Repositório RCAAP

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Esta dissertação aborda os primeiros passos de um projeto pratico mais amplo, um laboratório agrovoltaico estabelecido no Campus Solar da Faculdade de Ciências. O Campus Solar, inicialmente composto apenas por painéis solares e a sua estrutura, foi transformado num laboratório operacional. Este laboratório irá permitir avaliar o potencial da abordagem combinada de geração fotovoltaica e produção agrícola. A dissertação quanto a ela, visa abordar dois desafios globais urgentes ligados ao setor agrícola: produzir mais alimentos e utilizar menos água doce. Face a desafios globais atuais, como a escassez de água (doce) e a crescente procura na produção de alimentos, são necessárias soluções inovadoras. Neste sentido, a dissertação procura integrar conhecimentos em três áreas: energia solar, sistemas agroflorestais e gestão hídrica, enquanto investiga o potencial da Internet das Coisas na promoção da agricultura sustentável, alinhando-se com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas. Esta iniciativa não tem apenas o propósito de facilitar a pesquisa, mas também de criar uma plataforma para estudos futuros. Com a implementação desta nova instalação, visamos viabilizar a contínua exploração dos benefícios advindos da combinação de energia solar e agricultura. Num primeiro tempo, realizou-se uma revisão bibliográfica, incluindo casos práticos como projetos em operação, mas também literatura académica. Este passo serviu como fundamento para as decisões futuras e garantir uma integração bem-sucedida. A configuração experimental foi desenhada para investigar nove tratamentos distintos, abrangendo três modalidades de irrigação (sequeiro, irrigação convencional/temporizada e irrigação adaptada/inteligente) e três níveis de exposição solar (sombreamento nulo, intermédio e máximo). No entanto, dada a natureza de longo prazo do estudo, que englobava não apenas o cultivo de plantas anuais, mas também de espécies perenes, incluindo pequenas árvores, optou-se por priorizar a sustentação e o desenvolvimento das plantas perenes nesta primeira fase. Assim, ao nos concentrarmos na variação de exposição solar, optou-se por implementar tratamentos que permitissem avaliar o impacto direto da intensidade de luz sobre as culturas, enquanto se mantinha a prática de irrigação convencional constante. Este método foi concebido para proporcionar uma compreensão de como os diferentes níveis de sombreamento, proporcionados pelo sistema agrovoltaico, influenciam as taxas de crescimento, produtividade e o estado geral de saúde das plantas. Antes de se avançar para a fase experimental, foi preciso definir o posicionamento das linhas de cultivo e determinar os diferentes tratamentos de nível de sombreamento. Para esta tarefa, recorreu-se a um programa de modelação 3D que permitiu georreferenciar o campo. Através do uso de uma ferramenta de simulação solar, conseguiu-se identificar o local mais adequado para o posicionamento do tratamento de maior sombreamento assim como o de sombreamento intermédio. Adicionalmente, refinaram-se os padrões de sombreamento ao longo das linhas de cultivo. Este processo visava identificar subtilezas no sombreamento e eventuais microclimas resultantes, uma consideração que provou ter um impacto não negligenciável nos resultados. Para algumas plantas, estar nas extremidades das linhas de cultivo demonstrou ter influência no seu crescimento. Além disso, desenhou-se e implementou-se um sistema de rega gota-a-gota, com o papel de assegurar um fornecimento eficiente e preciso de água às plantas. Este sistema incorpora quarto electroválvulas. Cada tratamento de rega é associado a uma electroválvula específica. Uma delas sendo dedicada à rega convencional, a qual não leva em consideração os diferentes níveis de sombreamento. As três eletroválvulas restantes são atribuídas à rega adaptada, cada uma correspondendo a um nível de sombreamento. No futuro, quando as linhas de cultivo forem equipadas com sensores de humidade do solo (e potencial hídrico), essa diferenciação permitirá a rega diferenciada e desfasada, ajustando-a de acordo com as necessidades específicas de cada área de cultivo. Para gerir a rega, foi proposto um modelo conceptual que envolve as seguintes componentes: arquitetura do sistema, comunicação, rede de sensores e armazenamento de dados. A comunicação foi configurada para garantir uma troca eficiente e segura de dados entre os dispositivos. Para a próxima fase do projeto, foram propostos diversos sensores que, quando implementados, fornecerão informações para uma tomada de decisão mais informada, contribuindo significativamente para a gestão agrícola. O armazenamento de dados foi projetado para incluir redundância, assegurando a preservação e integridade dos dados mesmo em cenários de falha. Das sete espécies de plantas selecionadas, destacam-se duas como variedades anuais, enquanto as restantes cinco são de natureza perene. Optou-se por integrar práticas dos sistemas agroflorestais, que combinam cultivo com a presença de árvores, desde a seleção das espécies iniciais. A cada tipo de planta, foi atribuído um indicador ajustado para avaliar o seu desempenho sob diferentes tratamentos de sombreamento. Esta abordagem não apenas enriquece a dinâmica do ambiente experimental, mas também proporciona uma perspetiva sobre como a interação entre plantas e árvores pode otimizar a produção agrícola sob sistemas agrovoltaicos. Além disso, realizou-se uma observação não quantitativa para avaliar o aumento da biodiversidade após a implementação do sistema. Durante o processo experimental, foram observadas várias tendências entre as sete variedades examinadas. O milho e as alfazemas, por exemplo, mostraram uma clara preferência pela exposição plena ao sol, ao passo que, os feijoeiros e as jovens alfarrobeiras demonstraram um desempenho superior em áreas com maior sombreamento. Por outro lado, as restantes espécies apresentaram respostas semelhantes em diversos níveis de sombreamento, evidenciando a adaptabilidade dessas culturas à integração com sistemas agrovoltaicos. Atualmente, o laboratório encontra-se em plena operação, marcando um passo significativo na realização deste projeto. A próxima fase deverá concentrar-se na medição da poupança de água resultante do sombreamento, bem como na redução da evapotranspiração. Os dados obtidos nesta etapa são aguardados com interesse, uma vez que têm o potencial de contribuir para a compreensão e aprimoramento desta abordagem inovadora.

