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- Moving towards personalized medicine—The broad use of aptamers for targeted theranosticPublication . Sousa, André P.; Rocha, Ana C.; Almeida, Cátia; Carneiro, Mariana C. C. G.; Pais, Patrick P.; Viana, Rejane; Fernandes, Rúben; Barata, Pedro; Gestoso, Álvaro; Ramalho, Susana; Martins-Mendes, Daniela; Baylina, Pilar; Pereira, Ana CláudiaAptamers are short, single-stranded oligonucleotides synthesized in vitro from a randomized oligonucleotide library against a specific target. These molecules are capable of binding to a wide range of biological targets with high specificity and affinity. They present great advantages over antibodies with potential applications in research, diagnosis, and therapeutics. Specifically for tumors with late-stage identification and poor prognosis, like pancreatic cancer, the study of novel aptamers holds tremendous potential for cancer diagnosis and treatment. Along with cancer treatment, aptamers have also shown high potential in regulating the immune response and modulating several critical steps of signaling cascades, such as in immune checkpoints. In the context of microbiota and infection, aptamers are being studied to identify microbes and their metabolites. This assessment has the potential to improve the detection and management of infectious diseases while assisting us in better understanding health risks and treatment outcomes by tracking changes in the microbiota. In this review, the potential of aptamers is explored regarding their applications in cancer, immune, and microbiota therapy.
- Deep Learning LiDAR-based Power Lines Detection for Unmanned Aerial VehiclesPublication . Cunha, Tiago Francisco Pereira; Dias, André Miguel PinheiroO crescente grau de dependência das sociedades modernas na utilização da eletrici dade e a relutância das populações em aceitar a instalação de novas infraestruturas elétricas fazem com que as infraestruturas existentes operem constantemente no li mite de sua capacidade. Esta realidade implica a necessidade premente de prevenir qualquer ocorrência de falhas, uma vez que estas teriam repercussões económicas significativas para as empresas de eletricidade e resultariam em perturbações no for necimento de energia aos consumidores. Este cenário tem enfatizado cada vez mais a importância crescente da eficácia na supervisão e manutenção das redes elétricas. Neste sentido, a utilização de Unmanned Aerial Vehicles (UAV) representa uma das alternativas mais atraentes para a tarefa de inspeção de linhas de transmissão. A inspeção de linhas elétricas através de UAVs elimina a necessidade de expor in divíduos a situações de risco. Isto permite que os trabalhadores permaneçam em segurança no solo, enquanto um operador de UAV avalia a condição das linhas de transmissão. No entanto, isso requer o desenvolvimento de algoritmos para garantir que o processo de inspeção seja fiável e autónomo. A identificação das linhas de transmissão e dos seus componentes associados é tipicamente conduzida através de técnicas de deteção visual. Estas técnicas, de forma geral, mostram-se sensíveis às condições atmosféricas e a fundos com ruído visual, especialmente em situações de iluminação inadequada ou na presença de fundos com alto contraste. Para superar essas limitações, o presente estudo aborda a problemática da identificação e modelação das linhas elétricas com base na utilização de um sensor Light Detection And Ranging (LiDAR). Com este propósito, foi desenvolvido um algoritmo com a capacidade de identi ficar a localização e orientação das linhas de transmissão, através da utilização dos dados recolhidos por um sensor LiDAR. Em especifico, o algoritmo desenvolvido faz uso de um deep learning LiDAR-based 3D object detection model para não só prever a posição, mas também estimar a direção da trajetória das linhas, mediante a localização e orientação das 3D oriented bounding boxes que o algoritmo prevê. Adicionalmente, é integrado no sistema um pré-processamento e um pós-processamento, com o intuito de aumentar a sua eficácia. O pré-processamento tem como função reduzir o volume de dados de entrada e prepará-los de forma adequada para garantir que o modelo possa aprender e generalizar eficazmente. E o pós-processamento atua para aprimorar as previsões do modelo para alcançar resultados mais precisos. O sistema foi testado em três configurações com um conjunto de dados reais, e a partir dos resultados obtidos, foi possível validar a eficácia do sistema proposto, tanto em termos dos resultados gerados como de tempo de processamento.
