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- Graphene oxide nanomaterials for cancer therapyPublication . Diogo, Duarte de Melo; Correia, Ilídio Joaquim Sobreira; Louro, Ricardo Saraiva Loureiro de OliveiraRegardless of the advancements in medicine, there are diseases that have a tremendous impact on today’s society. In this context, cancer is probably the most devastating one. Despite all the intensive research on cancer, its incidence and mortality rates are still high. In fact, the classical cancer treatments (surgery, chemotherapy and radiotherapy) have a low therapeutic efficacy and induce side effects in patients that can pose a threat to their life. Furthermore, the low therapeutic index of the available treatments is further impaired by resistance mechanisms developed by cancer cells to drugs/radiation. On the other hand, the novel therapies that are under clinical investigation (e.g. targeted chemotherapy and immunotherapy) are also affected by resistance mechanisms and have an even higher cost to the health service providers. In this way, there is an urgent need to discover and implement innovative cancer treatments that possess a higher therapeutic efficacy and display fewer side-effects. Among the different therapeutic approaches under investigation, photothermal therapy (PTT) mediated by nanomaterials has been showing promising results both in in vitro and in vivo assays. This therapy employs nanomaterials that, due to their physicochemical properties, can accumulate preferentially in the tumor site. Afterwards, an external light is used to irradiate the tumor zone, and the nanostructures accumulated at the tumor site absorb the radiation energy and convert it into heat, inducing damage to the cells. In nanomaterials’ mediated PTT, it is crucial to use near infrared radiation (NIR; 750-1000 nm) since most of the biological components (e.g. water, hemoglobin, proteins, melanin) have a minimal or an insignificant absorption within this wavelength range. Consequently, nanostructures should have a high NIR absorption in order to produce an efficient photothermal effect, when they are exposed to NIR light. In this way, compared to conventional therapies, cancer PTT mediated by nanomaterials can induce a spatial-temporal controlled effect with a higher selectivity towards the tumor zone. Among the different light-responsive nanomaterials, graphene oxide (GO) reveals promising properties to be applied in cancer PTT. GO is a 2D nanomaterial composed by a graphitic lattice that contains several types of oxygen-functional groups (carboxyl, hydroxyl and epoxy). This nanomaterial absorbs in the NIR region, displaying an efficient photothermal capacity. Furthermore, the aromatic lattice of this nanomaterial allows the loading of different types of molecules through non-covalent interactions (hydrophobic-hydrophobic interactions and π-π stacking). In this way, GO has a tremendous potential for photothermal and drug delivery applications. However, the direct use of GO in cancer therapy is severely limited by different factors. Firstly, GO has a weak colloidal stability – it precipitates in saline solutions and in biological fluids. This factor limits its intravenous administration. Furthermore, the aromatic lattice of GO can adsorb complement proteins, leading to its recognition by macrophages, and subsequent clearance from blood circulation. This removal avoids nanomaterials’ accumulation in the tumor zone. Additionally, GO is not selectively internalized by cancer cells, and thus can mediate a therapeutic effect that also affects the healthy cells found within the tumor microenvironment. The main objective of this thesis’ work plan was to address the limitations associated to GO-based materials and implement novel strategies to improve the PTT mediated by these materials. Such was pursued by i) employing coatings that can improve the biological performance of GO-based materials, ii) exploring preparation methods that can enhance GO photothermal capacity, and iii) encapsulating drug combinations with optimal synergistic anticancer activity on GO. In the first study, the anticancer capacity of D-α-tocopheryl polyethylene glycol 1000 succinate (TPGS) functionalized GO-based materials was evaluated. Initially, graphite oxide was synthesized through a modified version of the improved Hummer’s method. This material was then base-washed to remove the oxidation debris from its structure, which can improve its ability to adsorb molecules. Then, the material was exfoliated, yielding nanosized base-washed GO (bwGO). Afterwards, TPGS was explored for the functionalization of bwGO through two different approaches: a simple sonication method (yielding TPGS/bwGO) and a one-pot hydrothermal treatment (yielding TPGS/htGO). The results revelated that the TPGS coating successfully improved the stability of the GO derivatives. In particular, the TPGS/htGO displayed a greater colloidal stability and a 1.9-times higher NIR absorption (at 808 nm) in comparison to TPGS/bwGO. In in vitro studies, the TPGS/GO derivatives reduced the viability of breast cancer cells and had an insignificant effect on healthy cells. Furthermore, the combined application of TPGS/GO derivatives and NIR light induced an improved therapeutic effect. Particularly, the enhanced optical properties of TPGS/htGO enabled it to mediate a slightly more efficient phototherapy. In the second part of this thesis, the chemo-phototherapeutic potential of bwGO functionalized with an amphiphilic polymer based on poly(2-ethyl-2-oxazoline) (POxylated bwGO) and loaded with Doxorubicin (DOX) and D-α-Tocopherol succinate (TOS) was assessed. The results revealed that the POxylated bwGO presents suitable physicochemical, colloidal, optical and biological properties for application in cancer therapy. In addition, the screening of different DOX:TOS molar combination ratios, ranging from 5:1 to 1:5, disclosed that the 1:3 DOX:TOS molar ratio produces an optimal synergistic therapeutic effect towards breast cancer cells (combination index of about 0.56). Furthermore, this drug ratio had a 2-times weaker effect on normal cells. POxylated bwGO was then loaded with the 1:3 DOX:TOS combination in order to evaluate its chemo-phototherapeutic potential. In in vitro studies, the delivery of DOX:TOS by POxylated bwGO to cancer cells induced a stronger therapeutic effect than that attained with the free drug combination. Furthermore, an even greater cytotoxicity towards cancer cells was achieved by exposing DOX:TOS loaded POxylated bwGO to NIR radiation. Overall, the obtained results demonstrate that the applicability of GO-based materials in cancer therapy can be improved by performing their functionalization with amphiphilic polymers. Furthermore, the therapeutic potential of GO derivatives can be enhanced by using coatings with intrinsic anticancer activity or by encapsulating drugs that display a higher effect on cancer cells. These novel strategies will further contribute for the translation of GO-based materials from the bench to the bedside.
- REDE: Reunião de Escolas de DesignPublication . Borges, Afonso; Silva, Ana Catarina; Modesto, António; Cunca, Raul; Costa, Rui Carlos; Branco, VascoA realização da REDE foi pensada e planeada ao longo de um período de tempo durante o qual contámos com a colaboração e o apoio de diferentes entidades, às quais gostaríamos agora de manifestar o nosso agradecimento. À Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, na pessoa da Senhora Secretária de Estado, Professora Doutora Maria Fernanda Rollo, pelo forte apoio e interesse demonstrado ao longo de todo o processo de organização desta primeira REDE. À Universidade de Aveiro e ao Departamento de Comunicação e Arte, pelo incentivo para que esta Reunião pudesse ter lugar e pelo seu acolhimento. A todas as Escolas e respectivos representantes por dignificarem a reunião com a sua presença e pelos valiosos contributos ao longo da discussão que permitiram a elaboração de um documento mais representativo do actual cenário da formação superior em Design em Portugal. À Barbosa e Almeida pelo apoio financeiro à realização da REDE. Gostaríamos ainda de acrescentar que, tal como anunciado, estamos já a pensar na REDE02, agora inserida no âmbito do Projecto Design Obs., cujo financiamento foi aprovado em Abril e que nos permitirá desde já abordar algumas das questões enunciadas neste documento.
