FCT: DQ - Dissertações de Mestrado
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- Paving the way for Nasal Delivery of Biopharmaceuticals: Particle Engineering and Performance CharacterizationPublication . Carmo, Beatriz Geraldes Couchinho Simões do; Ricardo, Ana; Henriques, PatriciaO desenvolvimento de formulações em pó nasal para administração de fármacos biológicos do nariz ao cérebro requer uma otimização cuidadosa da estabilidade do fármaco, do perfil de deposição nasal, e da robustez do processo de produção. O presente trabalho visou desenvolver formulações de pó nasal de péptidos com estabilidade adequada e deposição direcionada do nariz ao cérebro através do estabelecimento de uma metodologia preditiva de screening de formulações para garantir a integridade dos péptidos em condições de stress e da comparação de estratégias de engenharia de partículas, como secagem por atomização, liofilização e mistura física com diferentes excipientes, em termos de robustez de processo e perfil de deposição. Dois péptidos modelo, P1 e P2 foram inicialmente selecionados para avaliar a estabilidade sob tensão de corte e stress térmico na presença de seis excipientes. Em seguida, foram produzidas oito formulações por secagem por atomização, liofilização e mistura física com dois tipos de carriers. Estudos de estabilidade acelerada validaram o valor preditivo do screening. A caracterização da deposição nasal no Alberta Idealized Nasal Inlet mostrou que as formulações secas por atomização obtiveram resultados robustos, com alta deposição na região dos cornetos nasais (> 50% da dose administrada), apesar do seu baixo tamanho de partículas (Dv50 ≤ 5 μm). Os pós liofilizados, por outro lado, apresentaram um desempenho geral reduzido, com alto teor de água residual e baixa dose emitida (aproximadamente 20% p/p). As misturas físicas melhoraram a deposição no vestíbulo e nos cornetos nasais, ao mesmo tempo em que reduziram a deposição na nasofaringe e no filtro, mas mostraram performance inferior à obtida pelas formulações obtidas por secagem por atomização. Este estudo destaca o papel crítico do design da formulação e da estratégia de produção na performance do pó peptídico nasal. A secagem por atomização mostrou ser uma abordagem robusta, oferecendo o equilíbrio mais promissor entre estabilidade e desempenho de administração nasal.
- Hidrogénio: Revisão de Tecnologias de Produção, Políticas Energéticas e MercadoPublication . Neves, Lilia Patricia Leal das; Nobre, Catarina; Gonçalves, Maria MargaridaA crise climática é um dos maiores desafios atuais, com amplas evidências de que não podemos continuar a explorar os recursos do planeta nem emitir gases que provocam o efeito estufa, como temos feito até nos dias de hoje. Nos últimos anos, no entanto, o mundo parece ter tomado consciência da gravidade das mudanças climáticas, cujos efeitos estão cada vez mais visíveis. Esse despertar global permitiu a criação de acordos visando à redução das emissões de gases de efeito estufa, responsáveis pelo aquecimento global, com o objetivo de alcançar a neutralidade carbónica. Este trabalho examina a relevância do hidrogénio na transição energética promovida pela União Europeia (UE). São discutidas as suas propriedades, bem como os diferentes métodos para produção, armazenamento e distribuição, culminando no uso final. Além disso, foi avaliada a estratégia da UE para o hidrogénio, ressaltando seus principais objetivos e metas. As políticas nacionais também foram analisadas, incluindo a estratégia portuguesa, com enfoques variados conforme os setores prioritários e as metas principais. Desta análise crítica conclui-se que apesar de partilharem metas comuns, cada país prioriza aspetos distintos. Contudo, o papel do hidrogénio na transição energética nacional e internacional é evidente, com grande potencial para expansão e aplicação.
