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Optimization of an Automotive Assembly Line
No full textDissertação de Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaThis dissertation is the result of a project carried out in a company that produces car components, and its main aim is to optimize the production of an automotive component.During the execution of this dissertation, various research methods were employed, including semi-structured interviews with company employees, structured observations, and brainstorming sessions with the team, to understand the process and the identify the possible causes of problems recognized. As a result, it was possible to suggest improvement strategies and attempt to mitigate the non-conformities identified.Through a holistic analysis of one of the company's assembly lines, this project made it possible to identify areas for improvement and implement actions on the assembly line. One of the most significant contributions made through this project was employee training to help identify non-conformities in products, which contributed to the correct acceptance of non-defective parts, allowing operators to be better prepared to identify and deal with certain defects, reducing uncertainties. Moreover, the updating and reduction of documentation was addressed. Furthermore, the assembly line operating instructions were standardized, which brought benefits in terms of reducing non-value-adding time for the line's productivity. The implementation of a compensation process on the assembly line has helped to reduce deviations in the parts and improve the quality of the final product, with an impact on reducing rework due to leaks in the part. Another improvement was the testing of a tool change trolley, with the aim of reducing ergonomic and safety risks for operators. The trolley tested allows for a change without requiring a great deal of physical effort by the operators.Finally, the possibility of investing in a tool for applying brazing paste to parts was considered, to increasing the capacity of the paste application process. In addition, the feasibility of outsourcing the purchase of a sub-assembly was studied, due to the defects present in the part that generate part recoveries. The aim of this proposal is to reduce rework and production costs. Both improvement proposals were suggested with the aim of reducing rework and increasing part quality.A presente dissertação é o resultado de um projeto desenvolvido numa empresa produtora de componentes para automóveis. O principal objetivo do projeto centra-se na otimização da produção de um componente automóvel.No decorrer do projeto, recorreu-se a vários métodos de investigação, nomeadamente, a entrevistas semiestruturadas aos colaboradores, observações estruturadas, sessões de brainstorming com a equipa, de modo a compreender o processo e as possíveis causas dos problemas. Por conseguinte, foi possível sugerir possíveis propostas de melhoria para mitigar as não conformidades identificadas.Através de uma análise holística de uma das linhas de montagem da empresa, este projeto possibilitou a identificação de áreas de melhoria e a implementação de ações de melhorias na linha. Um dos contributos significativos ao longo desta dissertação foi através de formações aos colaboradores, de forma a contribuir para a identificação de não conformidades nos produtos, o que contribuiu para a correta aceitação de peças, permitindo que os operadores estejam mais preparados para identificar e lidar com certos defeitos, reduzindo as incertezas. Um tópico que foi abordado foi a atualização e redução da documentação da linha. Foi efetuada a padronização das instruções de operação das linhas de montagem, essa uniformização trouxe benefícios na redução do tempo sem valor acrescentado para a produtividade da linha. A implementação de um processo de compensação na linha de montagem, contribuiu para a redução de desvios na peça e a melhoria da qualidade do produto final, tendo um impacto na redução no retrabalho devido a fugas na peça. Outra melhoria na linha, foi o teste de um carro de troca de ferramentas, com o objetivo de reduzir os riscos ergonómicos e de segurança para os operadores. O carro testado permite uma troca sem exigir grande esforço físico por parte dos operadores. Por fim, considerou-se a possibilidade de investir numa ferramenta de aplicação de pasta nas peças visando a aumentar a capacidade do processo de aplicação de pasta. Para além disso, foi estudada a viabilidade de terceirizar a compra de um subconjunto, devido aos defeitos presentes na peça que geram recuperações da peça. O objetivo desta proposta, é reduzir o retrabalho e os custos de produção. Ambas as propostas de melhoria, foram sugeridas com o objetivo de reduzir o retrabalho e aumentar a qualidade das peças
Toward bioinspired artificial muscle fascicles based on liquid crystal elastomers
No full textTrabalho de Projeto do Mestrado em Engenharia Biomédica apresentado à Faculdade de Ciências e TecnologiaMusculoskeletal disorders (MSDs) are a prevalent global health issue, affecting 21% of theworld’s population. These conditions not only impact the economy but also severely diminishthe quality of life for those affected, often resulting in muscle weakness that hinders dailyactivities.The field of robotics has emerged as a promising solution to address the challenges posedby MSDs, with the design and development of assistive devices (ADs) aimed at restoringindependence and improving the self-image of individuals with these disorders. While traditionalhard robotics have made significant strides in AD design, certain limitations, suchas the use of heavy materials, persist. In recent years, soft artificial muscles (AMs) havegarnered attention as a potential remedy to these issues.This master’s thesis investigates the feasibility of implementing a