- Ensaios sobre Capital Intelectual das Instituições de Ensino Superior: Taxonomia, Mensuração e ImpactosPublication . Pedro, Eugénia Maria Gonçalves de Matos; Alves, Helena Maria Baptista; Leitão, João Carlos CorreiaOs ativos intangíveis são tidos como elementos essenciais para a criação de valor das instituições de ensino superior (IES), pois estas são consideradas como centros de conhecimento, tendo sido reconhecidas como atores críticos dos sistemas nacionais de inovação para o cumprimento da Estratégia de Lisboa. O capital intelectual das IES (CIIES) é, por isso, uma pedra angular para a criação de valor e a obtenção de uma vantagem competitiva contribuindo também para o reforço da performance das próprias IES e da qualidade de vida (QV) de todos os seus stakeholders. É importante que as IES identifiquem, mensurem, façam a gestão e prestem contas sobre o seu CI, pois este é também um fator-chave para gerar valor não só para a organização, como também para a região onde está inserida. Contudo, verifica-se que existe uma lacuna relativamente a estudos que integrem ao mesmo tempo o impacto do CIIES na performance da própria instituição e na QV dos seus stakeholders; e na performance da região de influência e na QV das suas populações. Assim, a presente tese prossegue os seguintes objetivos genéricos: (i) realizar uma revisão sistemática da literatura tendente à apresentação do estado da arte sobre CI; (ii) elaborar uma proposta de operacionalização inovadora de mensuração do CI nas IES; (iii) identificar quais e que tipo de influências tem o CI das IES portuguesas na performance e na QV de stakeholders internos destas instituições; e (iv) analisar os efeitos associados entre o CI e a performance, ao nível do crescimento económico, do desenvolvimento e da QV da região de influência, providenciando implicações de política e de gestão estratégica e operacional para as IES e respetivas regiões de influência. Esta tese, desenvolvida em contexto de IES portuguesas, discute e define um método prospetivo multidimensional de mensuração do CI e analisa os efeitos associados, tanto para a performance e QV de estudantes e docentes/investigadores da própria instituição, como para a performance e QV das populações da região de influência, através de dois estudos quantitativos com metodologias diferentes. As influências e os efeitos referidos foram consolidados em três modelos e testados empiricamente através da técnica de modelação com equações estruturais e através de uma regressão logística multinomial, tendo como base uma amostra com dados primários, recolhidos através de inquérito por questionário, de 1325 indivíduos, oriundos de sete IES públicas, situadas em sete regiões diferentes de Portugal; e uma amostra com dados secundários, recolhidos nas bases de dados do INE - Instituito Nacional de Estatística, PORDATABase de Dados de Portugal Contemporâneo, e da Sales Index - Grupo Marktest, para os valores referentes às regiões. Os dados permitiram suportar todas as hipóteses formuladas para os modelos analisados com equações estruturais, dando conta da existência de efeitos diretos positivos e significativos entre o CIIES e a performance da própria instituição e entre o CIEES e a QV dos stakeholders. Os resultados também permitiram confirmar a validade conceptual dos modelos logit multinomial, no sentido de avaliar a influência que o capital humano, o capital estrutural e o capital relacional das IES têm no crescimento económico, no desenvolvimento regional e na QV da região de influência, evidenciando que as três dimensões de performance regional são em grande parte influenciadas pelo capital humano e pelo capital estrutural. Além disso, os resultados também revelam que o capital humano é o fator mais importante e mais influente. Contudo, relativamente ao capital relacional não se encontraram evidências significativas da sua influência em nenhuma das dimensões de performance regional estudada. A partir destes resultados discutiram-se as implicações para as políticas públicas e para a gestão estratégica e operacional das IES e respetivas regiões de influência.
- Operacionalização do ficheiro de autoridades na Biblioteca da Universidade da Beira InteriorPublication . Ribeiro, Ilda Anunciação do Patrocínio Campos; Gabriel, GraçaVivendo permanentemente sob a égide da mudança, as instituições de memória – bibliotecas, arquivos e museus – lutam diariamente para se tornarem cada vez mais relevantes e sustentáveis, apostando na transformação e na cooperação. Neste sentido, em 2005 a Biblioteca da Universidade da Beira Interior decidiu apostar na operacionalização do ficheiro de autoridades oferecendo aos utilizadores uma maior riqueza de metadados com possibilidades infinitas de interpretação e contextualização e o acesso a informação fiável e fidedigna, acrescentando valor ao catálogo bibliográfico. A partir de 2017 foi possível dar início de forma mais intensiva à elaboração de todos os tipos de autoridades. Este short paper irá abordar a visão da Biblioteca da UBI face à importância vital do ficheiro de autoridades, o trabalho que tem vindo a ser desenvolvido, os desafios encontrados, e os projetos para o futuro.