Atualmente são diversas as doenças oculares conhecidas, e estima-se que mais de 1 mil milhão de pessoas em todo o mundo sofram de algum distúrbio visual, o que torna necessário o desenvolvimento de formulações nesta área. Apesar desta necessidade, a passagem dos fármacos pelas membranas oculares nem sempre é possível devido à anatomia e fisiologia do olho humano. Assim, é necessário a inclusão de promotores de permeação nas formulações oftálmicas, ou seja, com estes compostos será possível aumentar a permeabilidade do fármaco pelas membranas oculares. Neste trabalho de investigação foram desenvolvidas nanopartículas híbridas lípido-polímero e adicionados promotores de permeação como o Gelucire® 48/16 e HP-β-CD, também com propriedades mucoadesivas. Além disso, a adição de ácido hialurónico permite que as nanopartículas tenham maior mucoadesão. As nanopartículas híbridas poliméricas foram otimizadas para poder abranger fármacos de natureza hidrofílica e lipofílica. Para esta inclusão foi utilizada a técnica de homogeneização a quente, sendo a levofloxacina (quinolona) e o ibuprofeno (anti-inflamatório não esteróide) incorporados na fase lipídica. Posteriormente foram verificadas as propriedades físico-químicas das nanopartículas, bem como suas propriedades mucoadesivas. Em estudos in vitro foi possível verificar a captação de nanopartículas pelas células ARPE-19 e verificar a viabilidade celular dos diferentes componentes das nanopartículas. As formulações finais otimizadas tiveram tamanho médio de 264,9 ± 25,8 nm; um PDI de 0,312 ± 0,067 e um potencial zeta de -31,4 ± 2,5 mV. A adição de fármacos às nanopartículas não afetou significativamente estes parâmetros, sendo possível verificar que a eficiência de encapsulamento foi de quase 100% para o ibuprofeno, que também apresentou maior perfil de libertação. Testes in vitro demonstraram que as células ARPE-19 foram capazes de captar positivamente as nanopartículas e seus compostos não apresentaram citotoxicidade celular, sendo a viabilidade celular de quase 100%.

O termo nanotecnologia foi introduzido em 1959 pelo físico Nobel Richard Feynman, na sequência de uma apresentação intitulada "Há muito espaço no fundo". A introdução da nanotecnologia no desenvolvimento de produtos farmacêuticos para uso em humanos requer a adaptação dos quadros regulamentares existentes às propriedades exigentes dos nanomateriais, bem como ao impacto que essas propriedades apresentam no que diz respeito às alterações induzidas nas funções das células. No presente trabalho foi efetuada uma avaliação dos atuais procedimentos regulamentares para a análise dos pedidos de introdução no mercado de novos medicamentos na União Europeia e nos Estados Unidos. Realizou-se uma profunda revisão da literatura sobre os esforços que a EMA e a FDA têm feito ao longo dos anos para estabelecer diretrizes específicas para os nanomedicamentos. Com uma compreensão da regulamentação e das estratégias que estão a ser implementadas para a adaptar aos nanomedicamentos, procedeu-se à identificação de fatores que impedem o sucesso das translações clínicas. Verificou-se uma forte correlação entre a falta de diretrizes regulamentares e as dificuldades que os fabricantes encontram ao longo do processo de produção, existindo uma lacuna significativa de informação de qualidade e segurança dos nanomedicamentos, particularmente de protocolos normalizados e de CQAs. Dada esta incerteza e a carência de critérios para os fabricantes, é frequente que os nanomedicamentos terminem os ensaios clínicos com grandes margens de fracasso. Concluiu-se que tanto a EMA como a FDA têm sido cautelosas na avaliação dos nanomedicamentos e que a análise caso a caso, com base na regulamentação extensa, sólida e eficaz em vigor, é a escolha certa. Além disso, as vastas iniciativas lançadas para desenvolver orientações que cubram a falta de dados mencionada são essenciais, e a mudança para um papel mais proactivo dos reguladores é vital, com um envolvimento prematuro na fase de desenvolvimento.

Cystic Fibrosis (CF) is an autosomal recessive disorder caused by mutations on the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene. The gene encodes a chloride channel (Cl- ) expressed at the plasma membrane (PM) of epithelial cells. The deletion of phenylalanine 508 (Phe508del) is the most common mutation, it causes the protein to misfold and be prematurely degraded, failing to reach the PM. The use of recently clinically approved CFTR modulator drugs has changed CF management, enabling the rescue of several CFTR mutant proteins, including Phe508delCFTR folding, trafficking, and function at the PM. However, these rescued channels still exhibit evidence of a reduced half-live at the PM, indicating space for improvement in CF therapeutic strategies. Previous work of the host lab identified new cellular pathways and key interactor proteins that were shown to influence the retention of rescued Phe508delCFTR at the PM. The group identified a short list of candidate proteins that could constitute new targets for pharmacological modulation of rescued Phe508del-CFTR stability at the PM of airway cells. Therefore, the objective of this project was to validate and characterize the effect of 11 of these candidate proteins on the pharmacologically rescued Phe508del-CFTR. We found that downregulation of Calgranulin, TCP-1-Theta and FLT-1 did not change the abundance of rescued Phe508del-CFTR at the PM, but Tenascin-C downregulation did. We suggest a role for Tenascin-C in regulating Phe508del-CFTR permanence at the PM. We observed a reduction of rescued Phe508del-CFTR after Coronin 1C and Enigma knockdown, suggesting that they affect CFTR ER-Golgi traffic. We saw a reduction on CFTR mRNA levels for Ku86 knockdown, however this result still needs confirmation. We also demonstrated that βII Spectrin, PTRF, TG2 and Lamin affected Phe508del-CFTR expression, and propose an additional role for βII Spectrin in Phe508del-CFTR traffic to, and abundance at the PM.