- Extraintestinal Pathogenic E. coli (ExPEC): What is the real risk to public health?Publication . Simões, Mariana Marquês; Pista, ÂngelaEscherichia coli (E. coli) é uma bactéria versátil que integra a microbiota intestinal humana como comensal, podendo também atuar como agente etiológico de infeções intestinais e extraintestinais. As estirpes patogénicas extraintestinais (ExPEC) assumem particular relevância devido ao seu potencial de virulência e à crescente associação à resistência antimicrobiana. O presente estudo teve como objetivo caracterizar fenotípica e genotipicamente 516 isolados clínicos de E. coli, obtidos de diferentes produtos biológicos entre 1990 e 2025. Foram realizados testes de suscetibilidade antimicrobiana e sequenciação total do genoma (WGS) para avaliar perfis de resistência, diversidade genética e determinantes de virulência e resistência. Verificou-se que 54,7% dos isolados apresentaram resistência a pelo menos um antibiótico, sendo 23,4% multirresistentes (MDR), distribuídos por 85 perfis distintos. As resistências mais frequentes foram à ampicilina, tetraciclina, sulfonamidas e trimetoprim. A análise genómica revelou uma elevada diversidade de genes de resistência, incluindo β-lactamases (destaque para blaTEM-1B) e mutações associadas à resistência a fluoroquinolonas. Genes codificadores de β-lactamases de espectro alargado (ESBL) e de carbapenemases foram identificados com baixa frequência. A distribuição pelos filogrupos evidenciou elevada diversidade, com predomínio do filogrupo B2, especialmente em isolados extraintestinais. Foram identificados 96 serogrupos, 235 serotipos e 179 sequências tipo. A maioria dos isolados foi classificada como ExPEC, incluindo uma proporção relevante de isolados híbridos. Os fatores determinantes de virulência mais relevantes incluíram genes associados à adesão, aquisição de ferro e produção de toxinas. Globalmente, os resultados evidenciam diversidade genética, o potencial de virulência e a resistência antimicrobiana de E. coli em contexto clínico, reforçando a sua relevância em saúde pública e a necessidade de vigilância contínua. A presença de genes de virulência de ExPEC em isolados de origem fecal sugere que o intestino pode atuar como reservatório de estirpes com potencial patogénico extraintestinal, com implicações na sua disseminação e no risco de infeção.
- Desenvolvimento de um Método Multiresíduo para a Análise de Pesticidas em Solos por LC-MS/MSPublication . Miranda, Bárbara Inês Simões; Eusébio, Mário; Leandro, VivianaA presença de resíduos de pesticidas em solos consiste num problema cada vez mais preocu- pante devido à utilização excessiva, persistência e toxicidade dos pesticidas. Esta questão levanta preo- cupações ambientais e toxicológicas, devido à ausência de informação suficiente na legislação europeia referente a limites máximos permitidos por lei. O propósito deste trabalho corresponde ao desenvolvi- mento e validação de um método analítico, analisado por cromatografia líquida acoplado com espectro- metria de massa em tandem (LC-MS/MS), capaz de detetar e quantificar resíduos de pesticidas presentes em solos. Neste contexto, dado que o solo consiste numa matriz complexa, procedeu-se à extração de resíduos de pesticidas através do método de QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe), visto que corresponde a uma solução sustentável e mais rápida quando comparado aos métodos convencionais. O método foi validado para os pesticidas azoxistrobina, difenoconazole e famoxadona, seguindo os critérios de aceitação reportados no guia SANTE/11312/2021 para a linearidade, gama de trabalho, repetibilidade, precisão intermédia e exatidão. O método apresenta boa linearidade (R2 > 0,995), abrangendo uma gama de trabalho de 5 ppb a 100 ppb, com uma elevada especificidade e sele- tividade em identificar os três resíduos de pesticidas em estudo, que apresentam um limite de deteção (LD) próximo de 0,003 mg/kg. No caso do limite de quantificação (LQ), o azoxistrobina apresenta um valor equivalente ao limite máximo residual (LMR), isto é, 0,01 mg/kg. Contrariamente, o difenoco- nazole e o famoxadona, apresentam um LQ de 0,007 mg/kg e 0,008 mg/kg, respetivamente. As matrizes avaliadas apresentaram recuperação entre 90% e 105%, com CV entre 4,78% e 8,20%, em condições de repetibilidade, e 7,62% e 11,95%, em condições de precisão intermédia e uma incerteza inferior a 50%. Assim, todos os critérios cumprem os requisitos, confirmando aplicabilidade do método na deteção de resíduos de pesticidas em solos.