polymer-based, liquidcrystal elastomer (LCE) artificial muscle in orthotic devices to address the challenges posedby MSDs. The study explores four different fabrication methods for these LCE artificialmuscles: manual extrusion, 3D printer-based extrusion, electrospinning and mold injection.These methods were evaluated based on their actuation capabilities, with fibers fabricatedby manual extrusion achieving an actuation stroke of up to 40.99%, by 3D printer-basedextrusion of up to 34.75%, electrospun fibers of up to 44.2%, and mold-injected fibers of upto 17.14%.The results of this research contribute to the development of soft artificial muscles andhold significant promise for the future of assistive devices (ADs) with the objective of rehabilitationin managing and improving the lives of individuals suffering from MSDs.As doenças musculoesqueléticas (DMEs) representam um problema de saúde global prevalente,afetando 21% da população mundial. Essas condições não apenas impactam a economia,mas também diminuem significativamente a qualidade de vida daqueles afetados, muitasvezes resultando em fraqueza muscular que dificulta as atividades diárias.O campo da robótica emergiu como uma solução promissora para enfrentar os desafiosapresentados pelas DMEs, com o projeto e desenvolvimento de dispositivos assistivos (DAs)destinados a restaurar a independência e melhorar a autoimagem de indivíduos com essascondições. Embora a robótica rígida tradicional tenha avançado significativamente no designde DAs, certas limitações, como o uso de materiais pesados, persistem. Nos últimos anos,os músculos artificiais flexíveis (AMs) têm recebido atenção como uma possível solução paraesses problemas.Esta tese de mestrado investiga a viabilidade de implementar um músculo artificial à basede elastômero de cristal líquido (LCE) em dispositivos ortóticos para enfrentar os desafiosapresentados pelas DMEs. O estudo explora quatro diferentes métodos de fabricação paraesses músculos artificiais de LCE: extrusão manual, extrusão através de impressora 3D,eletrofiação e moldagem. Esses métodos foram avaliados com base em suas capacidadesde atuação, com fibras fabricadas por extrusão manual alcançando uma atuação de até40.99%, fibras extrudidas com impressora 3D alcançando uma atuação de até 34,75%, fibraseletrofiadas de até 44,2% e fibras moldadas de até 17,14%.Os resultados desta pesquisa contribuem para o desenvolvimento de músculos artificiaisflexíveis e demonstra seu potencial para o futuro de dispositivos assistivos (DAs) com oobjetivo de reabilitação, no sentido de gerir e melhorar a qualidade de vida de indivíduosque sofrem de DMEs.FC
Optimization of Logistic Operations: An Integrative Approach in the Pharmaceutical Industry
No full textDissertação de Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaA eficiência operacional tem-se tornado, cada vez mais, num fator crítico para o sucesso de uma organização. A presente dissertação surge da necessidade de normalização dos procedimentos operacionais da Plural, aliado ao objetivo de redução do número de itens danificados durante as operações logísticas. Os produtos danificados de stock próprio representam 20% da totalidade de itens enviados para centros de abate onde são incinerados. Este processo exige para além de custos adicionais, a imobilização de recursos para efetuar o tratamento adequado destes itens.Admitindo a metodologia A3 como a abordagem a utilizar para resolução de problemas, foi possível definir o problema em estudo de modo objetivo, identificar os pontos críticos de cada atividade e atuar sobre as causas raiz que interferem com a qualidade e integridade dos produtos. Esta análise permite direcionar o esforço operacional com o propósito de minimizar ineficiências, otimizar procedimentos e implementar ações de melhoria adequadas de modo a alcançar os objetivos estabelecidos. Com o intuito de melhorar os resultados obtidos e perante a necessidade de otimização do acondicionamento de produtos face ao procedimento estabelecido, surgem os problemas de empacotamento tridimensional. Tendo em conta estes conceitos e recorrendo à ferramenta CLP Spreadsheet Solver, foram desenvolvidas as propostas de melhoria apresentadas para um conjunto de 316 referências cujas quantidades máximas se encontram definidas segundo o procedimento estabelecido. Considerando os diferentes cenários estudados foi possível, através das soluções obtidas segundo métodos heurísticos, otimizar a taxa de ocupação dos containers de arrumação para um volume útil regular. Estes resultados permitem uma melhoria do desempenho e viabilizam a diminuição de custos operacionais, otimizam o processo de Reposição e impactam nas restantes áreas do armazém através da minimização de produtos danificados, garantindo uma redução nos custos de processamento de itens danificados.Nowadays, operational efficiency has gradually become a critical factor when it comes to organizational success. This dissertation is the result of Plural’s need to standardize its operational procedures, as well as its target to reduce the number of items damaged during logistic operations.Damaged products coming from the company’s inventory account for 20% of all items sent to disposal centers where they are incinerated. This process requires not only additional costs but also the deployment of resources to properly handle these items.By incorporating the A3 methodology as the approach to adopt for problem solving, it was possible to objectively define the problem to be studied, identify the critical points of each activity, and address the root causes that interfere with the quality and integrity of the products. This analysis enables operational efforts to be directed towards minimizing inefficiencies, optimizing procedures and implementing appropriate improvement actions in order to achieve the objectives established.In order to improve the achieved results and given the need to optimize the packaging of products in comparison to the defined procedure, three-dimensional problems arise. Taking these concepts into account and using the CLP Spreadsheet Solver tool, the improvement proposals presented were developed considering a set of 316 references whose maximum quantities are defined according to the established procedure. Considering the different scenarios studied it was possible, through the solutions obtained using heuristic methods, to optimize the occupancy rate of the storage containers while considering a regular useful volume. These results improve performance and allow to reduce operating costs, optimize the Replenishment process and impact other areas of the warehouse by minimizing damaged products, guaranteeing a reduction in the processing costs of damaged items
