Abstract Alumina is a polymorphic bioceramic that has been extensively investigated for application in bone regeneration. Dense α-alumina has been considered a suitable biomaterial for dental and orthopedic implants due to its superior mechanical properties. However, its use is limited due to its high inertia in a biological environment. Recent investigations have focused on its distinct phases and surface characteristics through the control of morphology, physical properties, and chemical composition to enhance bioactivity. This article presents a brief review of the developments in porous α-alumina and amorphous-γ-alumina transition. Most studies have shown that composites and alumina coated with bioactive materials, high surface area, and hydroxylated surface can significantly improve biological properties. Cellular responses such as fixation, growth, and proliferation, as well as biomineralization, are the main studies to validate improvements in bioactive properties.

Abstract In recent years there is a high interest in the freeze-casting process because it is a simple, economical, and environmentally friendly method for obtaining highly porous materials. Most of the materials obtained by this technique have directional pore structure and anisotropic properties. However, a wide range of pore size and morphology can be obtained by the control of processing parameters, such as solvent type, solids concentration, particle size, freezing rate, and types of additives. The varied morphologies permit the application of freeze-casted materials in various technological applications. However, despite the high amount of studies about freeze-casting of ceramic materials in the last years, review articles addressing the influence of processing parameters on the pore characteristics of obtained ceramics are still scanty. Therefore, this review addresses the influence of freeze-casting process parameters on the pore characteristics of the ceramic materials.

Esse trabalho tem por objetivo apresentar uma formulação teórica na área de física de plasma para obter uma forma simplificada da equação de Grad-Shafranov, em outras palavras, obter a lei de Ampère-Maxwell em função do potencial vetor magnético e da densidade de corrente. Buscamos entender melhor alguns fenômenos que ocorrem no plasma interplanetário. Outro objetivo é apresentar essa pesquisa de forma didática com a maior clareza e concisão possíveis. Para tanto, um desenvolvimento matemático se da como introdução ao trabalho, mostrando as equações que queremos deduzir, a cada seção vamos construindo uma base teórica em física de plasma, usando conceitos da termodinâmica e as leis universais da física, além de matemática, culminando na equação simplificada de Grad-Shafranov. Por fim, apresentamos uma das soluções mais conhecidas para equação de Grad-Shafranov, além de referências para quem quiser se aprofundar na pesquisa.

This article aims to present a theoretical formulation in the area of plasma physics to obtain a specific form of the Grad-Shafranov equation, in other words, to obtain the Ampère-Maxwell law as a function of the magnetic vector potential and current density. We seek to better understand some phenomena that occur in interplanetary plasma. Another objective is to present this theme in a didactic way as clearly and concisely as possible. In particular, a mathematical development takes place as an introduction to the work, showing the equations we want to deduce, with each section we build a theoretical basis in plasma physics, using concepts of thermodynamics and the universal laws of physics, as well as mathematics, culminating in the Grad-Shafranov specific equation. Finally, we present one of the best known solutions for the Grad-Shafranov equation, as well as references for those who want to delve into the subject.

Seis classes de maturação dos testículos de Oligosarcus hepsetus (Cuvier, 1829), um Characiforme carnívoro de médio porte, foram descritas com base em técnicas macro e microscópicas. Um total de 175 indivíduos foi capturado mensalmente entre abril/2001 e junho/2002 no Reservatório de Lajes, Brasil, uma das maiores áreas represadas do Estado do Rio de Janeiro. As classes reprodutivas foram estabelecidas de acordo com mudanças na morfologia dos testículos e nos estádios das células germinativas: repouso, maturação inicial, maturação final, maduro, parcialmente esvaziado e totalmente esvaziado. Os testículos da classe em repouso apresentaram espermatogônias e espermatócitos ao longo da parede dos túbulos seminíferos, enquanto as espermátides foram encontradas no lúmen dos túbulos. Nos testículos em maturação inicial, a espermatogênese é intensa; em maturação avançada e maduros, os túbulos estão repletos de sêmen, que são característicos de peixes aptos a reprodução. Testículos esvaziados apresentaram sêmen residual nos túbulos seminíferos, coincidindo com a diminuição do IGS e com uma grande redução na espermatogênese. Em geral, a morfologia dos testículos e o desenvolvimento das classes de maturação de O. hepsetus no Reservatório de Lajes não diferiram de espécies similares em outros ambientes lênticos. Os menores valores do IGS para o reservatório oligotrófico de Lajes, quando comparados com lagos naturais eutróficos, sugerem que O. hepsetus pode estar alterando este aspecto de sua estratégia reprodutiva no ambiente artificial.

