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Development of a graphical user interface for shielding calculations for radioprotection purposes
No full textnão disponívelnão disponíve
Influence of empagliflozin on the myocardium of rats with heart failure induced by aortic stenosis
No full textIntrodução: A insuficiência cardíaca (IC) caracteriza-se, clinicamente, por redução da capacidade para exercícios físicos e atividades cotidianas. A IC pode ser decorrente de doenças tais como hipertensão arterial, infarto do miocárdio, valvulopatias e miocardiopatias. Sobrecargas hemodinâmicas crônicas produzidas por essas doenças induzem alterações gênicas, moleculares, celulares e intersticiais que se manifestam clinicamente como modificações no tamanho, forma e função do coração, cujo processo é denominado remodelamento cardíaco. Essas sobrecargas podem gerar mudanças na arquitetura do colágeno, favorecer a fibrose, bem como o desbalanço entre a produção de espécies reativas de oxigênio e a capacidade antioxidante. Alterações dessas vias contribuem para o processo de remodelamento cardíaco, levando a piora do quadro clínico da IC. Devido à elevada morbidade e mortalidade por IC, há grande interesse no desenvolvimento de novos medicamentos para atenuar o remodelamento cardíaco que ocorre durante a progressão da doença. O inibidor da proteína cotransportadora de sódio-glicose tipo 2 (SGLT2), utilizado no tratamento do diabetes mellitus, tem demonstrado efeito cardioprotetor, porém os mecanismos pelos quais promove benefícios ao coração ainda não estão esclarecidos. Dessa forma, o objetivo desse estudo é avaliar a influência do inibidor da SGLT2 empagliflozina na inflamação, hipertrofia, estresse oxidativo e metabolismo energético no miocárdio de ratos com IC induzida por estenose aórtica; e observar os efeitos na situação de estresse oxidativo em mioblastos cultivados em culturas. Métodos: Após 18 semanas de indução de estenose aórtica, foram constituídos quatro grupos experimentais de ratos Wistar machos: sham (Sham, n=15); sham + empagliflozina (Sham-Emp, n=16); estenose aórtica (EAO, n=27); estenose aórtica + empagliflozina (EAO-Emp, n=27). Os ratos pertencentes aos grupos Sham-Emp e EAO-Emp receberam, diariamente, empagliflozina na concentração de 10 mg/kg/dia adicionada à ração, durante 8 semanas. A avaliação estrutural e funcional in vivo do coração foi realizada por ecocardiograma. Amostras de tecido do ventrículo esquerdo foram obtidas para análises bioquímicas, histológicas e moleculares. In vitro, células H9C2 foram induzidas ao estresse oxidativo por H2O2 e tratadas com empagliflozina. Após o tratamento, foram submetidas a análises de imunofluorescência (Nfr2) e Western blotting (catalase, superóxido dismutase, glutationa peroxidase, ERK, p38, JNK, p65 e IkB). As comparações entre os grupos foram realizadas por análise de variância (ANOVA) complementada pelo teste de Bonferroni (distribuição normal), ou o teste de Kruskal-Wallis complementado pelo teste de Dunn (distribuição não normal). Os resultados são discutidos no nível de significância de 5%.Introduction: Heart failure (HF) is clinically characterized by reduced capacity for physical exercise and daily activities. HF is caused by diseases such as arterial hypertension, myocardial infarction, valvulopathies, and cardiomyopathies. Chronic hemodynamic overloads produced by these diseases induce genetic, molecular, cellular and interstitial changes that manifest clinically as alterations in the size, shape, and function of the heart, a process called cardiac remodeling. These hemodynamic overloads can generate changes in the collagen architecture, induce fibrosis and cause imbalance between the production of reactive oxygen species and the antioxidant capacity. Alterations of these pathways contribute to the process of cardiac remodeling, leading to worsening of the clinical picture of HF. Due to the high morbidity and mortality associated with HF, there is great interest in the development of new drugs to attenuate the cardiac remodeling resulting from the progression of the disease. Sodium-glucose cotransporter-2 (SGLT2) inhibitors, prescribed in the treatment of diabetes mellitus, have shown cardioprotective effect, but the underlying mechanisms are still unclear. Thus, the aim of this study is to evaluate the influence of empagliflozin on structural and molecular changes in the myocardium of rats with heart failure induced by aortic stenosis. Methods: Eighteen weeks after aortic stenosis induction surgery, four experimental groups of