Modelos Explicáveis de IA para Sistemas Transparentes e Confiáveis
No full textDissertação de Mestrado em Engenharia Informática apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaRecently, machine learning-based systems have presented increasing results when it comes to learning performance, in a wide variety of tasks. However, the problem with some state-of-the-art models is their lack of transparency, trustworthiness, and explainability. The research on this topic has increased in recent years, and many methodologies have been proposed to achieve transparency, trustworthiness, and explainability. Machine learning-based Intrusion Detection Systems (IDS) are one of the many application domains. However, most of the works about model interpretation focuses on other fields like computer vision, natural language processing, biology, etc. This leads to the fact that cybersecurity experts can hardly optimize their decisions, according to the judgments of the model.In this work, in an attempt to approach this problem, we analyze eXplainable AI (XAI) and its methodologies. We present the state-of-the-art on the domain, and analyze some of the most recognizable methods. With the analysis and study of the state-of-the-art, we acquired knowledge on the many approaches, and methods, to achieve explainability. We have used two methods to continue our thesis, those being LIME (Local Interpretable Model-Agnostic Explanations) and SHAP (SHapley Additive exPlanations). These methods are the most acknowledged, and discussed in the entire literature.Using the XAI methods, we attempted to provide explanations to a black box model, MLPClassifier, part of an IDS solution that performs intrusion detection on IoT devices (part of ARCADIAN-IoT project). In order to acquire a better familiarization with the chosen methods, we had performed a set of exploration work with a well-know classification problem, the Iris flower classification problem. With the knowledge acquired with this exploration phase, we have developed a series of experiments on the MLPClassifier, in order to analyze, validate, and compare both XAI methods explanations. The explanations were retrieved separately based on the data, before and after being pre-processed, respectively. However, the main focus relied on the explanations before the pre-processing stage, on the sequences of system calls analyzed by the IDS. In general, both methods present good results on the experimental stage. They choose different features for the explanations but on an overall analysis of the data, the outcomes are somewhat similar. To get a further analysis in terms of validation and comparison between LIME and SHAP, we have performed a survey, where we compare directly the methods. The survey presented questions based on the explanations retrieved with the two XAI methods, for two distinct problems. It also presented questions where we tried to directly compare the two methods by its characteristics, to analyze the preferences of the respondents. We were able to conclude that in terms of preference of the respondents in terms of explainability method, LIME is the clear favorite.Recentemente, sistemas baseados em aprendizagem computacional têm apresentado resultados crescentes relativamente a desempenho de aprendizagem, para uma ampla variedade de tarefas. No entanto, o problema com alguns modelos de última geração é a falta de transparência, confiabilidade e explicabilidade. A pesquisa sobre este tema tem aumentado nos últimos anos, e muitos métodos foram propostos para alcançar transparência, confiança e explicabilidade. Sistemas de deteção de intrusão (IDS) baseados em aprendizagem computacional são um dos muitos domínios de aplicação. No entanto, a maioria dos trabalhos sobre a explicabilidade de modelos encontra-se focada em outros campos, como visão computacional, processamento de linguagem natural, biologia, etc. Isso faz com que os especialistas em ciber-segurança dificilmente consigam otimizar as suas decisões, de acordo com os julgamentos do modelo.Neste trabalho, na tentativa de abordar este problema, analisamos eXplainable AI (XAI) e os seus métodos. Apresentamos o estado da arte no domínio, e analisamos alguns dos métodos mais conhecidos. Com a análise e o estudo do o estado da arte, adquirimos conhecimento sobre as diversas abordagens e métodos para alcançar a explicabilidade. Decidimos escolher dois métodos para continuar a nossa tese, sendo estes LIME (Local Interpretable Model-Agnostic Explanations) e SHAP (SHapley Additive Explanations). Estes métodos são os mais reconhecidos, e discutidos em toda a literatura revista, e podem ser aplicados a vários modelos caixa-preta.Usando os métodos selecionados, tentamos fornecer explicações a um modelo caixa preta, MLPClassifier, parte de uma solução IDS que realiza deteção de intrusão em dispositivos IoT (parte do projeto ARCADIAN-IoT). Para obter uma melhor familiarização com os métodos escolhidos, realizámos um trabalho exploratório com um problema de classificação