- Microbiological monitoring study of the production environment in the pharmaceutical industry: application to an injectable production linePublication . Rosa, António Eduardo Falcão Barbosa Pereira; Moreira, Ana; Cardoso, Maria MargaridaIn the pharmaceutical industry, drugs production is vulnerable to microbiological contamination. Besides Routine and Environmental Monitoring activities, additional methodologies, namely periodic risk assessments, must be conducted to ensure the safety of production. A risk assessment for Grade C and D production areas was performed. In this context, a Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) was created. Failure modes were studied within four main sources of microbiological contamination: personnel, Heat, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) system, water system and materials. The FMEA also presents the actual control measures and risk mitigation strategies for each failure mode. Then, a statistical analysis was done for Grade C and Grade D cleanrooms from one injectable production line. For each test type (active air, passive air, surface sampling) and each Grade, the analysis started with the p-charts and followed by trend analysis. Concerning p-charts, connections between the non-random patterns and deviations were studied. After that, p-charts results were compared to trend data. Together, these methods enabled the identification of locations with higher and lower dispersion of results in Grade C active and passive air sampling and Grade D passive air sampling. They supported recommendations to reduce sampling frequency in areas where both methods indicated that conditions were consistently under control. Trend data allowed the determination of alert and action levels exclusively based on statistical data. These values reflect the relative differences within and between test types and Grades. In this thesis, FMEA and statistical analysis were powerful methods that enabled effective risk assessment for microbiological contamination.
- Dual-Imaging Radiocomplexes for Prostate CancerPublication . Santos, Maria Trindade; Fernandes, Célia; Silva, Francisco; Vieira, HelenaDespite the latest advancements, prostate cancer (PCa) remains a prevalent disease. Particularly in localized PCa cases, prostatectomy is a frequently required surgical proce- dure that aims for total or partial removal of the prostate gland. Prior to this intervention, imaging techniques such as Positron Emission Tomography-Computed Tomography (PET- CT) and Multiparametric Magnetic Resonance Imaging (mpMRI) are employed, granting preoperative tumor identification, which is crucial for effective surgical planning. Although tumor localization is displayed preoperatively, tumor recognition poses a significant challenge for physicians during surgery. To address this issue, fluorescence imaging has emerged as an auspicious intraoperative assistance strategy that grants real-time tumor visualization, fostering complete tumor resection. Therefore, developing bimodal complexes with radionuclides and dye incorporation offers a promising approach that integrates nuclear and optical imaging modalities, thereby enhancing diagnostic and surgical workflow. To this end, a dual-imaging Prostate Specific Membrane Antigen (PSMA)-targeting radiocomplex was synthesized, characterized and radiolabeled with 67/68Ga. While radi- olabeling procedures with 68Ga, using an automated synthesizer module, did not lead to a suitably pure 68Ga-complex, the desired radiocomplex was obtained with over 95% of radiochemical yield and purity in radiolabeling studies with 67Ga. Internalization and cellular uptake assays confirmed that high PSMA-expressing PC3 PIP cells exhibited greater cellular uptake (23% at 240 min) than low PSMA-expressing PC3 Flu cells (6% at 240 min). Lastly, a blocking study was conducted on PC3 PIP using a 2-PMPA agent, resulting in a 40% binding inibition, indicative of receptor-mediated uptake. Although further studies are required to effectively obtain the desired 68Ga radiocom- plex, the results achieved for the 67Ga radiocomplex demonstrate the potential of these PSMA-targeting bimodal compounds for PCa.
