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- Existe relação entre a infeção por SARS-COV-2 e diabetes MELLITUS em Portugal?Publication . Correia, C.; Fernandes, Rúben; Baylina, Pilar; Faria, B.Em 2019 assistiu-se ao aparecimento da doença causada pelo SARS-CoV-2 que é conhecida como COVID-19, na China. A pandemia do COVID-19 foi declarada em 2020, pela OMS e ainda hoje assola todo o mundo. A COVID-19 é altamente infeciosa e a maioria dos pacientes tem mais de 50 anos, sendo que estes apresentam pelo menos uma comorbilidade associada, entre as quais a Diabetes mellitus (Dm). A Dm é uma doença metabólica em que se verificam níveis elevados de glicose no sangue, durante um longo período. Neste trabalho pretende realizar um estudo bioestatístico da relação entre infeção por SARS-CoV-2 e Dm em Portugal. Neste estudo foram utilizados os dados estatísticos disponibilizados pela Direção Geral de Saúde, Ministério da Saúde, Instituto Nacional de Estatística e PORDATA, relativamente a 2020. O estudo bioestatístico e respetivas análises foram realizadas utilizando o software IBM SPSS Statistics. Os dados foram testados para verificar a sua normalidade usando teste de Shapiro-Wilk. Dado não se verificar a normalidade, calculou-se a correlação de Spearman. A correlação entre as variáveis foi investigada nas diferentes regiões. A correlação entre as variáveis total de casos e diabéticos, o valor p é de <0.001 o que indica que o coeficiente de correlação de 0.964 é estatisticamente significativo. O coeficiente de correlação positivo indica que quando a proporção de população com Diabetes aumenta, a proporção de população com COVID-19 também aumenta. Este estudo explorou a correlação entre COVID-19 e Dm e usando todos os dados disponíveis até 31 de dezembro de 2020, para Portugal. Os resultados deste trabalho mostram um coeficiente de correlação positivo bastante significativo entre as duas doenças (COVID-19 e Dm). Isto indica que se a prevalência de Dm aumenta, a prevalência de casos COVID-19 também aumenta.
- Effect of metabolic syndrome and individual components on colon cancer characteristics and prognosisPublication . Silva, Ana; Pereira, Sofia S.; Monteiro, Mariana P.; Araújo, António; Faria, GilMetabolic syndrome (MS) is recognized as a risk factor for colon cancer (CC). However, whether the cluster of metabolic changes that define MS also influence CC prognosis remains unclear. Thus, our aim was to investigate whether the presence of MS or any of the MS individual components could provide prognostic information on tumor phenotype and survival outcomes. Clinical and pathological data from patients with CC (n = 300) who underwent surgical resection at a single tertiary hospital were retrospectively collected to evaluate presence of MS components and diagnostic criteria, CC phenotype and disease outcomes. Patients were allocated into two groups according to the presence or absence of MS (n = 85 MS vs n = 83 non-MS). The overall prevalence of MS individual components was 82.7% for increased waist-circumference (WC), 61.3% for high blood pressure (BP), 48.8% for low HDL-cholesterol, 39.9% for high fasting glucose, and 33.9% for hypertriglyceridemia. Patients in the MS group presented smaller tumors (p = 0.006) with lower T-stage (p = 0.002). High BP (p = 0.029) and hypertriglyceridemia (p = 0.044) were associated with a smaller tumor size, while low-HDL (p = 0.008) was associated with lower T-stage. After propensity score matching using age, tumor size and staging as covariates high-BP (p = 0.020) and WC (p = 0.003) were found to influence disease-free survival, but not overall survival. In conclusion, despite MS being an established risk factor for CC, our data does not support the hypothesis that MS components have a negative impact on disease extension or prognosis. Nevertheless, a protective role of BP and lipid lowering drugs cannot be excluded.