conhecido, o problema de classificação da flor Iris. Com o conhecimento adquirido nesta fase de exploração, desenvolvemos uma série de experiências no MLPClassifier (modelo caixa preta do IDS), a fim de analisar, validar, e comparar as explicações dos dois métodos XAI. As explicações foram retiradas separadamente com base nos dados, antes e depois de serem pré-processados, respetivamente. No entanto, o foco principal recaiu sobre as explicações antes do pré-processamento, isto é, nas sequências de chamadas ao sistema que são analisadas pelo IDS. No geral, ambos os métodos apresentam bons resultados na fase experimental. Eles escolhem diferentes chamadas ao sistema para as explicações, mas num análise global dos dados, os resultados são muito semelhantes. Para obter uma análise mais profunda em termos de validação e comparação entre o LIME e o SHAP, realizámos um questionário, onde comparámos diretamente os métodos. O questionário apresentou perguntas com base nas explicações retiradas com os dois métodos XAI, para dois problemas distintos. Também foram apresentadas perguntas onde tentámos comparar diretamente os dois métodos. Foi possível concluir que a preferência em termos de método, ficou do lado do LIME, para a maioria das pessoas que responderam ao questionário.H202
Paint Formulations Optimization and Reuse of Process Waste
No full textDissertação de Mestrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaThe following internship report was carried out as part of the course unit Dissertation in Chemical Engineering of the Department of Chemical Engineering (DEQ) of the Faculty of Sciences and Technology of the University of Coimbra (FCTUC) to obtain the master’s degree in Chemical Engineering. This report prepared up on the basis of a four-month internship in the production unit of Sika in Ovar, a company dedicated to the production of chemical specialties that include products for bonding, sealing, cushioning, reinforcing and protecting in the areas of construction and automotive industries, as well as paints, concrete admixtures and others. Paints were the target product of the study defined in the various objectives for the internship. The internship was characterized by three different objectives proposed by the company. The first objective was to analyze and then optimize the formulations produced in the factory by making changes to the manufacturing processes of the products. For this purpose, it was necessary to acquire knowledge of the raw materials used in the manufacture of the products, that is, the purpose that each of them serves, in order to be able to modify the manufacturing processes and thus improve the performance of the products and reduce the required production time.The second objective was to evaluate the feasibility of including sub-products in existing formulations, such as wash water from production processes, and to perform pretreatment procedures for them before using them in the said formulations. To this end, various materials were analyzed, physically and chemically characterized, and used at laboratory scale to evaluate the feasibility of their incorporation at factory scale. Two flocculants were tested in sedimentation tests conducted with the materials to be reused. The third objective was to develop a user manual with operating procedures for an equipment used at the laboratory scale. This equipment is a disperser used in the production of paints, primers, and similar products. In order to achieve this goal, several productions were carried out using this equipment and the user manuals provided by the manufacturing company were consulted. During the internship, there was the opportunity to accompany several productions in the factory and in the laboratory and to manufacture several products on a laboratory scale and test their quality parameters. Data were collected on the dimensions of the equipment used in the factory for the production of paints, which allowed the creation of a simulator in MS Excel with the support of Visual Basic for Applications (VBA) for Office, which can predict whether the volume of material in the dispersion phase is sufficient for an efficient dispersion process in the different resources available. From the range of tasks performed during the internship, it can be concluded that this experience contributed positively to the integration into the operational environment of a factory and its laboratories, as well as to the development of useful skills in the areas of optimization and performance of quality control tests on paints, with communication skills proving to be a decisive factor in the good development of the work performance during the internship.O presente relatório de estágio foi realizado no âmbito da unidade curricular Dissertação em Engenharia Química do Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) para a obtenção do Grau de Mestre na área de Engenharia Química. Este relatório foi elaborado com base num estágio realizado ao longo de quatro meses na unidade fabril da Sika em Ovar, sendo esta uma empresa que se dedica à produção de especialidades químicas que incluem produtos para colagem, selagem, amortecimento, reforço e proteção nas áreas da construção e indústria automóvel, bem como tintas, adjuvantes de betão, entre outros. As tintas foram o produto alvo de estudo nos diferentes objetivos definidos para o estágio. O estágio caraterizou-se por três objetivos distintos sugeridos pela empresa. O primeiro objetivo consistiu na análise e posterior otimização de formulações produzidas na fábrica através de alterações aplicadas aos processos de fabrico dos produtos. Para tal, foi necessário adquirir conhecimentos acerca das matérias-primas usadas na produção dos produtos, nomeadamente acerca das funções que cada uma desempenha para poder proceder a alterações aos processos de fabrico e assim melhorar o desempenho