A cosmética surge como resultado da busca pela beleza e pela preservação de uma aparência saudável, inerentes à sociedade humana. Em particular, a manutenção de uma pele saudável é um dos maiores focos desta indústria, já que os produtos de cuidados com a pele representam mais de um terço do total de cosméticos e estima-se que esse valor possa aumentar. Com o aumento da esperança média de vida, as mulheres passarão mais tempo no período pós-menopausa, caracterizado por baixos níveis de estrogénio que levam aos sinais de envelhecimento, assim como a pele mais sensível e seca. Desta forma, a procura por novos ingredientes ativos que melhorem a condição da pele é essencial para a indústria cosmética. Atualmente, essa procura tem em consideração o impacto humano nos ecossistemas, pelo que ingredientes sustentáveis que respondam às necessidades dos consumidores sem prejudicar o ambiente são valiosos. Neste contexto, surge o interesse de explorar o potencial cosmético de subprodutos industriais, uma vez que promovem uma economia circular. As vesiculas extracelulares são partículas desprovidas de núcleo delimitadas por uma membrana lipídica necessariamente libertadas por células. Estas partículas estão envolvidas em processos de comunicação celular e são secretadas por todos os organismos. Recentemente, vários investigadores observaram que, dependendo da fonte, as vesículas extracelulares apresentam propriedades rejuvenescedoras, antioxidantes e de clareamento da pele, identificando estas partículas como um possível novo ingrediente cosmético. Em vários destes estudos, foram utilizados organismos previamente reconhecidos pelos seus efeitos benéficos para a pele, como diversas macroalgas e plantas, cujas vesículas extracelulares também apresentavam propriedades cosméticas. Chlorella vulgaris é uma espécie de microalga com diversas aplicações industriais, incluindo na indústria de produtos de cuidados com a pele pelo seu potencial antioxidante, hidratante e rejuvenescedor, estimulando a produção de colagénio na pele. Apesar disso, o potencial das suas vesículas extracelulares para a cosmética não parece ter sido estudado até ao momento. As vesículas extracelulares são libertadas frequentemente durante o ciclo de vida dos organismos, pelo que é espectável que sejam libertadas para o meio de cultura durante a produção industrial desta microalga. Assim, esta tese foca-se no isolamento de vesículas extracelulares de meio de cultura industrial de C. vulgaris (CvEV) e na análise do seu possível efeito cosmético in vitro. Esta ideia apresenta-se como uma forma de encontrar novos possíveis ingredientes cosméticos em subprodutos industriais, promovendo uma inovação sustentável. Neste estudo, obtivemos CvEV usando métodos de isolamento distintos, recorrendo a ultracentrifugação (CvEV.0), ultrafiltração com membrana de poros com 100 kDa (CvEV.1) e ultrafiltração com membrana de poros com 500 kDa (CvEV.2). Também foi possível isolar CvEV recorrendo à ultrafiltração de poro com 500 kDa no dia seguinte à recolha do meio de cultura de C. vulgaris (CvEV.3). Todos os isolamentos foram apenas efetuados uma única vez, não sendo por isso possível comparar estatisticamente o conteúdo das amostras obtidas entre si. No entanto, mostrámos que o isolamento de CvEV é exequível através de métodos escaláveis num intervalo de tempo razoável após a conclusão do processo industrial de cultura de microalgas. Antes de iniciar a análise do potencial cosmético de CvEV, certificou-se que as partículas não interferiam com a atividade metabólica de queratinócitos ou fibroblastos humanos em cultura in vitro. Estas células foram escolhidas neste trabalho por serem os tipos celulares dominantes na epiderme e derme, respetivamente, as camadas mais superficiais da pele. Duas concentrações distintas de CvEV, 2x104 e 1x105 partículas/célula, foram testadas e nenhuma induziu toxicidade nem proliferação excessiva nas células, pelo que foi possível prosseguir para avaliação das propriedades cosméticas. Ao avaliar o potencial de CvEV para cosmética, foi necessário considerar as inúmeras possibilidades de atuação destas partículas na pele, assim como os principais pontos de interesse e objetivos da indústria, de uma forma pragmática. Assim, neste estudo escolhemos avaliar o potencial hidratante, rejuvenescedor, antioxidante e de reforço da epiderme das CvEV, com base nas linhas celulares presentes no laboratório e nas propriedades conhecidas de C. vulgaris. Para isso, recorreu-se a análise de expressão génica direcionada, por permitir analisar a transcrição de genes com importante valor cosmético após as células terem sido tratadas com CvEV, de uma forma acessível. Em queratinócitos, o potencial hidratante foi avaliado visando a expressão de aquaporina-3 (AQP3) e involucrina (IVL), enquanto em fibroblastos, a transcrição de uma sintase de ácido hialurónico (HAS) foi escolhida para esse propósito. O efeito de CvEV como possível ingrediente rejuvenescedor foi avaliado em fibroblastos verificando se a expressão de colagénio-1 (COL1A1) ou colagénio-3 (COL3A1) aumentava e a transcrição de metaloproteínase-1 (MMP1) diminuía, enquanto o seu potencial antioxidante foi estimado através da expressão génica de superóxido dismutase-1 (SOD1) em fibroblastos e catalase-1 (CAT1) em ambas as linhas celulares. Por fim, a possibilidade de CvEV reforçar a epiderme foi avaliada apenas em queratinócitos, examinando a expressão de queratina-5 (K5), queratina-10 (K10) e ocludina (OCL). Em geral, as CvEV não induziram mudanças na expressão dos genes analisados. No entanto, verificou-se que CvEV.2 levou a um aumento significativo de expressão de sintase de ácido de hialurónico-3 (HAS3), uma enzima envolvida na síntese de um glicosaminoglicano essencial no equilíbrio hídrico da pele, o que sugere um possível efeito hidratante de CvEV. É também de notar que CvEV.1 levou a uma diminuição da expressão de involucrina em queratinócitos basais. In vivo, este gene é expresso em queratinócitos terminalmente diferenciados, presentes nas camadas superiores da epiderme, uma vez que codifica para uma proteína essencial na impermeabilização do stratum corneum. Assim, a diminuição de expressão de involucrina em queratinócitos basais não invalida um possível efeito hidratante de CvEV. Por ter sido a primeira vez que o potencial de CvEV como ingrediente para a indústria de cuidados com a pele foi avaliado, recorreu-se a técnicas e modelos relativamente simples, de modo a explorar o máximo de possíveis efeitos promissores, de uma forma acessível. Desta forma, apenas foi estudado o efeito de CvEV a nível da expressão génica de células da pele, não permitindo concluir se estas partículas intervêm a jusante da transcrição em processos de regulação relevantes para a cosmética. Além disso, como o estudo foi desenvolvido em linhas celulares 2D, os resultados obtidos podem não ser equiparados ao efeito real das CvEV in vivo, pelo que modelos mais representativos da pele, como modelos 3D ou ex vivo, deverão ser utilizados em trabalhos seguintes. Para além das limitações acima referidas, este estudo compreendeu a análise de um número relativamente pequeno de genes e de parâmetros cosméticos, pelo que seria interessante expandir esse número recorrendo a tecnologias “ómicas”. Assim, o efeito de CvEV na pele poderia ser detetado utilizando uma abordagem de obtenção de dados a larga-escala não direcionada, uma vez que a sua ação é praticamente desconhecida. Nesta tese, foram isoladas vesículas extracelulares de um resíduo da indústria de microalgas e testadas quanto ao seu potencial como ingrediente para cuidados da pele, demonstrando que é possível procurar por novos ingredientes cosméticos usando subprodutos industriais. De facto, mostrámos que as vesículas extracelulares de uma variedade heterotrófica de C. vulgaris cultivada para ser utilizada em suplementos alimentares parecem apresentar propriedades hidratantes. Como tal, é espectável que este trabalho seja um ponto de partida para explorar o efeito cosmético de vesículas extracelulares de outras fontes industriais, incluindo outras variedades de C. vulgaris ou outras microalgas com valor industrial e cosmético, contribuindo assim para a formação de novas formas de fomentar a economia circular. Esta tese compreende uma das áreas de investigação da empresa Exogenus Therapeutics, onde a tese foi desenvolvida, o que evidencia novamente o interesse e pertinência deste trabalho.