male Wistar rats were constituted: sham (Sham, n=15); sham + empagliflozin (Sham+EMP, n=16); aortic stenosis (EAO, n=27); aortic stenosis + empagliflozin (EAO+EMP, n=27). The rats of groups Sham+EMP and EAO+EMP received empagliflozin (10 mg/kg/day) added to their diet, for 8 weeks. In vivo cardiac structural and functional evaluation were performed by echocardiography. Left ventricular tissue samples were obtained for biochemical, histological, and molecular analysis. In vitro, H9C2 cells were induced by oxidative stress by H2O2 and treated with emplaglifozin. After treatment, they were undergo immunofluorescence (Nfr2) and Western blotting (antioxidant enzymes, MAPKs, NF-kB, TNF-alfa, IL-6). Comparisons between groups were performed by two factors analysis of variance (ANOVA), complemented with the Bonferroni multiple comparison test (normal distribution) or Kruskal-Wallis test complemented with Dunn multiple comparison test (non-normal distribution). Significance level was set at 5%.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2018/07048-
Produção de leveduras fibrolíticas a partir de resíduos agroindustriais e sua aplicação na nutrição animal
No full textCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 001
Isolation and identification of target molecules from Bothrops jararaca and Crotalus durissus terrificus venoms for Brazilian snakebites diagnosis
No full textDesenvolvimento de dispositivo para controle de qualidade em radiologia com impressão 3D
No full text.
Enabling decentralized treatment of BPA through electrified photo-activated advanced oxidation
No full textThis study explores the integration of electrochemical hydrogen peroxide (H2O2) generation with UVC irradiation as a sustainable strategy for decentralized water treatment. H2O2 was produced in situ using a gas diffusion electrode (GDE) coupled with Ti/IrO2 or boron-doped diamond (BDD) anodes. The metal oxide Ti/IrO2 electrode enabled greater H2O2 accumulation with lower energy consumption due to a lower onset potential for water oxidation. The removal of bisphenol A (BPA) was evaluated under electrochemical oxidation (EO) and UVC-assisted conditions. Treatment with BDD outperformed Ti/IrO2 while achieving complete BPA degradation and up to 46.8% mineralization, the increased oxidation capacity was attributed to the higher generation of reactive radicals on BDD. Radical scavenging experiments revealed that BPA degradation was mainly driven by •OH (~67%), with contributions from SO4•⁻ (~16%). Electron paramagnetic resonance (EPR) experiments were also performed to provide direct evidence of free radical formation, supporting the scavenger results. The process remained effective at environmentally relevant BPA concentrations (<1.0 mg L-1), with energy consumption as low as 3.8 kWh m-3, significantly lower than conventional EO. Degradation pathways involved hydroxylated intermediates and short-chain carboxylic acids, with oxalic and acetic acids persisting after treatment. Matrix constituents markedly affected performance: chloride enhanced removal via active chlorine species, while bicarbonate and natural organic matter suppressed degradation through radical scavenging and light screening. Experiments with tap water confirmed process stability over multiple treatment cycles. These findings demonstrate that photo-assisted EO with in situ H2O2 generation is a highly effective and energy-efficient strategy for BPA removal, with the BDD/GDE/UVC system showing superior performance and scalability potential for advanced water treatment. The system operated without pH adjustment or added catalysts which are key advantages for low-cost and flexible deployment when considering decentralized water treatment systemsOutraFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Postprint2022/12895-12023/16167-32025/05801-
Computational modeling of non-isothermal flows in porous media using the finite element method with FEniCSx