dos produtos e reduzir o seu tempo de produção.O segundo objetivo consistiu na avaliação da viabilidade de incorporação de materiais de aproveitamento em formulações existentes, como águas de lavagem resultantes de processos produtivos, e implementação de processos de pré-tratamento para os mesmos antes de os utilizar nas formulações referidas. Para tal, foram analisados diversos materiais que foram caraterizados física e quimicamente e os mesmos foram usados em fabricos à escala laboratorial para concluir quanto à viabilidade da sua incorporação à escala industrial. Foram testados dois floculantes em testes de sedimentação realizados com os materiais que se pretende reaproveitar. O terceiro objetivo consistiu na elaboração de um manual de utilizador com procedimentos de operação para um equipamento à escala laboratorial adquirido pelo laboratório. Este equipamento consiste num dispersor utilizado na produção de tintas, primários e produtos semelhantes. Para cumprir este objetivo, foram realizados diversos fabricos de produtos recorrendo a este equipamento e foram consultados os manuais de utilizador fornecidos pela empresa que fabrica o equipamento. No estágio houve a possibilidade de assistir a diversos fabricos em fábrica e em laboratório e de produzir produtos à escala laboratorial, testando os parâmetros de qualidade dos mesmos. Foi também feita uma recolha de dados relativos às dimensões dos equipamentos usados na produção de tintas na fábrica, o que permitiu a criação de um simulador em MS Excel com suporte de Visual Basic for Applications (VBA) para o Office que tem como objetivo prever se o volume de material na fase de dispersão é o suficiente para um processo de dispersão eficiente nos diversos recursos existentes. Com a variedade de tarefas realizadas neste estágio, conclui-se que esta experiência contribuiu positivamente para a integração no ambiente empresarial de uma fábrica e dos seus laboratórios, assim como para o desenvolvimento de capacidades úteis nas áreas de otimização e realização de testes de controlo de qualidade a parâmetros das tintas, sendo que a capacidade de comunicação foi algo que provou ser determinante para o bom desenvolvimento do trabalho realizado ao longo do estágio
New strategies for the synthesis of chiral spiro-β-lactams
No full textDissertação de Mestrado em Química apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaO trabalho apresentado nesta tese de Mestrado teve como principal objetivo a síntese de novas espiro-β-lactamas quirais e a avaliação da respectiva atividade antiviral contra o HIV. Este objetivo foi alcançado a partir do estudo de uma reatividade nova com 6-(Z)-alquilidenopenicilanatos e do estudo de reações 1,3-dipolar entre 7-diazocefalosporinas e alguns dipolarófilos selecionados. A motivação para a síntese de novos espiropenicilanatos é oriunda de estudos prévios que demonstraram uma elevada potencialidade de espiropenicilanatos como agentes antimicrobianos de largo espectro. Um exemplo a ser realçado é o BSS-730A, que apresentou uma excelente atividade submicromolar contra várias estirpes de HIV-1 e HIV-2, incluindo estirpes multirresistentes, e contra ambos os estágios hepáticos e eritrocíticos da infecção por Plasmodium. Além dessa molécula-líder, foram sintetizados mais de 60 espirociclopentenopenicilanatos resultantes de modulações estruturais nas posições 1’ e 2’ do BSS-730A. A modulação estrutural efectuada permitiu identificar 8 espiro-β-lactamas com valores de IC50 na ordem do nanomolar contra o HIV-1 e HIV-2, sendo que 6 desses compostos também exibiram atividade anti-Plasmodium na ordem do micromolar, estando de acordo com o perfil de bioatividade da molécula-líder. Com base no potencial terapêutico dos espiropenicilanatos, foi desenvolvida uma estratégia para sintetizar novos espiropenicilanatos. Esta estratégia sintética mostrou ser diastereosseletiva e envolvendo a criação de três novos centros quirais, sendo possível obter 11 novas espiro-β-lactamas. A atividade antiviral de 6 novas espiro-β-lactamas foi avaliada contra o HIV-1, sendo que uma demonstrou atividade anti-HIV-1 bastante relevante, com um valor de IC50 de 0.057 μM. Num estudo preliminar para a obtenção de 7-espirocefalosporinas via cicloadição 1,3-dipolar entre uma 7-diazocefalosporina e alcinos deficientes em eletrões e maleimidas N-substituídas foi possível sintetizar 6 novas espirocefalosporinas, embora com baixos rendimentos. A atividade biológica de uma espirocefalosporina foi estudada, no entanto, não mostrou qualquer atividade anti-HIV-1 a uma concentração de 25 μg/mL.The work presented in this Master's thesis had as its main objective the synthesis of new chiral spiro-β-lactams and the evaluation of their antiviral activity against HIV. This goal was achieved through a new reactivity with 6-(Z)-alkylidenepenicillanates and the investigation of 1,3-dipolar reactions between 7-diazocephalosporins and selected dipolarophiles.The motivation for the synthesis of novel spiropenicillanates stems from previous studies that demonstrated a high potential of spiropenicillanates as broad-spectrum antimicrobial agents. An example worth highlighting is BSS-730A, a spiropenicillanate that displayed excellent submicromolar activity against various strains of HIV-1 and HIV-2, including multi-resistant strains, as well as against both the hepatic and erythrocytic stages of Plasmodium infection. In addition to this lead molecule, over 60 spirocyclopentenepenicillanates were synthesized through structural modifications at positions 1' and 2' of BSS-730A. These structural modulations led to the identification of 8 spiro-β-lactams with nanomolar IC50 values against HIV-1 and HIV-2, with 6 of these compounds also exhibiting anti-Plasmodium activity in the micromolar range, consistent with the bioactivity profile of the lead molecule. Based on the therapeutic potential of spiropenicillanates, a strategy was developed to synthesize new derivaties. The synthetic route proved to be diastereoselective and involved the creation of three new chiral centers, leading to the synthesis of 11 new chiral spiro-β-lactams. The antiviral activity of these 6 new spiro-β-lactams was evaluated against HIV-1, and one spiro-β-lactam exhibited excellent anti-HIV-1 activity with an IC50 value of 0.057 μM. Regarding the synthesis of novel 7-spirocephalosporin, a preliminary study was carried out focusing on the 1,3-dipolar cycloaddition between a 7-diazocephalosporin and electron-deficient alkynes and N-substituted maleimides, resulting in 6 new 7-spirocephalosporins. The biological activity of one spirocephalosporin was investigated, but it did not show any anti-HIV-1 activity at a concentration of 25 μg/mL