Currently, society's great challenge is to face climate change and mitigate environmental impacts. This study aims to identify the environmental impacts of recovering traditional construction techniques in coastal regions by incorporating oyster shells into mortar to achieve the objectives of the blue circular economy. The possible environmental impacts are measured using Life Cycle Assessment. Oyster shell is considered as a powder or an aggregate in construction, and comparison is made between mortars produced with percentages of substitutions of traditional materials by oyster shell incorporation. The case study was carried out in the Algarve region, in the south of Portugal. Consequently, the potential of circularity for a biomaterial derived from the aquaculture industry and its inclusion in different particle size in the construction industry is discussed. This work is part of the activities to be carried out within the scope of the EEA granted Shellter Project, which aims to explore the potential of incorporation of oyster shells in the production of construction materials within a circular economy model.

As interacções sociais são essenciais para promover as aprendizagens matemáticas, favorecendo os desempenhos dos alunos, em aula. Este texto aborda alguns dos resultados obtidos nos projectos de investigação-acção do projecto Interacção e Conhecimento, ilustrando como as práticas, desenvolvidas em aula, podem respeitar a diversidade e favorecer a apropriação de conhecimentos matemáticos.

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What is the contribution of a contemplative attitude in contemporary drawing practice? To what extent could this approach in the drawing process, with its own distinct temporality, serve as an antidote to acceleration and hyper-digitalization? We discuss these questions in terms of being and making with attention to the present, ideas we problematize by delving into theories about drawing, phenomenology, meditation, Zen philosophy, and different conceptions of time—from kairos to the recent slow movements. At the heart of the investigation lies the definition of the concept of slow drawing as an attitude, its characteristics, and its potentialities. More than just a reaction to the speeding up of time, the mobilized understanding of slow is a hypothesis to develop a more contemplative drawing posture. A set of characteristics belonging to this posture is outlined and reinforced through the analysis of the processes of eight contemporary artists, among them, Antonio López, Vija Celmins, and Pedro A. H. Paixão. They all share drawing methodologies related to an expanded and conscious notion of time, as well as a focus on the experience of alterity between the artist and the world in which they practice, based on the intentionality that underpins their experience. We suggest that silence, attention, the controlled action of the hand, repetition, continuity, and reflective pauses can be employed as facilitators of a state of flow and create a cohesive element between the practitioner and the drawing under construction. In the midst of the discovery of the plastic impact of artificial intelligence, we argue that this attitude in drawing should be considered in future artistic practice and education. In its contemplative quality, drawing can contribute to the development of cognitive, inventive, cathartic, and ethical dimensions, acting within its own time and, above all, enabling us to address fundamental aspects of existence.

Diet studies help understand the predatory pressure of invasive species on native fauna. However, the applied methods may have limitations that can constrain information retrieval. In this work, the results of traditional stomach contents and recent metabarcoding of intestinal contents analyses were studied for the apex fish predator Silurus glanis, recently introduced into Iberian fresh waters. This is important to understand whether metabarcoding provides novel information to improve the management of S. glanis and other predators. The study focused on bony fish detection throughout seasons and ontogeny, analysing 185 individuals from the Tagus River. Metabarcoding retrieved more information, detecting higher taxa richness, including native and endangered fish. Traditional analysis results were limited by a high percentage of empty stomachs. Nevertheless, the most common taxa were similar between methods, including native migratory and highly valuable Anguilla anguilla and Alosa spp., and native Chelon spp. and Luciobarbus spp. Using metabarcoding, migratory endangered Alosa spp. were detected sooner, which extends the predation of this taxa to outside of its reproduction season, spring, which was the most diverse season, through metabarcoding. Winter was the least diverse season, through traditional analysis, although metabarcoding detected a high number of taxa for this period. This reflects feeding frequency variations which are more evident through stomach contents. Seasonal changes in diet reflected variations in prey availability for both methods but ontogeny influence was only retrieved with metabarcoding, probably due to higher sample size. Overall, metabarcoding was found important to assess the real extent of predation, surpassing digestion, and fullness constraints. However, along with prey availability data, traditional analysis is still important to retrieve information on feeding intensity and preference, which are key for assessing the predatory pressure of S. glanis over native fauna.

