including the production of small organic iron chelating molecules, called siderophores. These metabolites are released by bacteria to capture surrounding iron through specific receptors and further incorporate it into their cytoplasm.Therefore, the aim of the present work focused on the development and synthesis of six innovative compounds (CA1-CA6), based on the 3-hydroxy-pyridin-4(1H)-one scaffold, which displays iron chelating capacity. Moreover, using different substituents on the pyrone core will enable not only iron chelation, but also the recognition and incorporation of the conjugates into the bacterial cell. Structural characterization of the newly synthesized compounds was carried out by 1H, 13C and DEPT nuclear magnetic resonance spectroscopy. In view of the results obtained, it is concluded that all compounds were able to form a complex with the metal ion, with the CA1 and CA3 compounds presenting the best Fe3+/ligand stoichiometry, with the methyl in the ortho position of the pyrone core and containing one and three fluorine atoms, respectively. Additionally, all compounds (CA1-CA6) have lipophilic character and so, they present structurally favorable characteristics to overcome the membranes of Gram-negative bacteria. Lastly, regarding the HepG2 cell cytotoxicity, all synthesized compounds were shown to be safe up to a concentration of 5 µM, supporting that fluorinated compounds could have a crucial effect on the control of various diseases, particularly infectious diseases
Avaliação do desempenho mecânico de componentes processados por fabrico aditivo
No full textDissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaAdditive manufacturing (AM) allows the production of complex components with complete freedom of design. The expansion of some AM technologies, especially fused filament fabrication (FFF), not only among specialist users, but also for home users, opens up new perspectives for application in small systems for domestic applications. The example considered in this work was the manufacture of domestic mini wind turbines that allow obtaining energy in emergency situations or, in a non-polluting way, continuously supply energy for low consumption systems. With the studied approach, each one of us can give a small contribution to the production of renewable energies.The AM approach, specifically FFF technology, facilitates in situ fabrication for quick replacement of blades that are fractured, or deformed due to extreme wind conditions, continuous cycling or collisions with debris. Consequently, it reduces transport and service costs.Currently, there are several polymeric materials in the form of filaments available on the market. In this work, two commercial filaments were studied: polypropylene (PP) and a composite with a PP matrix reinforced with carbon fibers. The choice of PP considered that it is the most produced and used polymer in the world and can be recycled to be used as a filament for AM. Furthermore, it is an extremely hydrophobic thermoplastic and, consequently, does not undergo dimensional variations or chemical changes when exposed to adverse environmental conditions. However, knowing that thermoplastic polymeric materials sometimes do not have the set of properties, namely mechanical, necessary for structural applications, it was decided to study and compare the performance of the same polymer when reinforced with carbon fiber.The objective of this work is to analyze the feasibility of using the selected materials and technology for the desired application. For this purpose, the materials were characterized before and after processing by FFF concerning their chemical, thermal and mechanical properties. The results were analyzed considering the subsequent manufacture of mini wind turbine blades, since the present work is an exploratory study of the use of AM in this area of renewable energy.O fabrico aditivo (FA) permite a produção de componentes complexos com total liberdade de design. A expansão de algumas tecnologias, especialmente o fabrico por filamento fundido (FFF), não só entre os utilizadores especialistas, mas também para os utilizadores amadores, abre novas perspetivas de aplicação em pequenos sistemas de uso doméstico. O exemplo pensado no presente trabalho foi o fabrico de mini eólicas que permitam a obtenção de energia em situações de emergência ou, para de uma forma não poluidora, fornecerem continuamente energia a sistemas de baixo consumo. Deste modo, todos os utilizadores de equipamentos FFF podem dar a sua pequena contribuição para a produção de energia renovável.Esta abordagem por FA, especificamente pela tecnologia FFF, facilita o fabrico in situ para a substituição rápida de pás fraturadas, ou deformadas devido a condições de vento extremas, ciclos contínuos ou colisões com detritos. Consequentemente, reduz custos de transporte e serviços.Atualmente, existem vários materiais poliméricos sob a forma de filamentos disponíveis no mercado. Neste trabalho, dois filamentos comerciais foram estudados: o polipropileno (PP) e um compósito com matriz de PP reforçada com fibras de carbono. A escolha do PP teve em