Familial Idiopathic Pulmonary Fibrosis: case report associated with RTEL1 mutation
No full textTrabalho Final do Mestrado Integrado em Medicina apresentado à Faculdade de MedicinaA Fibrose Pulmonar Familiar consiste na agregação na mesma família de casos de doença intersticial fibrótica como a Fibrose Pulmonar Idiopática (FPI) ou outras pneumonias intersticiais crónicas. Conhecem-se vários genes implicados na sua etiopatogenia, como o RTEL1, relacionado com os telómeros, cujas mutações, associadas a transmissão autossómica dominante, podem condicionar doença intersticial fibrótica fenotipicamente heterogénea e também ocasionais manifestações extrapulmonares como anemia aplástica, síndrome mielodisplásica e hepatopatia. As formas familiares de FPI tendem a surgir mais precocemente e a associar-se a pior prognóstico. Descrevemos o caso de um doente de 59 anos, previamente diagnosticado com Doença Pulmonar Obstrutiva Crónica e ex-fumador, com sintomatologia de tosse e dispneia e alterações extensas de enfisema e fibrose nos exames imagiológicos. Ao exame objetivo, salientavam-se fervores em velcro à auscultação e hipocratismo digital. O irmão falecera aos 57 anos por FPI. A história familiar e a presença de um padrão de “provável Pneumonia Intersticial Usual / Fibrose Pulmonar Idiopática” em tomografia computorizada de alta resolução permitiram o diagnóstico de Fibrose Pulmonar Idiopática/Familiar, que motivou estudo genético. Foi identificada a variante missense c.3730T>C em heterozigotia no gene RTEL1. Antes da introdução de nintedanib, o doente dava mostras de progressão radiológica evidente. Após início de antifibrótico a capacidade vital forçada manteve-se estável, porém, a capacidade de difusão alveolo-capilar manteve tendência de queda lenta. Sendo o gene RTEL1 já conhecido como possivelmente associado a casos de Fibrose Pulmonar Familiar, o presente relato de caso constitui o primeiro caso reportado com identificação da variante c.3730T>C do gene RTEL1, anteriormente descrita na literatura em doentes com síndrome de Hoyeraal Hreidarsson e anemia aplástica. Este caso reforça a importância da colheita da história familiar e da devida referenciação para estudo genético em casos suspeitos de Fibrose Pulmonar Familiar e aponta para a possível patogenicidade da mutação identificada.Familial Pulmonary Fibrosis refers to the aggregation in the same family of cases of fibrotic interstitial disease such as Idiopathic Pulmonary Fibrosis (IPF) or other chronic interstitial pneumonias. There are several genes known to be involved in its etiopathogenesis, such as telomere-related RTEL1, whose mutations associated with autosomal dominant inheritance can lead to phenotypically heterogeneous fibrotic interstitial disease and also occasional extrapulmonary manifestations such as aplastic anaemia, myelodysplastic syndrome, and hepatopathy. Familial forms of IPF tend to appear earlier and are associated with worse prognosis. We describe the case of a 59-year-old former smoker, previously diagnosed with chronic obstructive pulmonary disease, with cough and dyspnea and extensive emphysema and fibrosis on imaging exams. The objective examination revealed velcro-like crackles on auscultation and digital clubbing. His brother had died at the age of 57 from IPF. The family history and the presence of a "probable Usual Interstitial Pneumonia /Idiopathic Pulmonary Fibrosis" pattern on high-resolution computed tomography allowed the diagnosis of Idiopathic/Familial Pulmonary Fibrosis, which motivated a genetic study. The missense RTEL1 variant c.3730T>C was identified in heterozygosity. Before the introduction of nintedanib, the patient showed evident radiological progression. After initiation of antifibrotic therapy, forced vital capacity remained stable, but alveolar-capillary diffusing capacity continued its slow downward trend. As the RTEL1 gene is already known to be possibly associated with cases of Familial Pulmonary Fibrosis, the present case report constitutes the first reported case with identification of the RTEL1 c.3730T>C variant, previously described in literature in patients with Hoyeraal Hreidarsson syndrome and aplastic anaemia. This case reinforces the importance of family history taking and appropriate referral for genetic study in suspected cases of Familial Pulmonary Fibrosis and points to the possible pathogenicity of the identified mutation
The benefits of physical activity on mental health