- Caracterização do controlo postural de indivíduos pós acidente vascular cerebral em fase agudaPublication . Rodrigues, Alexandra Sofia Alves; Silva, Claúdia CostaO controlo postural (CP) constitui um indicador de prognóstico funcional e um dos requisitos para a execução das tarefas diárias, ficando frequentemente comprometido após um Acidente Vascular Cerebral (AVC). A importância desta função para a organização do controlo motor justifica a pertinência da sua avaliação, especialmente na população pósAVC. Caraterizar o CP de indivíduos pós AVC em fase aguda, nomeadamente aquando da autorização médica para levante e no momento da alta hospitalar, comparando entre géneros e entre indivíduos com e sem comorbilidades, bem como verificar a associação entre o CP e a idade e o tempo de internamento. Estudo observacional longitudinal prospetivo que envolveu 43 indivíduos pós-AVC isquémico em fase aguda, internados numa unidade hospitalar. Foi avaliado o CP em dois momentos, M0 (autorização médica para levante) e M1 (alta hospitalar), utilizando a Escala de avaliação postural para pacientes com sequelas de AVC (PASS). Resultados: Verificaram-se diferenças significativas no CP, entre os dois momentos (p<0.000). Em M1, verificou-se um melhor CP no género masculino (p<0.021). Em M0, os indivíduos com obesidade apresentavam um pior CP (p<0.036). O género e a presença de obesidade parecem ter influência no CP nos indivíduos pós-AVC.
- O impacto das tecnologias de informação no setor bancário e a relação com as FintechPublication . Salgado, Flávio Miguel Silva; Oliveira, Helena Maria da CostaAo longo dos últimos anos, grande parte dos setores de atividade tiveram de modificar as suas formas de atuação nos mercados fruto das alterações significativas provocadas pelo surgimento das tecnologias de informação. As alterações ocorreram na forma de interação com os seus clientes, nos processos produtivos ou na implementação de estratégias. O setor bancário não foi exceção e este trabalho procura mostrar como este se adaptou às transformações digitais. A problemática que visámos estudar é perceber as diferentes formas que as instituições financeiras, em Portugal, estão a adotar para continuarem competitivas ao mesmo tempo que aplicam as tecnologias de informação nos seus serviços. Desta forma, o principal objetivo é estudar o impacto das tecnologias de informação no setor bancário e evidenciar a sua relação com as empresas Fintech. Os resultados foram obtidos utilizando metodologia qualitativa. Foi realizada análise documental a relatórios e contas publicados periodicamente pelos cinco maiores bancos em atividade em Portugal, no caso o Banco Comercial Português, a Caixa Geral de Depósitos, o Banco Português de Investimento, o Banco Santander Totta e o Novobanco. O estudo foi complementado com uma entrevista semiestruturada ao CEO da Fintech nBanks. De uma forma geral, concluímos que a implementação das tecnologias no setor bancário tem resultado numa evolução positiva da generalidade dos indicadores estudados e que as empresas Fintech e os bancos podem unir esforços e cooperar para o desenvolvimento do mercado financeiro em Portugal. Este estudo contribui para prever os comportamentos futuros de bancos e Fintech tendo em conta os dados evidenciados nos últimos anos. Esta previsão permite-nos perceber que a futura relação entre bancos e Fintech poderá ser de cooperação e não de competitividade entre ambos.
- Virulence-linked mutations in rubredoxin reductase and glutaredoxin: impact on antibiotic susceptibility and phage therapy in Pseudomonas aeruginosaPublication . Sá, Sara; Silva, Carina; Dias, Maria Clara; Veiga, Marlene; Lopes, Sofia; Fernandes, Ruben; Rocha, Ana Catarina; Pais, Patrick J.; Oliveira, Marco; Mendes, João; Novais, Gonçalo; Luís, Carla; Gestoso, Álvaro; Macedo, José Mário; Martins-Mendes, Daniela; Pereira, Ana Cláudia; Baylina, PilarPseudomonas aeruginosa (PAO1) is an opportunistic pathogen, lethal in immunocompromised individuals. The clinical management of PAO1 infections still depends deeply on antibiotic therapy. However, this therapy has been alarmingly overpowered by growing bacterial resistance mechanisms over the years. One of these bacterial mechanisms is quorum sensing (QS). QS is involved in the production of biofilm, rhamnolipids and pyocyanin, among other factors. The present study aimed to study the effect of the mutations in the genes of rubredoxin (Rub A1 and Rub A2) and glutaredoxin (GLRx) in the production of virulence traits and susceptibility of PAO1 to the antibiotic ciprofloxacin (CIP) and to infection by a phage cocktail. Rub A1, Rub A2, and GLRx showed a decrease in the expression of genes lasI, lasR, mvfR, and rpsL when compared to the wild type, PAO1. Rub A1 and Rub A2 also showed a decrease in the expression of the gene pqsA, while the mutant GLRx showed an increase of over 200% in expression compared to PAO1. The biofilm produced by the mutants Rub A1, Rub A2, and GLRx increased more than 1.5 times in comparison to PAO1, with statistical significance (p < 0.0001). In the viability assay, the mutant strain Rub A2 was the most susceptible to ciprofloxacin in both concentrations tested (p < 0.0001). The production of proteases increased in the mutant strains when compared to PAO1 (p < 0.05). However, there was a decrease in the production of rhamnolipids and pyocyanins in the mutant strains. In the phage assay, we could perceive a reduction in the growth of the mutant strains when compared to PAO1. Additionally, after the addition of the phages, all the strains showed susceptibility to the phage assay (p < 0.0001), observed in the decrease in the absorbance values. These results may highlight the relevance of the genes Rub A1, Rub A2, and GLRX in the proliferation and treatment of infections with PAO1. Overall, this study gives preliminary insights into how gene expression may be helpful in strategies to overcome antibiotic resistance.