- Avaliação da Pegada Carbónica da Oficina de Motores da TAP e Desenvolvi- mento de uma Ferramenta de CálculoPublication . Serra, Xavier Moreira; Eusébio, Mário; Ferreira, AntónioEsta dissertação de mestrado focou-se no estudo das alterações climáticas e na impor- tância deste tema para governos e instituições, que têm a responsabilidade de desacelerar os fenómenos que afetam o planeta e a humanidade. O objetivo foi analisar a pegada de carbono da oficina de motores da TAP ME, através da recolha e análise de dados. O estudo seguiu as metodologias do GHG Protocol, com a definição dos scopes, e da norma ISO 14064. O scope 1, inclui emissões diretas de gases de efeito estufa resultantes de fontes controladas pela empresa. O scope 2, abrange emissões indiretas associadas ao con- sumo de eletricidade. O scope 3, engloba todas as outras emissões indiretas, normalmente associadas à cadeia de valor, provenientes das atividades da organização. Os resultados mostraram consumos anuais de 1150,7 MWh de eletricidade, 327455 m3 de gás natural e 335,2 toneladas de jet fuel. Foram geradas 36,5 toneladas de resíduos, sendo 90,2% considerados perigosos. O consumo total de materiais foi de 121,4 toneladas, com os químicos representando 50,7% deste total. As emissões totais de CO2eq da oficina de motores, em 2023, foram de 2591 toneladas. O scope 1 representou 67% das emissões, o scope 2 representou 9% e o scope 3 representou 24%. Comparando com outras empresas do setor, o consumo de eletricidade foi inferior ao esperado, enquanto a distribuição de emissões por scope foi semelhante a outras companhias aéreas com atividade de manutenção e reparo. Foram propostas quatro medidas para reduzir a pegada carbónica, sendo estas a implementação de painéis solares fotovoltaicos, a transição para energia 100% renovável, a substituição do gás natural por biometano e a substituição das folhas de papel normal por folhas de papel reciclado. A dissertação resultou na criação de uma ferramenta de cálculo, permitindo uma fácil introdução de dados e análise automática dos resultados de consumo e emissões de CO2eq. Recomenda-se para trabalhos futuros uma análise mais detalhada de cada scope, especialmente o scope 3, para obter uma estimativa mais realista e fidedigna.
- Sistema Híbrido de Produção de Energia Renovável Baseado em Tecnologia Fotovoltaica e Produção de Hidrogénio. Caso de Estudo de um bairro residencial na província de Cunene, AngolaPublication . Octávio, José Miguel Fortunato Miranda; Gonçalves, Maria Margarida; Ribeiro, RuiA transição energética global requer soluções sustentáveis, descentralizadas e tecnica- mente viáveis para atender à crescente demanda por eletricidade em áreas urbanas. Este es- tudo propõe e analisa um sistema híbrido de geração de energia elétrica, integran do painéis solares fotovoltaicos com a produção e armazenamento de hidrogénio verde, com foco na au- tonomia energética de uma centralidade urbana composta por 20.000 apartamentos T3 de ha- bitação social, a ser construída na província do Cunene, Angola. A abordagem adota o hidrogénio como vetor energético sustentável, produzido por meio da eletrólise da água utilizando eletrolisadores alcalinos alimentados por energia solar. O hidrogénio gerado é armazenado em tanques a 350 bar e convertido em eletricidade por células a combustível do tipo PEM, especialmente durante o período noturno. Em situações emergenciais ou em períodos de baixa irradiação solar, geradores a diesel são previstos como fonte de backup, com uso restrito. Foi também dimensionado um sistema descentralizado de bombeamento solar para ga- rantir o fornecimento de água potável e a irrigação das áreas verdes nos diferentes lotes da centralidade e para o fornecimento de água para a produção de hidrogénio. Os resultados demonstram a viabilidade técnica, económica e ambiental da solução proposta, promovendo eficiência energética, segurança no abastecimento e uma significativa redução nas emissões de gases de efeito estufa. Este modelo poderá ser replicado noutras regiões de Angola de forma a garantir o acesso a energia abundante e renovável para populações situadas a grande dis- tância de outros centros urbanos e da rede elétrica nacional.