- The MopBot Cleaning Robot – An EPS@ISEP 2020 ProjectPublication . Tuluc, Corina; Verberne, Frederique; Lasota, Szymon; Almeida, Tomás de; Malheiro, Benedita; JUSTO, Jorge; Ribeiro, Cristina; Silva, Manuel F.; Ferreira, Paulo; Guedes, PedroWaste is one of the biggest problems on Earth today. In the spring of 2020, a team of students enrolled in the European Project Semester at Instituto Superior de Engenharia decided to contribute with the design of an ethically and sustainability-oriented autonomous cleaning robot named MopBot. The project started with the research on similar solutions, ethics, marketing and sustainability to define a concept and create a functional, ethical and sustainability driven design, including the complete control system. Finally, given the undergoing pandemic, the operation of the MopBot was simulated using CoppeliaSim. MopBot is a medium-sized vacuum cleaner, with two vertical brushes, intended to clean autonomously large areas inside buildings such as shopping malls or corridors. It is shipped with a sustainable packaging solution which can be re-purposed as a disposal box for electrical components.
- Smart Bicycle Probe – An EPS@ISEP 2020 ProjectPublication . Boularas, Mélissa; Szmytke, Zuzanna; Smith, Logan; Isik, Kaan; Ruusunen, Juho; Malheiro, Benedita; JUSTO, Jorge; Ribeiro, Maria Cristina de Castro; Silva, Manuel F.; Ferreira, Paulo; Guedes, PedroAir pollution kills approximately 7 million people every year and nine out of ten people are exposed to high levels of airborne pollutants. This paper describes the design of a bicycle air probe by a team of multicultural and multidisciplinary students of the European Project Semester, during the spring of 2020. This learning experience started with the analysis of the state-of-the-art, ethics, marketing and sustainability dimensions, and was followed by the design, development and simulation of a proof-of-concept solution. The result is GOairLight – a bicycle probe paired with a mobile app. The probe collects air quality, humidity and temperature data as cyclists ride, while the mobile app shares the collected data with the community, by means of a cloud database, presents relevant air quality information and suggests less polluted routes. Furthermore, it relies on a sustainable energy source – a dynamo powered by the cyclist – and automatic lighting. The latter feature improves cyclist visibility and raises the awareness towards the cyclist, contributing to increased road safety.
- Alterações morfopatológicas no rim de rato com obesidade e insulino-resistênciaPublication . Teixeira, C.; Guedes, C.; Sousa, A.; Lopes, S.; Luís, C.; Soares, R.; Baylina, Pilar; Moreira, F.; Alencastre, I.; Fernandes, RúbenA diabetes é uma das patologias com elevada taxa de comorbilidades associadas, como a nefropatia diabética que por sua vez leva a doença renal de estadio terminal (DRET). Estudos prévios demonstraram que indivíduos que desenvolveram DRET apresentavam um IMC mais elevado revelando a importância da obesidade no desenvolvimento da doença. Existe uma relação entre a atividade endócrina do tecido adiposo e a doença renal, nomeadamente o desenvolvimento de inflamação, fibrose, stress oxidativo, metabolismo lipídico anormal, uma elevada produção de insulina e maior resistência à mesma. As alterações histológicas renais mais frequentes ocorrem no glomérulo e podem ser classificadas conforme o espessamento da membrana basal glomerular, expansão mesangial ou glomerulosclerose. Avaliar as alterações histológicas renais, nomeadamente, a inflamação, fibrose e acumulação de tecido adiposo ou carboidratos. Ratos C57Bl/6J foram submetidos a dieta normal e a dieta gorda, e depois de sacrificados os tecidos (rim) foram fixados, desidratados e impregnados em parafina. Cortes histológicos foram submetidos às seguintes colorações: Hematoxilina e Eosina, Ácido Periódico de Schiff (PAS), PAS e Azul de Alcian e Tricrómio de Masson. Em ratos obesos insulino-resistentes, observou-se uma alteração de tamanho dos glomérulos e um evidente aumento do espaço capsular. Há também uma alteração da arquitetura e organização estrutural a nível tubular e uma evidente acumulação de gotículas de lípidos. Contrariamente ao esperado não foram encontradas evidências de fibrose. Conclusão: Todas as alterações esperadas foram encontradas nos cortes histológicos de tecido exceto a ausência de fibrose. Mais estudos serão necessários no sentido de perceber a relação entre este fator e a doença renal.
