Engenharia de Materiais e Nanotecnologia - Dissertações - EE Higienópolis
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Navegando Engenharia de Materiais e Nanotecnologia - Dissertações - EE Higienópolis por Orientador "Eberlin, Marcos Nogueira"
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- DissertaçãoDiagnóstico rápido de COVID-19 em amostras de urina utilizando a MasSpec PenSantos, Alicia Camacho dos (2023-02-02)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
A COVID-19 é uma doença respiratória causada pelo vírus SARS-CoV-2, que se disseminou rapidamente gerando uma crise em escala global. A testagem em massa e diagnóstico na fase inicial da doença são medidas necessárias no combate da disseminação do vírus. Atualmente, o teste padrão ouro para diagnóstico da doença é a técnica de reação em cadeia da polimerase de transcrição reversa em tempo real (RT-qPCR, do inglês reverse transcription- quantitative polymerase chain reaction), o qual possui limitações em relação a sensibilidade, disponibilidade de insumos e até tempo prolongado de realização. Nesse contexto, torna-se relevante o desenvolvimento de novos testes que permitam a obtenção do diagnóstico de modo confiável e rápido. O objetivo desse projeto foi identificar assinaturas moleculares para o diagnóstico da COVID-19 em amostras de urina, utilizando o sistema MasSpec Pen acoplado a um espectrômetro de massas. Foram analisadas 236 amostras de urina por esse sistema, sendo 133 amostras de pacientes hospitalizados com sintomas da COVID-19 e 103 amostras de voluntários saudáveis. Para análise estatística dos dados, foi usada regressão LASSO (método de regressão penalizado, para seleção de variáveis) e o recurso de validação cruzada leave-one out. O classificador estatístico foi construído com base nos perfis de metabólitos das amostras de pacientes hospitalizados com diagnóstico positivo pelo teste de RT-qPCR, e voluntários assintomáticos com resultados negativo. Obteve-se parâmetros de sensibilidade de (100% e 89%), especificidade (100% e 96%), e acurácia (100% e 94%) nos conjuntos de treinamento e validação, respectivamente. O modelo também foi testado em dois conjuntos de amostras retidas, compostos por amostras de pacientes internados com sintomas da COVID-19 mas com diagnóstico negativo (N=23), e amostras que não atenderam aos critérios do período de coleta em relação ao início dos sintomas e data da coleta do swab para o RT-qPCR (N=71). Esses dados sugerem a análise da urina com a MasSpec Pen e Espectrometria de massas como uma metodologia promissora para diagnóstico rápido da COVID-19, com poucas etapas de pré processamento, sem a necessidade de reagentes caros e com elevada sensibilidade e especificidade. - DissertaçãoEspectrometria de massas como ferramenta de verificação de qualidade em óleos lubrificantes automotivosCarvalho, Caroline Pais de (2022-08-15)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Os óleos lubrificantes desempenham um papel fundamental para o funcionamento de veículos automotivos. As técnicas empregadas para o monitoramento dos parâmetros de qualidade destes óleos são voltadas para a análise físico-química, sendo a viscosidade a principal caraterística a ser analisada. Atualmente, a Agência Nacional de Petróleo (ANP) emprega análises que não são suficientes para a avaliação da composição de óleos lubrificantes. Em seu relatório mais recente, publicado em dezembro de 2021, a ANP reprovou 14,3% dos óleos sintéticos estudados, devido à existência de óleos minerais presentes na mistura, utilizando apenas a técnica de infravermelho. A espectrometria de massas é uma técnica empregada como ferramenta de controle de qualidade e análises forenses no mundo todo, demonstrando ser uma técnica promissora para identificação e diferenciação de óleos minerais e sintéticos. Este projeto tem como objetivo diferenciar amostras de óleos minerais e sintéticos através de seu perfil de massas através da técnica de electrospray (ESI-MS) no modo positivo e tratamento quimiométrico dos dados pela análise de Partial Least Squares – Discrimant Analysis (PLSDA). Foram analisadas 12 amostras de óleos lubrificantes, sendo 6 sintéticos e 6 minerais, os resultados obtidos com extratos aquosos em proporção de 1:1 de óleo e água apresentaram uma clara diferenciação dos perfis de massas obtidos, sendo agrupados e classificados com sucesso entre sintéticos, minerais e misturas através do método de PLS-DA. O método também se mostra eficaz para diferenciação de misturas de óleos minerais e sintéticos a partir de uma concentração de 1% em massa de óleos minerais em óleos sintéticos. - TeseIdentificação de bioassinaturas salivares para triagem da covid-19 na era pós-ômicron: abordagens proteômica e metabolômicaLima, Iasmim Lopes de (2024-09-26)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