Apresentam-se resultados do Projeto Nós Propomos!, que aposta na organização do currículo de Geografia a partir da identificação de problemas locais pelos estudantes das escolas envolvidas. Desde 2011 este Projeto tem sido implementado pelo Instituto de Geografia e Ordenamento Territorial da Universidade de Lisboa/IGOT-ULisboa, mobilizando escolas de todo o país, no quadro da disciplina de Geografia, tendo em vista um efetivo compromisso com a comunidade. A partir de 2014, o projeto ganhou fôlego internacional no espaço iberoamericano e já para além do mesmo. Tem como proposta metodológica desafiar os estudantes a identificarem problemas locais relevantes, desenvolver trabalho de campo sobre os mesmos e apontar possíveis soluções. Centram-se as aprendizagens nos próprios alunos. Espera-se que os estudantes desenvolvam a cidadania territorial, entendida como participação responsável nas tomadas de decisões sobre os problemas da localidade de base espacial.

Mastite é uma doença que ocorre comumente tanto em seres humanos como em animais, especialmente na indústria leiteira, causando perdas económicas significativas e apresentando riscos para a saúde pública devido a substâncias prejudiciais e bactérias resistentes a medicamentos presentes nos produtos lácteos. Staphylococcus spp. destaca-se como o principal agente causador de infeções intramamárias (IIMs), contribuindo significativamente para as perdas económicas sofridas pelos produtores de leite. Apesar do aumento de consciência relativamente à prevalência e consequências da doença, ainda persiste uma considerável lacuna de conhecimento sobre os mecanismos precisos envolvidos na formação de biofilme por essas bactérias. A formação de biofilme é um aspeto crucial da persistência da infeção e da resistência aos antibióticos, tornando-se um foco essencial de pesquisa no campo da mastite. O objetivo central desta dissertação foi avaliar a capacidade de formação de biofilme de espécies de Staphylococcus não-aureus isoladas de leite de vacas com mastite e saudáveisde diversas regiões do Brasil. Para atingir esse objetivo, um total de 135 isolados de Staphylococcus não-aureus foram submetidos ao teste do Agar Vermelho Congo (AVC), um método clássico para avaliar a formação de biofilme. Este teste fornece informações sobre a capacidade de adesão a superfícies e formação de biofilme, que são comunidades intricadas de micro-organismos protegidas por uma matriz de substâncias poliméricas extracelulares, das bactérias. Além da caracterização fenotípica, foi realizada uma triagem genotípica para investigar a presença de genes de Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules (MSCRAMMs). Esses genes codificam proteínas responsáveis pela adesão bacteriana aos tecidos hospedeiros, um passo essencial no estabelecimento da infeção. Compreender a composição genética destes isolados é crucial para a compreensão do seu potencial de virulência e patogenicidade. Entre os genes MSCRAMMs examinados verificou-se que 87,4% dos isolados tinham o gene eno (n=118), o mais prevalente, 11,1% o fib (n=15), 8,9% o clfa (n=12), 7,4% o fnba (n=10), 5,2% o ebps (n=7), 4,4% o clfb (n=6), 3,7% o cna (n=5), e, em menor extensão, os genes bbp e fnbB em 2,2% dos isolados (n=3). Essa caracterização genética fornece informações valiosas sobre os mecanismos moleculares subjacentes à adesão e virulência dessas bactérias. A dissertação também explora a dinâmica temporal da formação de biofilme por isolados de Staphylococcus não-aureus. Essa dimensão temporal é crítica, pois permite entender como o desenvolvimento do biofilme progride ao longo do tempo. A avaliação ocorreu em três momentos diferentes (24 horas, 48 horas e 72 horas), revelando a capacidade de formação de biofilme das amostras selecionadas. É importante destacar que este aspeto do estudo visava descobrir potenciais variações na formação de biofilme em diferentes estágios de desenvolvimento, lançando luz sobre a persistência e estabilidade de biofilmes formados por esses isolados. Não se verificou, no entanto, significância nesta avaliação, pelo que após as 24 horas o biofilme estava totalmente formado. A avaliação da formação de biofilme ocorreu em discos de aço inoxidável, proporcionando uma superfície prática e relevante para essa avaliação. O aço inoxidável é comumente usado na indústria de laticínios, especialmente em equipamentos de ordenha e tanques de armazenamento. A avaliação da formação de biofilme em superfícies de aço inoxidável é, portanto, ecologicamente e agronomicamente relevante, uma vez que está diretamente relacionada com a contaminação potencial do leite e dos produtos lácteos. Os resultados desta dissertação demonstram a natureza multifacetada da formação de biofilme por Staphylococcus não-aureus no contexto da mastite bovina. O teste do Agar Vermelho Congo revelou que uma proporção significativa dos isolados (18,5%, n=25) exibiu capacidade de formação de biofilme, destacando ainda mais o potencial patogénico dessas bactérias. A triagem genotípica forneceu informações sobre as bases genéticas da adesão e virulência, revelando que esses isolados carregam uma variedade de genes MSCRAMMs, e a sua proporção, que são fundamentais para a sua patogenicidade. A análise estatística, com recurso a um teste Q de Cochran, comparou a prevalência de cada gene com o outcome “formação de biofilme”. O gene fib mostrou influência na formação de biofilme. Uma análise de variância simples (one-way ANOVA) foi feita para comparar as contagens microbiológicas entre amostras não revelando fortes evidências estatísticas (p>.05). Um teste de normalidade Shapiro-Wilk para a contagem microbiológica e uma regressão linear para analisar e comparar a relação entre a presença dos genes e a formação de biofilme foram usados com recurso ao GraphPad Software, Inc. É importante destacar que o estudo observou variações na capacidade de formação de biofilme entre diferentes espécies de Staphylococcus não-aureus. S. chromogenes e S. haemolyticus emergiram como principais proficientes na produção de biofilme. Essa variação na capacidade de formação de biofilme entre espécies destaca as diferentes estratégias empregues por essas bactérias para colonizar e persistir na glândula mamária, enfatizando a complexidade da mastite bovina como doença. As contagens microbiológicas dos biofilmes formados variaram entre 5,94 e 9,10 log10 UFC/cm2 , indicando uma biomassa substancial de micro-organismos na matriz do biofilme. A capacidade de formar biofilmes tão densos é motivo de preocupação, uma vez que os biofilmes servem como ambientes protetores para as bactérias, tornando-as mais resistentes a antibióticos e ao sistema imunológico do hospedeiro. Esta resistência de biofilmes complica o tratamento da mastite, pois pode exigir abordagens terapêuticas mais agressivas para erradicar infeções associadas a biofilmes de forma eficaz. Existem potenciais riscos associados ao tratamento com antibióticos, incluindo a crescente resistência a esses medicamentos por meio da transferência horizontal, e a emergência de estirpes de Staphylococcus aureus e Staphylococcus não-aureus resistentes à meticilina (MRSA/MRSNA) em gado. Essa resistência pode ser transmitida entre bovinos e humanos, principalmente por meio do consumo de produtos como o leite. Na contagem microbiológica das colónias, os dados das 10 amostras selecionadas, analisados através de uma regressão logística, sugerem que o gene bbp teve maior influência no biofilme explicando 33% da sua formação, o eno 10%, os genes cna e clfB 8,3%, o clfA 4,1%, fnbA 3,8%, o fib 2,3% e ebps 2,2%. Compreender as capacidades de formação de biofilme de espécies de Staphylococcus nãoaureus é fundamental para desenvolver estratégias direcionadas para prevenir e controlar a mastite em bovinos leiteiros. Ao caracterizar os fatores genéticos e fenotípicos associados à formação de biofilme, esta pesquisa fornece informações valiosas sobre a virulência e a persistência dessas bactérias na glândula mamária. As descobertas não apenas avançam o nosso conhecimento sobre a patogénese da mastite, mas também têm implicações práticas para a indústria de laticínios no Brasil e outros países. Estas informações podem orientar o desenvolvimento de medidas mais eficazes de prevenção e controlo, incluindo aperfeiçoamento das práticas de higiene na ordenha, deteção oportuna de vacas infetadas e terapias com antibióticos direcionadas que possam interromper a formação de biofilme. Reduzir a prevalência e o impacto da mastite no setor de laticínios é essencial para melhorar o bem-estar dos animais, manter a qualidade e a segurança dos produtos lácteos e preservar a viabilidade económica da indústria. Em resumo, esta dissertação contribui significativamente para a compreensão da mastite e a sua prevenção no contexto da indústria de laticínios no Brasil. Ao investigar a capacidade de formação de biofilme de espécies de Staphylococcus não-aureus, contribui para uma melhor compreensão da virulência e patogenicidade destas bactérias, melhorando a nossa capacidade de combater esta doença economicamente prejudicial e clinicamente relevante. Os resultados não são apenas academicamente valiosos, mas também têm implicações práticas para o bem-estar do gado leiteiro, a qualidade dos produtos lácteos e a sustentabilidade da indústria de laticínios no Brasil e outros países produtores de leite.