- Stress oxidativo em diabéticos com fígado gordo não-alcoólicoPublication . Martins, B.; Rigor, J.; Rocha, A. C.; Dias, M. C.; Luís, Carla; Baylina, Pilar; Mendes--Martins, D.; Fernandes, RúbenO fígado gordo não-alcoólico (FGNA) é caracterizado pela acumulação excessiva de gordura, especialmente triglicerídeos, nos hepatócitos. Estima-se que a prevalência de FGNA em todo o mundo seja aproximadamente 25%. A prevalência de FGNA em indivíduos com diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) é consideravelmente superior em relação aos indivíduos com diabetes mellitus tipo 1, sendo aproximadamente 70%. No entanto, há relatos da existência de uma ampla variação (21% - 87%) que depende de distintos fatores. O aumento de glicose intra-hepática e de piruvato aumentam o fluxo metabólico oxidativo, bem como a biogénese de gordura intra-hepática. Esta acumulação de gordura resulta em stress oxidativo e consequente indução de inflamação crónica e necrose. Compreender o envolvimento da superóxido dismutase 1 e da catalase no estado oxidativo total em diabéticos com FGNA. Os níveis de stress oxidativo são significativamente superiores em diabéticos com FGNA em relação aos indivíduos saudáveis. Como o FGNA representa um problema crescente, principalmente nas sociedades ocidentais, é prioritário encontrar um método acessível e reprodutível para diagnosticar precocemente o FGNA, melhorando a gestão clínica do doente. Caso esta patologia não seja tratada adequadamente, pode progredir para esteatohepatite não alcoólica, cirrose ou hepatocarcinoma.
- Design, Modeling, and Simulation of a Wing Sail Land YachtPublication . Tinoco, Vítor; Malheiro, Benedita; Silva, Manuel F.Autonomous land yachts can play a major role in the context of environmental monitoring, namely, in open, flat, windy regions, such as iced planes or sandy shorelines. This work addresses the design, modeling, and simulation of a land yacht probe equipped with a rigid free-rotating wing sail and tail flap. The wing was designed with a symmetrical airfoil and dimensions to provide the necessary thrust to displace the vehicle. Specifically, it proposes a novel design and simulation method for free rotating wing sail autonomous land yachts. The simulation relies on the Gazebo simulator together with the Robotic Operating System (ROS) middleware. It uses a modified Gazebo aerodynamics plugin to generate the lift and drag forces and the yawing moment, two newly created plugins, one to act as a wind sensor and the other to set the wing flap angular position, and the 3D model of the land yacht created with Fusion 360. The wing sail aligns automatically to the wind direction and can be set to any given angle of attack, stabilizing after a few seconds. Finally, the obtained polar diagram characterizes the expected sailing performance of the land yacht. The described method can be adopted to evaluate different wing sail configurations, as well as control techniques, for autonomous land yachts.