No full textEste trabalho apresenta uma introdução ao método de elementos finitos, destacando seus conceitos fundamentais e sua aplicação na solução de equações diferenciais parciais (EDPs). São explorados exemplos clássicos, detalhando o desenvolvimento da formulação variacional, a implementação computacional de códigos para obtenção das soluções numéricas e as formas de pós-processamento para sua análise e interpretação. Uma das características do método de elementos finitos (MEF) é dividir o domínio do problema em uma quantidade finita de subdomínios, conhecidos por elementos, gerando assim um domínio discreto. Outro aspecto importante do MEF é trabalhar com a formulação variacional do problema de EDPs, a qual é apresentada neste trabalho utilizando o método de Galerkin contínuo sobre o espaço de Sobolev H1, onde a solução aproximada é contínua entre os elementos. Para problemas que exigem conservação de massa e que envolvem duas funções incógnitas, a formulação variacional é apresentada pelo método misto, em que uma função incógnita pertence ao espaço L2 e a outra ao espaço H(div), por meio de elementos do espaço de Raviart-Thomas para garantir a continuidade dos fluxos normais entre os elementos adjacentes e a conservação de massa global. A implementação computacional é realizada em Python utilizando a biblioteca FEniCSx, que se destaca por automatizar diversas etapas do processo numérico, facilitando a implementação e agilizando a obtenção de resultados. A dissertação aborda a estrutura e o funcionamento desta ferramenta, proporcionando uma visão detalhada sobre sua aplicação prática. Na etapa de pós-processamento, as respostas obtidas são analisadas tanto por meio de representações gráficas ou por tabelas quanto por testes de convergência, que são importantes para garantir a confiabilidade dos resultados e sua coerência com a teoria. A aplicação principal deste trabalho é resolver um problema de transporte passivo da temperatura em meios porosos, modelando a interação entre o escoamento de um fluido e a condutividade térmica. Esta dissertação de Mestrado preocupa-se, também, em manter um nível de detalhamento dos assuntos com o objetivo de se tornar um material didático acessível a pesquisadores e estudantes interessados na introdução e implementação do método de elementos finitos.This work provides an introduction to the finite element method, highlighting its fundamental
concepts and its application in solving partial differential equations (PDEs).
Classic examples are explored, detailing the development of the variational formulation,
the computational implementation of codes to obtain numerical solutions, and the postprocessing
methods for their analysis and interpretation. One of the key characteristics
of the finite element method (FEM) is dividing the problem domain into a finite number
of subdomains, known as elements, thereby generating a discrete domain. Another important
aspect of FEM is working with the variational formulation of the PDE problem,
which is presented in this work using the continuous Galerkin method on the Sobolev
space H1, where the approximate solution is continuous between elements. For problems
requiring mass conservation and involving two unknown functions, the variational formulation
is presented through the mixed method, where one unknown function belongs to
the L2 space and the other to the H(div) space, using elements from the Raviart-Thomas
space to ensure the continuity of normal fluxes between adjacent elements and global
mass conservation. The computational implementation is carried out in PythonTM using
the FEniCSx library, which stands out for automating various stages of the numerical
process, facilitating implementation and speeding up result generation. The dissertation
addresses the structure and functioning of this tool, providing a detailed overview of its
practical application. In the post-processing phase, the obtained results are analyzed
both through graphical representations and tables, as well as convergence tests, which are
essential to ensure the reliability of the results and their consistency with theory. The
main application of this work is solving a passive temperature transport problem in porous
media, modeling the interaction between fluid flow and thermal conductivity. This
Master’s dissertation also aims to maintain a level of detail in the topics to serve as an
accessible teaching material for researchers and students interested in the introduction
and implementation of the finite element method.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CAPES: 001CNPq: 130987/2023-
Macroscopic, microscopic and 3d anatomy of the clitoris in domestic cats