A tuberculose (TB) continua a ser uma das doenças provocadas por um único agente infecioso que mais morbilidade e mortalidade causa a nível mundial. Porém, os tratamentos existentes são longos e nem sempre eficazes, promovendo a emergência e incidência de estirpes resistentes, sendo cada vez mais importante a descoberta e utilização de novas terapias para o combate desta patologia. Este trabalho tem, então, como objetivo determinar se os derivados de azauronas e de sphaerococcenol A são possíveis alternativas terapêuticas para a TB. Relativamente aos derivados de azauronas, estes foram identificados, através de ensaios de microdiluição, como ativos apenas contra micobactérias tuberculosas pertencentes ao complexo Mycobacterium tuberculosis (MTBC), sendo que essa atividade contra Mycobacterium tuberculosis (Mtb) é bacteriostática. Para além disto, apesar destes fármacos serem aparentemente tóxicos (índice de seletividade < 1), eles apresentam sinergia com macrófagos diferenciados de células THP-1. Contudo, o mecanismo de ação destes derivados continua por determinar, apesar de não parecer envolver bombas de efluxo inibidas por reserpina e clorpromazina. Já os derivados de sphaerococcenol A não apresentam atividade contra Mtb, mas sim contra M. smegmatis e contra uma variada gama de bactérias de Gram-positivo com diferentes graus de resistências a outros antibióticos. Estas atividades são, contudo, diferentes, visto que para a micobactéria não-tuberculosa de crescimento rápido a atividade é bactericida e que para as bactérias de Gram-positivo é bacteriostática, promovendo para estas últimas um fenómeno de tolerância. Adicionalmente, determinou-se que a eficácia destes fármacos depende da presença do grupo hidroxilo à frente do plano em vez de um grupo carbonilo. Logo, apesar de só os derivados de azauronas serem promissores para o tratamento da TB, os derivados de sphaerococcenol A são promissores para o combate a infeções provocadas por bactérias de Gram-positivo, pelo que se está perante fármacos importantes para o combate a duas ameaças de saúde pública.