- Saúde óssea, prática desportiva e ciclo de vidaPublication . Tavares, Óscar Manuel da Conceição; Casanova, José Manuel Pinto da SilvaCompreender que a Densidade Mineral Óssea (DMO) é o resultado de um processo dinâmico de formação e reabsorção do tecido ósseo é essencial para jovens na puberdade, adultos, desportistas e sedentários. A relação entre exercício físico e DMO foi um dos objetivos deste estudo. Primeiramente tentou perceber-se a concordância entre os valores de composição corporal, de DMO e de Conteúdo Mineral Ósseo (CMO) obtidos com recurso a equipamentos de absorciometria de raios-X de dupla energia (DXA) concorrentes e de características técnicas diferentes. Verificou-se a não existência de diferenças significativas na análise à DMO no colo do fémur, no triângulo de Ward, no trocânter e no corpo total. A avaliação da Massa Magra (MM) também foi concordante no corpo total. Porém, o tecido gordo não deve ser referenciado. Avaliou-se também a relação entre a DXA e um novo modelo baseado em antropometria para estimar o volume da coxa em pesquisas sobre atletas de voleibol adolescentes do sexo feminino. Esta equação representa uma alternativa precisa e prática para quantificar o volume da coxa em jogadoras de voleibol feminino na adolescência tardia. De seguida, compararam-se os valores de densidade óssea, composição corporal, maturidade biológica, determinações de perfis lipídicos e inflamatórios em nadadores, basquetebolistas e sedentários. O basquetebol parece mais benéfico para os parâmetros ósseos do que a natação, enquanto os parâmetros lipídicos parecem ser mais afetados pela prática da natação do que de basquetebol. Estudaram-se ainda as diferenças de DMO, CMO, composição corporal, força estática e força isocinética entre um grupo de futebolistas e um grupo de jovens adultos fisicamente ativos e saudáveis. Constatou-se que a prática de atividades físicas com inúmeros impactos mecânicos, como o futebol, é suficiente para promover a obtenção e controlo de composição corporal ideal, conferindo vantagens acrescidas de tecido ósseo em jovens adultos do sexo masculino. Posteriormente, comparou-se a composição corporal e a densidade óssea entre jovens nadadoras e jogadoras de voleibol. Encontraram-se valores mais elevados de DMO e CMO em todo o corpo nas voleibolistas e também maiores níveis de massa gorda (MG) quando comparados com as nadadores. Estes estudos fornecem implicações práticas para jovens sedentários, atletas jovens de vários desportos com diferentes implicações ao nível do impacto e treinadores que podem beneficiar de rotinas de treino complementares com atividades portadoras de peso osteogénico, como resistência, força e treino pliométrico.