No full textO clitóris é um órgão sensitivo que compões a genitália externa feminina dos animais. Mesmo em literaturas especificas para felinos, a anatomia dessa estrutura é tratada de maneira superficial e contraditória, entre os diferentes autores, o que dificulta a descrição desse órgão. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo anatômicos macroscópico e microscópico do clitóris de gatas domésticas, a fim de elucidar a morfofuncionalidade do órgão. Para isso, analisamos o clitóris de trinta gatas, em diferentes idades, por meio de dissecações e preparações histológicas. Com os resultados obtidos, também foi elaborado um modelo tridimensional do órgão. A única parte do clitóris que pode ser observada sem dissecação é a glande, as demais partes estão localizadas sob a mucosa do vestíbulo vaginal. O clitóris é composto por tecidos eréteis e, de maneira similar à anatomia do pênis, apresenta uma raiz com dois pilares pareados, um corpo e uma glande. Entre as estruturas macroscópicas, a glande foi a que mostrou maior variabilidade, com seis conformações distintas, destacando-se a glande camuflada, que não apresentou projeção externa nem demarcações visíveis. Contudo, a análise histológica revelou que esses animais possuíam uma delimitação subcutânea e a mesma composição tecidual observada nas outras gatas. Também foi possível observar que 25% das gatas apresentam um osso clitoriano. A túnica albugínea, revestimento fibroso dos corpos cavernosos, mostrou fibras onduladas dispostas em diferentes direções, sugerindo uma capacidade de distensão. Além disso, os corpos cavernosos, com seios venosos, arteríolas centrais e plexo sub-albugíneo, indicam semelhanças com o processo de ereção observado no pênis dos machos. Estas informações colaboram com a literatura anatômica da espécie, bem como, auxiliam no entendimento da estrutura clitoriana em gatas domésticas.The clitoris is a sensitive organ that forms part of the external female genitalia in animals. Even in literature specific to felines, its anatomy is often described superficially and inconsistently across different authors, making accurate characterization difficult. This study aimed to conduct a comprehensive macroscopic and microscopic anatomical analysis of the clitoris in domestic cats to elucidate its morphofunctionality. To achieve this, we examined the clitoral structures of thirty female cats of varying ages through dissection and histological preparations. Based on the findings, we also developed a three-dimensional model of the organ. The only visible component without dissection is the glans; the remaining parts are situated beneath the mucosa of the vaginal vestibule. The clitoris comprises erectile tissue and, similar to the penis, includes a root with two paired pillars, a body, and a glans. Among the macroscopic structures, the glans exhibited the greatest variability, with six different shapes observed—the most notable being the “camouflaged glans,” which showed no external projection or visible demarcation. However, histological analysis revealed a subcutaneous outline and the same tissue composition as the other samples. A clitoral bone was present in 25% of the cats. The tunica albuginea, the fibrous covering of the corpora cavernosa, exhibited wavy fibers oriented in multiple directions, suggesting a capacity for distension. Additionally, the corpora cavernosa, featuring venous sinuses, central arterioles, and a sub-albuginea plexus, indicated similarities to the erectile mechanisms of the male penis. These findings contribute to the anatomical literature on the species and enhance understanding of the clitoral structure in domestic cats.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)88887.907044/2023-0
Use of synthetic particles in tropical soils
No full textA geoquímica do solo nem sempre recebe a devida atenção entre as tecnologias de desenvolvimento e baseadas nos processos naturais. O solo é um corpo que se encontra em um processo constante de evolução e atua como reservatório de água, sistema de adsorção de gases, armazenamento de nutrientes, depósito de microorganismos e também fornece suporte para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Dentre os diversos processos dinâmicos que ocorrem no solo, há a formação de minerais nanoestruturados, como argilas, constituídos principalmente por óxidos e oxi-hidróxidos metálicos. O presente estudo tem como objetivo apontar quais alterações a adição de partículas sintéticas pode provocar em solos tropicais, utilizando técnicas magnéticas e espectrais. O experimento foi realizado estufa da unidade experimental da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária (FCAV-UNESP). Foi realizado um delineamento em blocos ao acaso, com 4 repetições e 3 blocos, sendo: 2 solos de geologia arenítica e basáltica; 4 doses da partícula sintética e 3 avalições no tempo. Foram realizadas análises magnéticas e espectrais. Após o período de avaliação foi possível observar que a adição da partícula sintética diminui o magnetismo em solos originados de arenito e basalto. Quando consideradas as curvas espectrais também foi observada diminuição da reflectância, após a adição da partícula sintética. Provavelmente a adição da partícula sintética promove o revestimento dos óxidos do solo, causando uma diminuição na sua expressão. A adição das nanopartículas sintéticas e pó de rocha também altera a mineralogia dos óxidos presentes e os teores de K, Ca e Mg e as funções ecossistêmicas do solo. Novos projetos e experimentos são necessários para maiores esclarecimentos