Com o recente crescimento no interesse da exploração e colonização espacial como a nova vaga de exploração lunar ou até a colonização de Marte por empreendimentos privados, levantam-se questões éticas quanto às suas implicações e responsabilidades. A repentina invasão humana sobre os imaculados habitats extraterrestres poderá provocar contaminação indesejada potencialmente destruindo as suas sensíveis formas de vida. A destruição deste património genético e funcional provar-se-ia um desastre ecológico e científico de escala planetária. Como podemos prevenir esta catástrofe? Que meios podemos oferecer? O Comité de Pesquisa Espacial requer que certas metas sejam cumpridas em missões interplanetárias de modo a evitar uma potencial contaminação direta. As suas recomendações dependem do tipo de missão e do corpo celestial explorado. Incluem montagem em sala limpa, redução da carga biológica, e métodos de esterilização. Estes protocolos provam-se bastante dispendiosos e demorados, podendo até comprometer a praticidade das missões. Podemos desenvolver um método acessível para testar o poder de contaminação de um potencial contaminador? Reconstruções metabólicas à escala genómica mostram-se atualmente capazes de simular e prever o desenvolvimento de bactérias de maneira eficaz, significante e módica. Experiências demonstram que o alastramento destes seres unicelulares é possível e preciso sobre diferentes substratos, conseguindo até prever como o ser se desenvolveria num novo substrato. Este tipo de modelo tem um valor crescente em engenharia genética industrial e na vertente da biologia sintética. No entanto, os seus resultados são relativamente ao crescimento sobre condições ótimas, as quais não serão encontradas noutros cenários ambientais, nomeadamente noutros planetas. Neste projeto pretendese assim testar a adaptação deste tipo de modelos a grande variedade de condições térmicas não ótimas de modo a analisar como as reconstituições metabólicas de seres potencialmente contaminantes reagem nos ambientes extraterrestres e então prever o risco de contaminação. A adaptação do modelo por um terceiro deverá ser simples e rápida, dispondo de ferramentas de análise para auxiliar os seus próprios propósitos. No nosso caso, um modelo metabólico de escala de Escherichia coli será utilizado como backbone do projeto pelo fato de se tratar de um modelo simples, bem estudado, com os dados alvo melhor definidos e disponíveis, pois é um elemento contaminante na Terra, e utiliza o humano como vetor de transmissão. Neste trabalho foram testados vários métodos que utilizaram uma aproximação da cinética enzimática a uma lei de ação de massas. Esta abordagem permite simplificar o modelo, resumindo os parâmetros enzimáticos em apenas um parâmetro cinético e a constante de equilíbrio da reação. O parâmetro cinético engloba características intrínsecas à reação como afinidade catalítica e velocidade enquanto que a constante de equilíbrio considera a influência da temperatura na termodinâmica da reação diretamente e através da variação da energia livre de Gibbs. Esta última serve então como a ponte que necessitamos para adaptar o modelo a diferentes condições térmicas, atuando nas propriedades termoquímicas da reação, e pode ser estimada sabendo a variação de entropia e entalpia da reação e a temperatura a que ela ocorre. Uma vez que estes dados estão apenas parcialmente disponíveis, tivemos de utilizar aproximações que envolveram uma calculadora de termodinâmica bioquímica - eQuilibrator - e dados de uma investigação científica de modo a continuar o projeto. Por outro lado, os parâmetros enzimáticos não estão disponíveis, tampouco o parâmetro cinético que utilizamos na nossa aproximação. Os métodos desenvolvidos servem então para estimar os parâmetros cinéticos das reações e simular os respetivos fluxos da rede metabólica. Primeiramente tentámos estimar este parâmetro algebricamente, revertendo a equação de lei de ação de massas. No entanto, este método provou-se inviável estimando valores negativos ou seja irrealistas. O problema provavelmente advém da incoerência dos nossos dados. Cada concentração é estimada através da análise de diferentes experiências com diferentes condições e protocolos laboratoriais, levando a uma incongruência experimental. O metabolismo dos organismos estudados é sensível a pequenas alterações nas condições daí não podermos esperar que os dados sejam correlacionados. Para resolver este problema implementamos um algoritmo genético que visa minimizar esta incoerência estimando um vetor de concentrações de metabolitos coesas na rede metabólica em estudo. Este algoritmo utiliza um parâmetro de fitness que aproxima as estimativas a uma amostra de fluxos matematicamente coerente obtido de uma análise direta do modelo metabólico. No entanto, os resultados mantiveram-se irrealistas mostrando a importância de uma boa base de dados para os estudos pretendidos. Dada a ausência de dados, decidimos estender o algoritmo genético para os parâmetros cinéticos. Este mantém sempre uma relação com a constante de equilíbrio da reação. Por isso, para evitar que o algoritmo se enviesasse para constantes de equilíbrio absurdas, foram definidos valores limite a partir dos quais as reações passariam a ser irreversíveis. Os resultados para este método foram favoráveis e por isso este foi o método selecionado para analisar os dados de Escherichia coli numa gama diversa de temperaturas. Paralelamente, foi investigado ainda um terceiro método que tira proveito de uma construção matemática que emerge do nosso modelo se considerarmos que as concentrações de metabolito não são significativamente alteradas pela temperatura. No entanto, este método apenas funcionou para a temperatura ambiente, insinuando que a aproximação não é válida numa gama térmica maior. Para analisar um modelo metabólico real e_coli_core, começámos por importar-lo e curá-lo para os nossos objetivos. Considerou-se apenas o metabolito central uma vez que apenas para estas reações temos acesso a dados termoquímicos e sabendo que a dinâmica enzimática é substancialmente diferente para outras reações como de transporte e intercâmbio com o ambiente. Posteriormente, simulou-se o desempenho do modelo para uma gama de temperaturas entre os 10K e os 800K, utilizando perto de 7000 amostras da análise de fluxo para o algoritmo genético. Destas, 1225 foram consideradas plausíveis e devidamente analisadas. Foi descoberto que a osmolaridade da célula mantêm-se relativamente estável para todas as temperaturas, descartando problemas de pressão osmótica. Por outro lado, as constantes cinéticas variavam bastante com a temperatura. Foi então desenvolvida uma função de stresse que compara as constantes a uma dada temperatura com as constantes à temperatura ambiente, ao mesmo tempo que considera o peso da reação em causa na produção de biomassa. Assim, esta função serve como um quantificador de quanto a célula tem de se alterar de modo a corresponder aos requerimentos celulares, quer seja em recursos ou eficácia enzimática. Verificou-se um elevado stresse metabólico entre 10K e 320K, com uma descida abrupta para níveis basais até 620K, e uma subida repentina até 800K. Uma análise mais profunda mostra que estes incrementos em stresse devem-se à irreversibilidade da aconitase a baixas temperaturas e da desidrogenase do gliceraldeído 3-fosfato a altas temperaturas. De notar que ambas as enzimas catalisam reações chave nos ciclos de obtenção de energia celular. Em princípio, esperar-se-ia que os valores da função de stresse à temperatura ambiente de 298K fossem basais. No entanto, não é isso que ocorre, realçando a natureza qualitativa da função em relação a um modo ótimo e a impossibilidade de fazer uma análise de sobrevivência noutros planetas. Contudo, é de notar que a temperatura ótima para a proliferação de E. coli é ligeiramente superior à ambiente, onde o nosso limite se estabelece. Poderá ser que estes microrganismos se desenvolvem a temperaturas menores com uma maior carga enzimática? O limite superior a 620K é bastante superior às mais altas temperaturas registadas suportadas por formas de vida extremas de cerca de 390K. No entanto, note-se que apenas parâmetros termodinâmicos estão a ser considerados e não mecanismos mais termo-sensíveis, como a estrutura de proteínas. Sabendo que os resultados são qualitativos e não permitem uma conclusão sobre a sobrevivência de organismos noutros planetas , apenas uma análise grosseira foi realizada sobre as temperaturas superficiais. Toda a gama de temperaturas marcianas indicam uma maior carga por parte do metabolismo, enquanto certas regiões da Lua apresentam temperaturas ótimas para o seu desenvolvimento, embora com alguma periodicidade. Em resumo, foi desenvolvido um método que adapta modelos metabólicos de escala para qualquer temperatura utilizando um algoritmo genético e uma função de stresse que quantifica o nível de adaptação ao novo ambiente. Para isso, dados experimentais das concentrações de metabolito e dos parâmetros termoquímicos devem ser importados. Estes dados refletem a maior limitação do método pois a sua aquisição pode-se provar desafiante devido a incongruências e recursos. O aparente desempenho ótimo do organismo a altas temperaturas relembra-nos do fato que os resultados não são conclusivos. Uma célula é um mecanismo frágil, sensível, e altamente complexo. Logo, para uma previsão plausível da sua capacidade de adaptação a ambientes inóspitos, outros fatores para além da temperatura devem ser tomados em consideração. Para permitir essa exploração, deverão estar disponíveis dados e recursos adicionais. Não obstante, o presente trabalho permite abrir caminho para o desenvolvimento de métodos mais complexos e precisos, e desvendar o comportamento de organismos em ambientes extremos. Estes métodos podem ser cruciais para o avanço do conhecimento na vertente da engenharia genética e constituir uma ajuda fundamental e inovadora nos mais recentes empreendimentos espaciais.