- O uso do IOT no A3 problem solvingPublication . Brandão, Afonso Melo Pojal Soveral; Sá, José Carlos Vieira deA Indústria 4.0 é uns dos temas mais críticos da atualidade, onde conceitos como internet of things (IOT) cada vez estão mais presentes no dia-a-dia das organizações, especialmente através de sistemas de monitorização e recolha de dados, normalmente, denominados por Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA). Ainda nesta linha de pensamento, apesar de ser um conceito bem mais intrínseco no contexto das organizações, a filosofia lean demonstra ser bastante eficiente na gestão das empresas, principalmente na melhoria de processos de produção. O presente projeto foi desenvolvido numa empresa que tem vindo a acompanhar esta evolução e que aposta constantemente na mudança e progresso ao nível da digitalização. Neste sentido, esta dissertação tem como base de investigação analisar o impacto que a ferramenta SCADA, em simbiose com a filosofia lean, tem na melhoria de uma linha de produção integrada numa unidade de trituração de cortiça (inserida num contexto industrial). A metodologia utilizada ao longo deste projeto assenta na Action Research, que consiste na condução de uma investigação a par da resolução do problema identificado, ou seja, procura investigar e agir de forma simultânea. Desta forma, iniciou-se o projeto com o software SCADA (software de monitorização em tempo real) no qual se identificou a base do problema principal que deu início ao desenvolvimento do respetivo projeto. Problema esse que assenta no baixo controlo e consumo de um equipamento, denominado de moinho de facas (PPS). A ferramenta usada para a resolução do problema identificado assenta na filosofia lean, mais concretamente no A3 problem solving, que tem como principal objetivo a estruturação de problemas e resolução dos mesmos, de forma a melhorar a eficácia e controlo do equipamento. Assim sendo, implementou-se a ferramenta A3 problem solving na resolução do problema encontrado, dando origem a três indicadores de performance. O primeiro assenta na quantidade de fluxo de material que é processado no PPS, o segundo passa pelo controlo da alimentação do equipamento que é feito através da balança onde se encontra o alarme DN4_Bal.PPS e o último diz respeito à correlação entre o alarme mencionado e a quantidade de material que é processada no moinho de facas. A aplicabilidade destes indicadores resultaram no aumento de 6,3% da taxa de consumo médio, na diminuição da quantidade do alarme DN4_Bal.PPS em 53% e no aumento do índice de correlação entre o respetivo alarme e o consumo do equipamento (PPS). Os resultados obtidos, foram alcançados não só devido ao esforço de todos os elementos do departamento envolvidos, como também dos operadores da linha em questão. Através destes mesmos resultados, conseguiu-se compreender a potencialidade destes dois conceitos e o impacto positivo que teve na organização da empresa em apreço.