Macroecology and conservation of the family Brachycephalidae (Amphibia, Anura) in the Atlantic Forest
No full textDentre os hotspots de biodiversidade, a Mata Atlântica é um dos domínios morfoclimáticos que mais tem sofrido com a devastação, restando poucos fragmentos de sua cobertura florestal original. Os anfíbios são considerados o grupo de vertebrados mais ameaçados devido a fatores como sensibilidade às variações climáticas, fragmentação de habitat e dependência de umidade para sobreviver, como é o caso das espécies da família Brachycephalidae, endêmicas da região. Por possuírem desenvolvimento direto, são altamente dependentes da serapilheira úmida, e, em um domínio altamente explorado e fragmentado, identificar áreas de adequabilidade climática é importante para propor medidas eficientes de conservação dessas espécies. O objetivo geral desta tese, dividida em três capítulos, foi de integrar dados de distribuição geográficas disponíveis para os gêneros Brachycephalus e Ischnocnema e técnicas de Sistemas de Informação Geográfica para o mapeamento de diferentes métricas de diversidade biológica e de determinação de medidas efetivas de conservação e priorização espacial. Através da Modelagem de Nicho Ecológico, utilizando dados de ocorrência das espécies e variáveis climáticas atuais e futuras, foram gerados modelos preditivos para as espécies considerando os diferentes cenários de emissão de gases de efeito estufa. Os resultados indicam uma grande diferença entre a extensão da distribuição geográfica dessas espécies e as áreas que se encontram efetivamente protegidas por redes de Unidades de Conservação, previsões de perdas de áreas climaticamente adequadas com o passar das décadas para a maioria das espécies, enquanto outras podem expandir suas áreas, contudo, em regiões distantes das atuais. Diante da situação dos remanescentes da Mata Atlântica, esses dados oferecem um cenário dos possíveis impactos que as mudanças climáticas, por si só, podem gerar sobre essas espécies, com informações úteis para implementar estratégias de conservação da biodiversidade da Mata Atlântica.Among the world's biodiversity hotspots, the Atlantic Forest is one of the most heavily devastated morphoclimatic domain, with only small and patchy fragments left from its original forest cover. Amphibians are considered the most threatened vertebrate group due to their dependence on climate variations, habitat fragmentation, and dependence on humidity for survival, as is the case for the Brachycephalidae family, endemic to the region. Due to their direct development, they are highly dependent on moist leaf litter. Therefore, in a highly fragmented domain, identifying areas of climatic suitability is crucial for proposing effective conservation strategies for these species. This dissertation was divided into three chapters and aimed to integrate available geographic distribution data for the genera Brachycephalus and Ischnocnema with Geographic Information System techniques to map different biological diversity metrics and determine effective conservation and spatial prioritization measures. Using Ecological Niche Modeling, based on species occurrence data and current and future climate variables, predictive models were generated for these species, considering different greenhouse effects of gas emission scenarios. The results indicate a large difference between the extent of the geographic distribution of these species and the areas that are effectively protected by networks of Conservation Units, predictions of loss of climatically suitable areas over the decades for most species, while others may expand their areas, however, in regions far from their current distributions. Considering the situation of the Atlantic Forest remnants, our results provide a perspective on the potential impacts that climate change could solely have on the distribution of the species, offering valuable information for implementing biodiversity conservation strategies in the Atlantic Forest.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Capes:00