Este trabalho tem primeiramente como objetivo definir a ficção especulativa, fazendo a distinção entre dois conceitos de realismo, o mágico e o realismo animista, mencionando ainda as conceções do “género” e do “modo” do fantástico, bem como apresentar uma introdução sobre a ficção científica e seu subgénero, o afrofuturismo. Ao discutir o importante papel da ficção especulativa, destaca-se especialmente a sua importância de implicação responsável e social no quadro das literaturas africanas. Verificamos que a narração das histórias no continente africano, e também dos descendentes africanos, conecta o presente com o passado e com as tradições. Por outro lado, essa estética não realista fornece uma maneira de explorar o futuro, buscando soluções para desafios atuais enfrentados pela sociedade africana, como a fome, a pobreza e as doenças. Em seguida, com base no livro Espíritos Quânticos–Uma Jornada por Histórias de África em Ficção Especulativa, publicado em Moçambique, são analisados em especial 15 contos. Os temas mais comumente abordados incluem o tratamento da tradição e da modernidade, a relação entre seres humanos e a natureza, bem como a crítica à corrupção na sociedade. Considerando o desenvolvimento deste tipo de ficção, enfatizam-se fortemente dois aspetos sobre a vitalidade da ficção especulativa no contexto africano. Primeiro, a necessidade de mais perspetivas africanas no quadro da ficção especulativa e, em segundo lugar, a necessidade de mais representações em outras áreas criativas, nomeadamente na área cinematográfica.

Germany has had rules in place on short-time work for almost one hundred years. In the current situation of the Coronavirus pandemic, these rules play a pivotal role. The basic idea is simple: For the temporary, crisis-related reduction in working hours, the workers in question receive a wage compensation payment of 60 to 70 percent of their previous net income. They keep their jobs. This is also advantageous for the employer. When the crisis is over, the employer has all the workers necessary for a return to normal operations at his or her disposal again. This system last proved its worth during the recession of 2008/2009. Nevertheless, the practical management of this situation raises a series of detailed questions. The most important of which is: Do the workers in question first have to take their annual leave and work off their time credits before they can have access to payments from the State? As long as the lack of work is of a temporary nature, reduced working hours take precedence over redundancies. Workers can only be made redundant during a phase of reduced working hours if new conditions enter into play that result in a lasting reduction in the overall workload

Este estudo pretende analisar sob uma perspectiva comparada as fontes de direito do trabalho em Portugal e em Angola, partindo do conceito de fontes de direito e passando pela concretização das fontes de direito do direito laboral em cada um dos países. Estes ordenamentos jurídicos com todos os seus pontos em comum apresentam diferenças, desde logo no enquadramento sistemático daquelas que poderão ser consideradas como fontes de direito do direito laboral. O direito do trabalho português consagra no Código do Trabalho fontes de direito de trabalho, enquanto o ordenamento angolano prevê fontes de regulamentação do direito ao trabalho, sendo que esta diferença poderá ter implicações relevantes no momento de determinação das fontes de direito aplicáveis. Este estudo aborda ainda a possibilidade de outros instrumentos poderem ser considerados como fonte de direito do trabalho. Por último, são ainda referenciados alguns princípios gerais sobre hierarquia de normas e resolução de conflitos de normas.

As interacções sociais são essenciais para promover as aprendizagens matemáticas, favorecendo os desempenhos dos alunos, em aula. Este texto aborda alguns dos resultados obtidos nos projectos de investigação-acção do projecto Interacção e Conhecimento, ilustrando como as práticas, desenvolvidas em aula, podem respeitar a diversidade e favorecer a apropriação de conhecimentos matemáticos.

O trabalho em domicílio introduzido no ordenamento jurídico nacional por força da imperativa imobilidade para escapar ao contágio pandêmico, veio em abono da verdade a proclamar, na prática, o teletrabalho pela corrente utilização de meios telemáticos no desempenho da actividade laboral em casa, por certo com a importância evidente de mitigar a elevada probabilidade da queda dos níveis de produção e ao mesmo tempo assegurar a continuidade da relação de emprego nas áreas de serviços compatíveis com o procedimento adoptado, embora a aludida iniciativa não seja acompanhada de um repositório de previsões com as particularidades exigidas para reger, em maior medida e tanto quanto possível, a complexidade de uma relação que, na pureza da verdade, já se encaminha para ocupar um lugar de vulto na vida contemporânea. Em suma, ainda que o trabalho em domicílio possa ser desenvolvido sem a ligação entre o trabalhador e o empregador através do recurso às chamadas novas tecnologias de informação e comunicação, ou seja, sem intervenção desses instrumentos, pela índole do presente estudo logo se percebe que apenas nos interessa o exercício da actividade na variante ou na modalidade de teletrabalho.