- Final Product Optimization of a Copper Based Fungicide Produced by Extrusion Through Process Parameters Statistical AnalysisPublication . Tomás, Simone Gamito; Eusébio , Mário; Costa, FranciscoNas instalações industriais da Ascenza, ocorre a produção de várias formulações para tratar diferentes problemas nas colheitas agrícolas. Neste trabalho foquei-me num fungicida que visa tratar o míldio da videira. O nome comercial do produto é Vitipec C WG Advance (WG correspondendo a Wettable Granules) e a substância ativa é o Oxicloreto de Cobre 57%. Este produto é produzido por extrusão numa Extrusora de cesto, seco num Secador de Leito Fluidizado e isolado de acordo com a distribuição do tamanho de partícula num Crivo. Durante os meses em que segui o trabalho diário dentro da Ascenza e anteriormente existiam algumas irregularidades no desempenho deste processo: uma grande quantidade dos grânulos no fim da linha de produção do complexo Extrusora-Secador-Crivo, cujo diâmetro saía fora de especificação, na sigla OOS para Out of Specification (acima ou abaixo de 1,5 mm), representando um grande desperdício de material, energia e de outros recursos. Foram investidos esforços pelas equipas de Engenharia e operadores, mas o problema persistia. Alguns fatores que podem estar na origem é a quantidade de água integrada no primeiro estágio da produção (mistura) e que ia determinar a humidade do produto ao longo do processo, a natureza porosa do oxicloreto de cobre e ainda a presença de outro componente sólido que existe numa quantidade significativa. Estes três pontos derivam em diferentes consequências que vão ser apoiadas pela literatura. Para compensar estes desafios, a minha estratégia foi determinar os parâmetros e condições ótimos que este processo pode ter para que não acabemos com tanto material desperdiçado. Escolhi fazer uma abordagem de análise estatística, recorrente a um Design of Experience (DOE) com base num modelo de planeamento fatorial completo e de seguida desenvolvendo uma ANOVA para diferentes temperaturas de secagem. O desejado será a redução da quantidade de produto OOS e, quando implementadas as novas condições de operação otimizadas, o aumento da eficiência , produtividade e rentabilidade do processo de produção.
- Desenvolvimento e avaliação de detergentes para a remoção de alergénios na indústria alimentarPublication . Lourenço, Pedro Miguel Dinis; Eusébio, Mário; Proença, MárioA presença de alergénios na indústria alimentar constitui um risco significativo para a segurança do consumidor. Este fenómeno está frequentemente associado a fenómenos de contaminação cruzada. Neste contexto, a eficácia de limpeza assume um papel fundamental na remoção de resíduos proteicos das superfícies industriais. Este trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento e avaliação de dois detergentes com potencial aplicação na remoção de alergénios, nomeadamente um detergente clorado e um detergente enzimático. Para tal, foram desenvolvidas diferentes formulações e realizados ensaios experimentais com três alergénios: glúten, avelã e camarão. Os resultados obtidos demonstraram que o detergente clorado apresenta elevada eficácia na remoção dos três alergénios estudados, tendo sido possível estabelecer condições operatórias eficazes para cada um dos casos. Verificou-se que a remoção de glúten apenas foi alcançada com uma concentração de 5% e um tempo de contacto de 30 minutos, enquanto para a avelã foram suficientes 2% e 30 minutos. Já no caso do camarão, a remoção foi obtida com 2% e 20 minutos, assim como com 1% e 30 minutos, evidenciando uma menor resistência à remoção. Por outro lado, o detergente enzimático não apresentou resultados satisfatórios, não tendo sido possível validar nenhuma das formulações desenvolvidas, o que poderá estar relacionado com a possível desativação das enzimas e a sua falta de especificidade em superfícies alimentares. A análise económica evidenciou que o detergente clorado apresenta um custo de produção de 0,86 €/kg, sendo competitivo face aos produtos disponíveis no mercado, já as formulações enzimáticas apresentaram custos significativamente superiores, entre 3,10 e 4,70 €/kg. Deste modo, conclui-se que o detergente alcalino constitui uma solução eficaz e viável para a remoção de alergénios, enquanto o detergente enzimático não apresenta viabilidade nas condições estudadas.