- Análise de sentimento em artigos de opiniãoPublication . Silva, Fatima; Silvano, Purificação; Leal, António; Oliveira, Fátima; Brazdil, Pavel; Cordeiro, João; Oliveira, DéboraO estudo apresentado realiza-se na interface entre a linguística e as ciências da computação, tendo como objetivo fazer a análise computacional de artigos de opinião na área da economia e finanças, seguindo o quadro teórico da análise de sentimento. Os principais objetivos do trabalho são i) determinar a orientação do sentimento, positivo ou negativo, e a intensidade dessa orientação através da anotação da polaridade do léxico, com incidência nos nomes e adjetivos, nos segmentos em que ocorre a expressão da opinião, e ii) verificar se um léxico específico para a área de economia e finanças tem vantagens na atribuição automática de sentimento sobre um léxico geral. Para atingir esses objetivos, foiselecionado um corpus de 45 textos, analisado em duas fases por anotadores com formação distinta. Primeiro, uma amostra de 10 textos foi obtida e anotada pelos investigadores da área de linguística, coautores deste artigo, com o objetivo de desenvolver um modelo linguístico para determinar a orientação e intensidade da polaridade de termos em artigos de opinião e extrair termos de léxico relevantes para esta área de estudo. Em seguida, um conjunto de 35 textos foi anotado por estudantes universitários, seguindo o método utilizado na primeira amostra. Com base na anotação linguística, a equipa das ciências da computação procurou determinar até que ponto um léxico de sentimento geral para a língua portuguesa – SentiLex - é suficiente para caracterizar o sentimento de uma frase de maneira satisfatória ou se o EconoLex, um léxico específico de sentimento, seria mais eficaz. O léxico específico inclui termos e expressões multipalavra relevantes para o domínio da economia e finanças e para a língua portuguesa, e foi elaborado pelos autores deste estudo. Os dados foram analisados usando uma metodologia mista, qualitativa e quantitativa. Os resultados obtidos permitem-nos considerar os seguintes itens como contributos desta investigação: i) a elaboração do modelo de anotação linguística adotado para a análise da orientação e da intensidade da polaridade do léxico, em especial dos nomes e adjetivos; ii) o papel central, ainda que não exclusivo, dos adjetivos para a determinação da polaridade do sentimento nos segmentos opinativos dos artigos do corpus; iii) o desenvolvimento de um novo léxico de sentimento específico português para a área da economia e finanças; iv) a melhoria do desempenho computacional do EconoLex⨁SentiLex em relação ao SentiLex no que se refere ao desempenho na caracterização automática de sentimento. Apesar destes resultados positivos, há algumas limitações que constituem os elementos a desenvolver na continuidade deste trabalho interdisciplinar, nomeadamente a análise linguística mais detalhada das classes gramaticais estudadas, a consideração de outros elementos/estruturas linguísticas determinantes para a caracterização do sentimento em SN/ frase, o alargamento do corpus, o aumento do léxico específico do domínio e a afinação dos métodos automáticos de identificação de termos de sentimento em textos de opinião e determinação da sua intensidade.
- Study of a Water-Energy Integrated System: Challenges of PrototypingPublication . Silva, Ana Rita; Santos, Fernando Charrua; Espírito Santo, António; Páscoa, J. C.; Fael, Cristina Maria SenaIn a society where Energy and Water walk side by side in practically all sectors of activity, it becomes necessary to analyze them from a productive, economic and sustainable point of view. Although independently developed and regulated, it is known that water needs energy and energy needs water. The increasing demand for energy and its exponential trend will have repercussions at all levels in the short term. and consequently, will increase the strain on freshwater resources. All these concerns and associated decision-making policies create an opportunity to improve the management of both sectors. There is an urgent need to improve the water-energy system and reduce energy consumption, using advanced technological changes and an optimized management strategy, leading to a more sustainable future. By improving the efficiency of water and energy use through integrated smart strategies, there are very positive repercussions on savings and impact on the local economy, especially in decentralized cases. The present paper aims to address the theme of the nexus of water-energy in the scope of promoting alternatives of management and development of integrated systems and study the dynamics of the development of the theoretical concept vs. prototyping in case of urban context and real environment.