consideração ser o polímero mais produzido e utilizado no mundo sendo passível de ser reciclado para ser utilizado como filamento para FA. Acresce o facto de ser um termoplástico extremamente hidrófobo e, consequentemente, não sofrer variações dimensionais nem alterações químicas quando exposto a condições ambientais adversas. No entanto, sabendo que os materiais poliméricos termoplásticos por vezes não apresentam o conjunto de propriedades, nomeadamente mecânicas, necessárias para utilizações designadas estruturais, foi decidido estudar e comparar o desempenho do mesmo polímero quando reforçado com fibra de carbono.O objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade da utilização dos materiais estudados e da tecnologia selecionada para a aplicação desejada. Para tal os materiais foram caracterizados antes e após processamento por FFF nas suas propriedades químicas, térmicas e mecânicas. Os resultados foram analisados tendo em vista uma posterior fabricação de pás de mini turbinas eólicas, uma vez que o presente trabalho é o estudo exploratório do uso de FA nesta área de energia renováveis
Integration of an Energy Storage System with Batteries in a Pulp and Paper Industry
No full textTrabalho de Projeto do Mestrado em Engenharia Física apresentado à Faculdade de Ciências e TecnologiaThe wholesale electricity market in Portugal and the Iberian Peninsula (MIBEL) has seen an increase in the penetration of renewable energies, especially wind and solar energy, which contribute to the decarbonization of the electricity sector and the reduction of external energy dependence. However, renewable sources are intermittent and variable, creating challenges for managing the power grid and ensuring the quality and continuity of service. In this context, system services are essential to ensure the balance between electricity supply and demand in real time, as well as to maintain technical parameters of the grid, such as frequency and voltage. System services are provided by agents that have flexible generation or consumption capacity and can be activated by the system operator to meet the needs of the power system.The Navigator Company has a leadership and innovation stance in the electricity market, seeking to optimize its energy efficiency, reduce its CO2 emissions, and diversify its energy sources. The company also invests in electric mobility, having installed several electric vehicle charging stations at its facilities. It has a strong commitment to green electricity, through the production of electricity from renewable sources and with low greenhouse gas emissions. To this end, it has several projects underway to increase its green electricity production capacity, such as installing photovoltaic panels in its factories and participating in consortia for the development of green hydrogen. The company aims to contribute to the energy transition in Portugal and Europe, reducing its environmental footprint and strengthening its competitiveness in the global market.Considering these scenarios, there has been a need to explore business opportunities associated with the development of battery energy storage technology.O mercado grossista de eletricidade de Portugal e Ibérico (MIBEL) tem registado um aumento da penetração das energias renováveis, especialmente da energia eólica e solar, que contribuem para a descarbonização do setor elétrico e para a redução da dependência energética externa. No entanto, as fontes renováveis são intermitentes e variáveis, o que cria desafios para a gestão da rede elétrica e para a garantia da qualidade e da continuidade do serviço. Neste contexto, os serviços de sistema são essenciais para assegurar o equilíbrio entre a oferta e a procura de eletricidade em tempo real, bem como para manter os parâmetros técnicos da rede, como a frequência e a tensão. Os serviços de sistema são prestados por agentes que dispõem de capacidade de geração ou de consumo flexível, e podem ser ativados pelo operador do sistema, para responder às necessidades do sistema elétrico.A The Navigator Company tem uma postura de liderança e inovação no mercado de eletricidade, procurando otimizar a sua eficiência energética, reduzir as suas emissões de CO2 e diversificar as suas fontes de energia. A empresa investe também na mobilidade elétrica, tendo instalado vários postos de carregamento para veículos elétricos nas suas instalações. Possui uma forte aposta na eletricidade verde, através da produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis e com baixas emissões de gases de efeito estufa. Para isso tem vários projetos em curso para aumentar a sua capacidade de produção de eletricidade verde, como a instalação de painéis fotovoltaicos nas suas fábricas e a participação em consórcios para o desenvolvimento de hidrogénio verde. A empresa pretende assim contribuir para a transição energética em Portugal e na Europa, reduzindo a sua pegada ambiental e reforçando a sua competitividade no mercado global.Perante estes cenários surgiu a necessidade de explorar as oportunidades de negócio associadas ao desenvolvimento da tecnologia de armazenamento de energia em baterias