- Influência da posição fetal, pélvica vs cefálica, nas variáveis biomecânicas dos movimentos globais de recém-nascidos de 1 e 3 meses de idadePublication . Silva, Sandrina Pelota da; Silva, CláudiaA avaliação dos movimentos globais (MG), iniciados in útero, tem demonstrado apresentar um grande valor preditivo na identificação de crianças com risco de alteração do neuro desenvolvimento, sendo pertinente a sua análise precoce no bebé. Verificar se existem diferenças nas variáveis biomecânicas dos MG dos recém nascidos que se mantiveram em apresentação pélvica, comparativamente aos que adotaram a posição cefálica. Estudo observacional analítico de coorte prospetivo, com uma amostra de 15 recém nascidos de termo, 4 pélvicos (GAP) e 11 cefálicos (GAC), com aparente desenvolvimento sensório-motor típico, avaliados até às 6 semanas de idade pós-termo (correspondendo ao período dos movimentos writhing) e entre as 11 e as 16 semanas de idade pós-termo (correspondendo ao período dos movimentos fidgety). Verificaram-se diferenças estatisticamente significativas, entre o GAP e GAC (p=0,04), aos 3M, na velocidade do pé esquerdo (68,49mm/ms e 122,52mm/ms, para o GAP e GAC, respetivamente), aceleração do pé direito (810,80mm/ms2 e 1676,52mm/ms2, respetivamente) e distância percorrida do pé esquerdo (12272,09mm e 21285,08mm, respetivamente). Numa análise intra-grupo, o GAC apresentou p<0,05, de 1M para 3M, nas mesmas variáveis cinemáticas e em todos os segmentos corporais (exceto ME), e no RMS_CC (p=0,014), da análise do comportamento do CoP. As restantes variáveis apresentaram uma tendência para as medianas do GAP serem inferiores às do GAC. A permanência em apresentação pélvica in útero parece influenciar as variáveis biomecânicas dos MG do recém-nascido, sendo os resultados mais significativos ao nível dos membros inferiores e no período do desenvolvimento correspondente aos movimentos fidgety.
- A Multi-Agent Reinforcement Learning Approach to Integrate Flexible Assets into Energy CommunitiesPublication . Fonseca, Tiago Carlos Caló; Ferreira, Luís Miguel Moreira LinoÀ medida que a comunidade global enfrenta os desafios crescentes das alterações climáticas, a transição para uma rede elétrica moderna e sustentável surge como uma prioridade. Esta tese examina de forma detalhada a evolução da rede elétrica, com um foco particular no crescente papel das fontes de energia renovável e dos Veículos Elétricos (VEs). Esta transformação, que sinaliza uma nova era de energia sustentável, introduz também desafios complexos. Alguns destes desafios são alcançar um equilíbrio entre oferta e procura de energia e mitigar picos de consumo, especialmente ao integrar os VEs e painéis fotovoltaicos nas infraestruturas da rede. A gestão de flexibilidade elétrica e tecnologias emergentes como o Vehicle to Grid (V2G) estão a revolucionar o setor de energia e emergem como respostas aos problemas levantados. O V2G, em particular, permite que os VEs não apenas consumam energia, mas também a devolvam à rede elétrica durante períodos de maior consumo ou menor autoprodução de energia renovável. Esta bidirecionalidade transforma os VEs em unidades de armazenamento de energia, promovendo uma maior integração e eficiência da rede. A par destas inovações, as Comunidades de Energia Renovável emergem como um modelo colaborativo, onde grupos de consumidores e produtores (denominados prosumidores) partilham recursos energéticos, infraestrutura e a sua flexibilidade energética, promovendo uma transição mais rápida para uma matriz energética sustentável e descentralizada. No entanto, as soluções como V2G e gestão de flexibilidade elétrica utilizadas na atualidade apresentam algumas limitações, particularmente no que se refere à falta de automação e à dependência excessiva da intervenção humana para a sua gestão. Para abordar este défice, introduzimos o EnergAIze, uma ferramenta de gestão de flexibilidade energética desenvolvida com recurso a Inteligência Artificial. Ao explorar as capacidades de um algoritmo multiagente de aprendizagem profunda por reforço, o EnergAIze oferece uma gestão de flexibilidade energética descentralizada e adaptada aos recursos e rotina de cada utilizador. Através de casos de estudo deste trabalho verificamos a eficácia e eficiência do algoritmo utilizado na EnergAIze quando comparado com outros algoritmos de referência na área, promovendo reduções nas emissões de carbono e no custo de eletricidade. Além disso, a EnergAIze garante o equilíbrio entre o consumo e a produção ao nível comunitário e reduz picos de consumo, promovendo troca e consumo local de energia e facilitando adoção de energias renováveis e a integração de VEs na rede. Para complementar a contribuição principal, é apresentada também uma extensão que habilita V2G e VEs numa plataforma de simulação desenvolvida pela comunidade científica. Durante o desenvolvimento desta tese, também geramos um novo conjunto de dados que aborda uma lacuna no estado da arte. Esse ficheiro inclui padrões de carregamento e flexibilidade energética de VEs.