No full textTrabalho Final do Mestrado Integrado em Medicina apresentado à Faculdade de MedicinaA atividade física é amplamente conhecida pelos seus benefícios na função cardiometabólica, neuromusculoesquelética e imunológica. Porém, demonstrou-se que os seus efeitos podem ir mais além, com potencial para melhorar o humor e reduzir a ansiedade. Adicionalmente, a atividade física tem sido consistentemente associada à melhoria da saúde física, satisfação com a vida, função cognitiva e bem-estar psicológico. Por outro lado, a inatividade física parece estar associada ao desenvolvimento de distúrbios psicológicos. Assim, a inclusão da atividade física para a prevenção e tratamento de distúrbios de saúde mental revela-se uma área de pesquisa bastante promissora. Esta revisão tem como objetivo descrever os efeitos da atividade física e do exercício na prevenção e tratamento das doenças mentais mais prevalentes. Adicionalmente, pretende identificar as diferenças verificadas com as variedades de treinos existentes bem como entender e explicar os mecanismos subjacentes. Desta forma, achou-se importante abordar as seguintes doenças: Depressão; Ansiedade; Stress pós-traumático; Perturbação de défice de atenção e hiperatividade; Alzheimer; Parkinson; Esquizofrenia. Concluiu-se que, de acordo com a evidência atual e de forma geral, é de facto benéfico estimular os pacientes a serem ativos e praticarem exercício. Porém, são necessários mais estudos rigorosos para que seja possível implementar o treino físico de forma correta e eficaz nas tabelas terapêuticas dos doentes.PALAVRAS-CHAVE: Atividade Física; Exercício; Saúde Mental; Distúrbios; BenefíciosPhysical activity is widely known for its benefits on cardiometabolic, neuromusculoskeletal and immune function. However, research has shown that its effects can extend beyond these areas, with the potential to improve mood and reduce anxiety. Additionally, physical activity has consistently been associated with improved physical health, life satisfaction, cognitive function, and psychological well-being. On the other hand, physical inactivity has been linked to the development of psychological disorders. Therefore, the inclusion of physical activity in the prevention and treatment of mental health disorders is a promising area of research. This review aims to describe the effects of physical activity and exercise in the prevention and treatment of the most prevalent mental illnesses. Additionally, it aims to identify the differences observed with the existing varieties of training, as well as to understand and explain the underlying mechanisms. Thus, it was considered important to address the following diseases: Depression; Anxiety; Post-traumatic stress disorder; Attention deficit hyperactivity disorder; Alzheimer's disease; Parkinson's disease; Schizophrenia. It was concluded that, according to the current evidence and in general, it is indeed beneficial to encourage patients to be active and practice exercise. However, more rigorous studies are needed so that it is possible to implement physical training correctly and effectively in the therapeutic tables of patients.KEYWORDS: Physical Activity; Exercise; Mental Health; Disorders; Benefit
Urticária Papular - Uma Dermatose Para Além da Pediatria - Avaliação no Jovem Adulto
No full textTrabalho Final do Mestrado Integrado em Medicina apresentado à Faculdade de MedicinaIntrodução: A urticária papular é uma dermatose frequente causada pela reação de hipersensibilidade a mordidas de artrópodes, manifestando-se como uma erupção cutânea autolimitada, crónica, recorrente e pruriginosa. É frequentemente definida como uma doença pediátrica, apesar de também poder afetar adultos.Objetivos: Avaliar a prevalência de urticária papular numa amostra de jovens adultos e os fatores de risco para as manifestações na idade adulta.Métodos: Foi realizado um estudo observacional, correlacional e transversal, composto por uma amostra de 523 estudantes da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra. Os participantes responderam a um questionário online sobre informações sociodemográficas e clínicas, manifestações clínicas de urticária papular e o seu impacto na qualidade de vida (avaliado usando uma adaptação da escala EQ-5D). Para a análise de dados, utilizamos o SPSS 28.Resultados: 321 participantes (62%) mencionaram lesões compatíveis com urticária papular em qualquer ponto da sua vida, com 26,2% destes (84) mantendo manifestações na idade adulta. As mulheres reportaram mais frequentemente lesões (15% mais em qualquer idade e 10% mais na idade adulta; p <0,001 e p=0,015, respetivamente). Observou-se uma associação de 11,2% entre urticária papular e dermatite atópica na idade adulta, mas não houve associação com outras doenças atópicas como a asma (p=0,060) ou rinite alérgica (p=0,227). 65,5% dos participantes descreveram uma menor exposição a artrópodes enquanto adultos. Porém, esta diminuição não se refletiu na diminuição de prevalência de urticária papular (p=0,683). Durante a crise, o prurido foi a principal queixa, com 22,6% dos participantes a reportar “muitíssimo” prurido, 40,5% “muito” e 32,1% “um pouco”. Nenhum participante considerou o impacto do prurido “nada”. Relativamente ao impacto nas atividades dentro e fora de casa, 31% dos participantes consideraram ter sido afetados “um pouco”, enquanto 7,1% consideraram “muito” e 4,8% “muitíssimo”. 51,2% dos participantes reportaram não ter tido impacto.Discussão e Conclusão: A urticária papular não é limitada à idade pediátrica. A associação com a dermatite atópica, apesar de fraca, sugere um fundo atópico daqueles afetados. Não há diferença estatística na prevalência de manifestações de urticária papular entre os que referem menor exposição a artrópodes na idade adulta e os que mantém a exposição, excluindo a hipótese que a diminuição de exposição possa exclusivamente explicar a diminuição de prevalência na idade adulta. Quando excluído o prurido, a urticária papular afeta a qualidade de vida dos indivíduos num grau relativamente baixo, sendo plausível que indivíduos afetados nunca tenham procurado ajuda médica para esta dermatose.Introduction: Papular urticaria is a frequent dermatosis caused by a hypersensitivity reaction to arthropod bites, manifesting as an auto-limited chronic, recurrent, and pruritic skin rash. It is frequently defined as a pediatric disease, although it may also affect adults.Objectives: To assess the prevalence of papular