- Guia de Boas Práticas: Gestão de Riscos e Perigos para a Saúde, Segurança e Higiene no TrabalhoPublication . Andrade, Luís P.; Nunes, J.; Paiva, Teresa; Gândara, J.; Pinheiro, R.; Gaspar, Pedro Dinis; Elias, M.; Pereira, C.D.; Soares, C.; Henriques, M.; Laranjo, Marta; Potes, Maria Eduarda; Santos, Ana Cristina Agulheiro; Santos, Fernando Charrua; Silva, Pedro Dinho da; Coutinho, P.; Carneiro, J.; Várzea, J.P.; Velho, Manuela Vaz; Araújo, M.A.; Ribeiro, M.; Santos, J.; Matias, JoãoO projeto +AGRO - Qualificação organizacional, energética e de Segurança e Saúde no Trabalho (SST) da indústria agroalimentar visa qualificar as Pequenas e Médias Empresas (PME) do setor agroalimentar para a adoção de estratégias inovadoras, com recurso às Tecnologias da Informação, Comunicação & Eletrónica (TICE), que lhes permitam aumentar a sua produtividade e eficiência ao nível da prevenção de riscos de SST, da eficiência energética e da otimização de processos de produção. Assim, no âmbito do projeto +AGRO foi desenvolvido o presente guia, que pretende ser uma ferramenta prática na caracterização dos perigos e riscos das empresas agroalimentares, em particular no subsetor dos produtos lácteos. Os incidentes (acidentes ou quase acidentes) são uma realidade transversal a todos os setores de atividade, pelo que a SST visa garantir a integridade física, psíquica e a saúde dos trabalhadores e, simultaneamente assegurar a produtividade das empresas. A garantia de condições de SST adaptadas aos riscos e atividades das empresas é um fator diferenciador que beneficia os trabalhadores, a organização e a interação com partes interessadas. A SST é regulamentada por legislação nacional e comunitária, bem como referenciais normativos, obrigando as empresas a estarem preparadas para prevenir os riscos existentes e cumprir esses requisitos legais/ normativos. Para tal, as empresas devem adotar políticas de prevenção que lhes permitam assegurar a integridade física, psíquica e a saúde dos seus trabalhadores, cumprir os requisitos legais/normativos aplicáveis e, adotar boas práticas de SST. Com este guia pretende-se dotar as empresas do subsetor dos produtos lácteos de informações, ferramentas e boas práticas que lhes permitam.
- Effects of Warm-Up, Post-Warm-Up, and Re-Warm-Up Strategies on Explosive Efforts in Team SportsPublication . Silva, Luís Miguel; Neiva, Henrique; Marques, MC; Izquierdo, Mikel; Marinho, DanielBackground In team sports, it is imperative that the warm-up improves acute explosive performance. However, the exact strategies, methods, and consequences of different warm-up practices remain unclear. A time delay between the warm-up and match and during half-time could negate the positive metabolic effects of the warm-up. Objectives We conducted a systematic review to synthesize and analyze the potential effects of strategies during a warm-up (before match), post-warm-up (time between the end of warm-up and the start of a match), and re-warm-up (half-time break within a match) on explosive performance in team sports. Furthermore, we examined optimal warm-up strategies based on the included studies. [...]
- Image Normalization Influence in Mammographic Classification with CNNsPublication . Perre, Ana Catarina; Alexandre, Luís; Freire, Luís C.In order to improve the performance of Convolutional Neural Networks (CNN) in the classification of mammographic images, many researchers choose to apply a normalization method during the pre-processing stage. In this work, we aimed to assess the impact of 6 different normalization methods in the classification performance of 2 CNNs. We have also explored 5 classifiers, being the first one the CNN itself. The other 4 correspond to Support Vector Machine (SVM), Random Forest (RF), Simple Logistic (SL) and Voted Perceptron (VP) classifiers, all of them fed with features extracted from one of the layers - comprised between the sixteenth and the nineteenth - of the CNN. The last 3 classifiers were tested with different options for data testing presentation, according to theWeka software: Supplied Test Set (STS), 10-fold Cross Validation (10-FCV) and Percentage Split (PS). Results indicate that the effect of image normalization in the performance of the CNNs depends on which network is chosen to make the classification; besides, the normalization method that seems to have the most positive impact is the one that subtracts to each image the corresponding image mean and divide it by the standard deviation (best AUC mean values were 0.786 for CNN-F and 0.790 for Caffe; the best run AUC values were, respectively, 0.793 and 0.791. Layer 1 freezing decreased the running time and did not harm the classification performance. Regarding the different classifiers, CNNs used alone with softmax yielded the best results, with the exception of the RF and SL classifiers, both using the 10-FCV and PS options; however, with these options, we cannot guarantee that the test set images are presented for the first time to the network.