- Efeito da Testosterona e Estradiol no paradoxo diabetes/cancro de próstataPublication . Sousa, A.; Luís, C.; Lopes, S.; Guedes, C.; Teixeira, C.; Rigor, J.; Mendes-Martins, D.; Costa, R.; Soares, R.; Baylina, Pilar; Fernandes, RúbenA testosterona tem diversas funções, destacando-se em tumores hormono-dependentes como o cancro da próstata, controlando vias de produção de PSA e estando associado à agressividade tumoral. Doentes diabéticos tipo 2 tendem a apresentar níveis mais baixos de testosterona devido à sua conversão em estradiol no tecido adiposo, geralmente aumentado. Além disso, diabéticos demonstram uma menor incidência para este tipo específico de cancro. Assim, é importante compreender o mecanismo de ação das hormonas no cancro da próstata. Compreender o efeito da testosterona e do estradiol na viabilidade do cancro de próstata e a sua influência na incidência deste cancro em diabéticos. Foi avaliada a viabilidade em 2 linhas celulares de cancro de próstata com diferentes recetores hormonais – PC3 (recetores apenas para estradiol) e LNCaP (recetores para estradiol e testosterona) sujeitas a diferentes concentrações de testosterona e estradiol (106; 10-9; 10-12 M). Verificaram-se diferenças significativas na concentração de testosterona 10-6 M no sentido da redução da viabilidade celular na linha PC3. Na linha LNCaP foram observadas diferenças significativas para todas as concentrações das hormonas no sentido do aumento da viabilidade, exceto para a concentração de 10-6 M de testosterona, que reduziu a viabilidade. Os resultados obtidos para a testosterona sugerem um efeito direto na viabilidade, podendo esta relação ser uma das hipóteses para explicar o paradoxo observado no cancro da próstata/diabetes, sendo necessários mais estudos para comprovar esta relação.
- A Human-like Upper-limb Motion Planner: Generating naturalistic movements for humanoid robotsPublication . Gulletta, Gianpaolo; Costa e Silva, Eliana; Erlhagen, Wolfram; Meulenbroek, Ruud; Costa, Maria Fernanda Pires; Bicho, EstelaAs robots are starting to become part of our daily lives, they must be able to cooperate in a natural and efficient manner with humans to be socially accepted. Human-like morphology and motion are often considered key features for intuitive human–robot interactions because they allow human peers to easily predict the final intention of a robotic movement. Here, we present a novel motion planning algorithm, the Human-like Upper-limb Motion Planner, for the upper limb of anthropomorphic robots, that generates collision-free trajectories with human-like characteristics. Mainly inspired from established theories of human motor control, the planning process takes into account a task-dependent hierarchy of spatial and postural constraints modelled as cost functions. For experimental validation, we generate arm-hand trajectories in a series of tasks including simple point-to-point reaching movements and sequential object-manipulation paradigms. Being a major contribution to the current literature, specific focus is on the kinematics of naturalistic arm movements during the avoidance of obstacles. To evaluate human-likeness, we observe kinematic regularities and adopt smoothness measures that are applied in human motor control studies to distinguish between well-coordinated and impaired movements. The results of this study show that the proposed algorithm is capable of planning arm-hand movements with human-like kinematic features at a computational cost that allows fluent and efficient human–robot interactions.
- Quercetin-biapigenin nanoparticles are effective to penetrate the blood–brain barrierPublication . Oliveira, Ana; Pinho, Cláudia; Sarmento, Bruno; Dias, Alberto C. P.Search for efficient therapeutic agents for central nervous system (CNS) disorders has been extensive. Nevertheless, blood-brain barrier (BBB) is an obstacle that prevents the majority of compounds to act in these diseases. It is, thus, of extreme relevance the BBB overcome, in order to deliver a drugs therapeutically active concentration to the action site, with the least losses and interaction with other organs, tissues, or cells. The present study aimed to investigate the potential protective effect of quercetin-biapigenin encapsulated into poly(Ɛ-polycaprolactone) (PCL) nanoparticles against t-BOOH-induced oxidative stress in several brain cell lines, as well as evaluate the permeability of those active molecules through an in vitro BBB model. The three cell lines under study (BV-2, hcmec/D3, and U87) presented different reactions to t-BOOH. In general, quercetin-biapigenin PCL-loaded nanoparticles were able to minimize compound toxicity they convey, regardless the cell line. Quercetin-biapigenin PCL-loaded nanoparticles (Papp of approximately 80 × 10-6 cm/s) revealed to be more permeable than free compounds (Papp of approximately 50 × 10-6 cm/s). As of our knowledge, this is the first report of quercetin-biapigenin PCL-loaded nanoparticle activity in brain cells. It is also the first determining its permeability through BBB, as an effective nanocarrier for brain delivery.