urticaria in a sample of young adults and the risk factors for its manifestations in adulthood.Methods: We conducted an observational, correlational, and transversal study, with a sample of 523 students from the Faculty of Medicine of the University of Coimbra. Participants answered an online questionnaire about sociodemographic and clinical data, clinical manifestations of papular urticaria, and its impact on quality of life (evaluated using an adaptation of the EQ-5D scale). For data analysis, we used SPSS 28.Results: 321 participants (62%) mentioned lesions compatible with papular urticaria at any point in their life, with 26,2% of those (84) maintaining clinic as adults. Females were more likely to report lesions (by 15% at any age and 10% in adulthood; p <0,001 and p=0,015, respectively). There was an 11,2% association between papular urticaria and atopic dermatitis in adulthood (p=0,011), but no association with other atopic diseases, such as asthma (p= 0,060) or allergic rhinitis (p= 0,227). 65,5% of participants describe being less exposed to arthropods as adults. However, this reduction showed no association with a decreased prevalence of papular urticaria (p=0,683). During exacerbations, pruritus was the main complaint, with 22,6% of participants reporting “extreme” pruritus, 40,5% of participants reporting “a lot” and 32,1% of participants “just a bit”. No participant considered the impact of pruritus “nothing”. Regarding the impact on activities inside and outside the house, 31% of participants expressed it affecting them “just a bit”, while 7,1% considered it “a lot” and 4,8% “extremely”. 51,2% of participants reported no impact.Discussion and Conclusion: Papular urticaria is not limited to pediatric age. Although weak, the association with atopic dermatitis suggests an atopic background to those affected. There is no statistical difference in the prevalence of papular urticaria’s manifestations between those who refer being less exposed to arthropods in adulthood to those who maintain exposure, ruling out the hypothesis that less insect exposure alone can explain the decrease of prevalence in adult age. When excluding pruritus, papular urticaria has a low impact on individuals’ quality of life, making it plausible that individuals affected never sought medical help for it
TAXATION OF MULTINATIONAL COMPANIES: VISION ON THE PRISM OF DIGITALIZATION, TAX COMPETITION AND TAX ABUSE
No full textDissertação de Mestrado em Direito apresentada à Faculdade de DireitoOur study was developed based on concerns about the low, and sometimes nonexistent, tax burden borne by multinational companies, juxtaposing the poles of legality and immorality. We sought to provide an understanding of the context in which this situation arises and the evolution it has undergone. Although it is a comprehensive and multifaceted subject, we placed greater emphasis on what we believe to be the key points surrounding its taxation: tax abuse and tax competition. Nonetheless, in order to bring our research up to date, it is necessary to also consider the prism of digitization, which has greatly influenced International Tax Law. As such, we addressed both classical and "modern" issues and their intersections. The international community, aware of the risks and consequences of erosion of the tax base and profit shifting, considers combating these phenomena and dispelling a certain image of discoordination as one of the major challenges of the 21st century. There are numerous challenges posed by digitization, and the formal limitation of international taxation has recognized them and sought to address them. Therefore, we conducted an analysis of the main obstacles and measures adopted. However, the responses provided are difficult to reach a consensus on and require thorough debate, as Taxation is an area that is always prone to generating conflicts. Between the adaptation of classical concepts and the implementation of new measures, we are witnessing what appears to be a reconfiguration of the international tax system and a consequent shift from bilateralism to multilateralism, facilitated by international cooperation.O nosso estudo foi desenvolvido a partir das preocupações da reduzida, e por vezes inexistente carga fiscal tributária suportada pelas empresas multinacionais, colocando em confronto os polos da licitude e imoralidade. Procuramos, para tal, conferir uma visão sobre o contexto em que a mesma é possibilitada e a evolução que tem vindo a sofrer. Embora seja um tema abrangente e multifacetado, colocamos maior ênfase naqueles que são, quanto a nós, os pontos-chave que rodeiam a sua tributação: o abuso e a concorrência fiscais. Não obstante, de modo alavancar a nossa pesquisa para os dias de hoje, foi também necessário, em complemento, convocar o prisma da digitalização, que muito tem influenciado o DFI. Abordamos, assim, tanto problemáticas clássicas como as mais “modernas” e os seus cruzamentos. A comunidade internacional, ciente dos riscos e consequências dos fenómenos da erosão da base tributária e transferências de lucros, tem como um dos grandes desafios do século XXI o seu combate, e, assim, apagar uma certa imagem de descoordenação. Muitos são os desafios impostos pela digitalização, sendo que a limitação formal da tributação internacional tem vindo a reconhecê-los e procurar solucioná-los, pelo que procurámos realizar uma análise sobre os principais obstáculos e medidas adotadas. Todavia, as respostas fornecidas são de difícil consenso e necessitam de afincado debate, sendo a Fiscalidade uma área sempre suscetível de criar conflituosidade. Entre a adaptação de conceitos clássicos e a emissão de novas medidas, assistimos ao que aparenta ser uma reconfiguração do sistema de tributação internacional e consequente viragem do bilateralismo para o multilateralismo, possibilitada pela cooperação internacional