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- Synthesis, Characterization, and Biological Effects of Chloro-Cathinones: Toxicity and Potential Neurological ImpactPublication . Gomes, Ana Patrícia; Ferro, Raquel; Pinto, Daniela; Silva, Joana; Alves, Celso; Pacheco, Rita; Gaspar, HelenaCathinones, a class of synthetic new psychoactive substances (NPSs), continue to emerge and pose public threats. Government control efforts often lead to the emergence of new isomers, which have adverse repercussions on NPSs identification and risk prediction. This work reports on the synthesis and structural characterization of twenty chloro-cathinones, including different isomers, to create analytical data to facilitate their identification in forensic and clinical contexts. Additionally, the potential of these cathinones to cause neuronal damage was evaluated. In vitro cytotoxicity was assessed using a differentiated human neuroblastoma cell line (SH-SY5Y) as a dopaminergic neuronal model. The tested cathinones showed LC50 values from 0.6 to 2.5 mM, with 4-CBC being the most cytotoxic. The most toxic cathinones increase reactive oxygen species levels and/or cause mitochondrial membrane potential depolarization. Furthermore, this study explored, for the first time, the effect of cathinones on the cholinergic system through acetylcholinesterase (AChE) inhibition. All tested cathinones inhibited AChE with IC50 values between 0.1 and 2 mM. Molecular docking analysis revealed that the most inhibitory cathinones interacted with the CASs and PASs in AChE’s active gorge. These findings provide valuable insights into the effects of cathinones, highlighting potential health risks and structural features that may influence their toxicity towards the cholinergic system and neuronal damage.
- S I S T E M A D E M O N I T O R I Z A Ç Ã O AVA N Ç A D O PA R A A Q U A P O N I APublication . Pereira, Fernando de Jesus Santos; Faria, Sérgio Manuel Maciel de; Vieira, Judite dos Santos; Fernandes, Telmo Rui Carvalhinho CunhaA monitorização da qualidade da água em sistemas de aquaponia é essencial para garantir o equilíbrio entre os organismos aquáticos e as plantas nele inserido, permitindo a deteção de variações nos parâmetros essenciais ao bom funcionamento do sistema. Neste contexto, esta dissertação apresenta o desenvolvimento e validação de dois sistemas complementares de monitorização, um para a qualidade da água na estufa e outro para a água fornecida à estufa, ambos recorrendo a sensores e comunicação sem fios para permitir uma análise contínua e remota dos parâmetros monitorizados. O primeiro sistema, instalado na estufa, integra sensores para a medição da temperatura da água, pH, condutividade elétrica (CE), sólidos dissolvidos totais (TDS) e potencial de oxidação-redução (ORP), garantindo a monitorização das condições da água utilizada na produção. Além disso, foi implementado um sistema de monitorização visual, baseado em ESP32-CAM, para acompanhar o crescimento das plantas e detetar a presença de insetos. O segundo sistema, responsável pela monitorização da água antes da sua entrada na estufa, apresenta uma arquitetura semelhante, mas foi projetado para operar em ambientes externos, exigindo uma caixa à prova de água e comunicação via NB-IoT para transmissão remota dos dados. Os sensores utilizados foram submetidos a um processo de calibração regular, assegurando medições fiáveis e dentro dos valores recomendados para sistemas de aquaponia. A análise dos dados recolhidos demonstrou que os sistemas apresentam um desempenho estável ao longo do tempo, permitindo a deteção de variações nos parâmetros indicadores da qualidade da água e facilitando a tomada de decisões para a manutenção do equilíbrio do sistema. A integração da monitorização vi sual mostrou-se uma ferramenta complementar importante, permitindo validar as condições do crescimento das plantas e a presença de pragas de forma remota. Os resultados confirmam a eficácia dos sistemas desenvolvidos, reduzindo a necessidade de intervenções manuais e proporcionando uma solução eficiente e modular para a monitorização de ambientes aquapónicos.