A pandemia da doença do coronavírus de 2019 (COVID-19), causada pelo coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2 (SARS-CoV-2), impulsionou a busca por métodos de triagem e diagnóstico rápidos e não invasivos, destacando a saliva como uma matriz eficiente para a detecção molecular do vírus. As frequentes mutações do SARS-CoV-2, que aumentam sua transmissibilidade e evasão imunológica, continuam a desafiar o sistema de saúde, provocando sucessivas ondas de infecções nos últimos anos. Até onde sabemos, realizamos pela primeira vez análises ômicas específicas da saliva de voluntários negativos e positivos para COVID-19, recrutados em ambiente hospitalar, quando as variantes Ômicron dominaram o cenário epidemiológico global. O objetivo foi identificar assinaturas salivares que oferecessem insights sobre a resposta do hospedeiro à infecção pelo SARS-CoV-2 e auxiliassem na classificação da doença. Empregamos abordagens em proteômica, metabolômica e aprendizado de máquina em duas coortes independentes de pacientes. A análise proteômica revelou proteínas-chave associadas à redução do estresse do retículo endoplasmático e à sinalização antiapoptótica. Detectamos pela primeira vez o aumento na abundância de quatro proteínas da família 14-3-3 (YWHAG, YWHAQ, YWHAE e SFN) na saliva de pacientes infectados pelo SARS-CoV-2, que podem estar associadas ao aumento da capacidade replicativa viral e ao comprometimento da imunidade inata. Além disso, identificamos sete proteínas (ACTN1, H2AC2, GSN, NDKA, CD109, GGH e PCYOX) que compõem uma assinatura antiviral e anti-COVID, com potencial significativo para triagem da COVID-19. Entre elas, a Gelsolina (GSN) se destacou como um dos principais achados, previamente associada a um prognóstico favorável da doença com base em estudos com plasma. O classificador Support Vector Machine, que incluiu as sete proteínas mencionadas, alcançou sensibilidade de 91%, especificidade de 94% e acurácia balanceada de 92% na discriminação entre os grupos negativo e positivo para COVID-19. A análise metabolômica possibilitou a construção de modelos utilizando o algoritmo Random Forest com quatro subconjuntos de variáveis associadas à COVID-19, alcançando métricas de desempenho comparáveis ou superiores às descritas anteriormente na literatura. O classificador final, baseado em 39 metabólitos, atingiu alta sensibilidade (85% no conjunto de treinamento e 100% no conjunto de validação), especificidade (82% no conjunto de treinamento e 84% no conjunto de validação) e acurácia balanceada (84% no conjunto de treinamento e 92% no conjunto de validação). A assinatura dos metabólitos identificados putativamente foi composta principalmente por aminoácidos e lipídios, com maior abundância do hormônio liberador de tireotropina no grupo positivo para COVID-19, sugerindo um potencial desequilíbrio endócrino em casos leves da doença, relatado aqui pela primeira vez. A combinação das análises proteômica e metabolômica ofereceu uma abordagem promissora para a identificação de assinaturas salivares, com implicações importantes para a fisiopatologia e triagem da COVID-19. Nossos dados indicam respostas semelhantes do hospedeiro em nível de proteinas e metabólitos, sugerindo respostas antivirais e anti-inflamatórias aprimoradas, que podem estar relacionadas à menor gravidade da doença associada às infecções pelas variantes Ômicron. Esses achados são promissores e justificam investigações adicionais. Futuros estudos com coortes maiores de pacientes poderão auxiliar na validação dos potenciais marcadores diagnósticos e prognósticos que podem ser utilizados em conjunto com os métodos atuais. - DissertaçãoA utilização da MasSpec Pen para a obtenção do perfil de marcadores químicos em madeirasSilva, Adriano Reis José da (2022-08-15)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Neste trabalho é demonstrada a aplicação do sistema da MasSpec Pen, acoplado a Espectrometria de Massas, visando realizar a rápida e não destrutiva análise de madeiras com características similares, que tende a ser utilizadas para burla a fiscalização de Mogno Brasileiro. As madeiras estudadas, foram Andiroba, Cedro, Cedrinho, Jatobá, Mogno Africano e Mogno Brasileiro. Os resultados obtidos, evidenciam o potencial da técnica para a finalidade de diferenciar as madeiras, a partir do perfil químico que elas possuem, atuando como impressões digitais, devido a serem únicos para cada espécie estudada. Por meio das análises de PCA e PLS-DA, a distinção dos espectros torna-se mais nítida, apresentado a separação dos dados para cada espécie, demonstrando assim as excelentes capacidades da MasSpec Pen e da espectrometria de massas. Ademais, tais análises, provem informações relevantes para atuar como uma alternativa as metodologias empregadas atualmente na diferenciação e identificação de madeiras.