Six reproductive classes of male Oligosarcus hepsetus (Cuvier, 1829), a medium-sized carnivorous Characiform species, are described based on macroscopic and histological techniques. A total of 175 individuals were caught monthly between April 2001 and June 2002 in the Lajes Reservoir, Brazil, one of the largest impoundment areas in the state of Rio de Janeiro. The reproductive classes were based upon changes in the testicular morphology and stages of germinative cells, i.e., resting, early maturing, late maturing, mature, partially spent and totally spent. Fish in the resting class showed testes with spermatogonia and spermatocytes along the wall of seminal lobules, while spermatids were present in the lumina of the lobules. During early maturing, active spermatogenesis occurs throughout the testis; in the late maturing and mature classes, the lobules are swollen with sperm that are typical of fish in breeding condition. Spent testes presented seminal lobules with residual spermatozoa, coinciding with decreasing GSI and greatly reduced sperm production. Overall, the testicular morphology and class of maturity development of O. hepsetus in the Lajes reservoir did not differ significantly from those of closely related species in other lentic environments. Lower GSI values in the oligotrophic Lajes reservoir than in other eutrophic natural lakes suggest that this species may be modifying this aspect of its reproductive strategy in response to the artificial environment.

Foram analisadas variações na dieta de O. hepsetus conforme comparações espaciais e sazonais, com o objetivo de descrever a estratégia desenvolvida por essa espécie que permite sua elevada abundância no reservatório de Lajes, Rio de Janeiro, Brasil. As amostras foram coletadas utilizando redes de espera com permanência aproximadamente de 12 e 24 horas, no período entre abril de 2001 e maio de 2002. Dos 289 exemplares capturados, 97 peixes continham alimento no estômago. A análise foi baseada no índice de importância relativa (IIR), enquanto eventuais influências ontogenéticas foram determinadas pela freqüência de ocorrência (% FO). O. hepsetus apresentou hábito alimentar carnívoro, alimentando-se preferencialmente de peixes e insetos. O item Insetos apresentou relevante participação na dieta, ocorrendo em 71% dos estômagos que continham alimento. O. hepsetus consumiu diferentes itens entre as três zonas do reservatório: insetos (61% IIR) e Cichla monoculus (38,9% IIR) na zona baixa; Lepidoptera (57% IIR) na zona intermediária; e C. monoculus (77% IIR) na zona alta. No geral, ocorreram diferenciações durante todo o ciclo sazonal, em que C. monoculus predominou no outono de 2001 e Hymenoptera e Lepidoptera, no inverno. Na primavera, a alimentação foi basicamente constituída por Lepidoptera (99,8% IIR), enquanto no verão, Hemiptera predominou na dieta. No outono de 2002 foi registrado 97% IIR para Hemiptera, diferindo do outono anterior. Indivíduos menores que 190 mm de comprimento-padrão (CP) consumiram preferencialmente insetos, enquanto os espécimes de maior tamanho (> 190 mm CP) alimentaram-se principalmente de peixes. Mudanças na captura de presas entre classes de tamanho sugerem diminuição da competição intra-específica. A alta plasticidade na alimentação parece ser uma estratégia usada por essa espécie oportunista, consumindo os recursos alimentares disponíveis no reservatório.

We assessed spatial and seasonal changes in the diet of Oligosarcus hepsetus in order to describe the strategy developed by this species that allows their very high abundance in Lajes reservoir, Rio de Janeiro, Brazil. Fish samplings were carried out using gill nets, deployed during ca. 12 and 24 hours, between April 2001 and May 2002. A total of 289 individuals were examined, of which 97 showed gut contents. We used the index of relative importance (IRI) to compare probable dietary shifts, and the frequency of occurrence (% OC) to analyze possible ontogenetic influences on feeding. O. hepsetus showed carnivorous habits, feeding preferably on fish and insects, the latter of which occurred in 71.0% of the guts presenting contents. O. hepsetus consumed different items along the three reservoir zones: insects (61.0% IRI) and Cichla monoculus (38.9% IRI) in the lower zone; Lepidoptera (57.0% IRI) in the middle zone; and C. monoculus (77.0% IRI) in the upper zone. Food items changed seasonally with C. monoculus predominating in autumn 2001, and Hymenoptera and Lepidoptera in the winter. In spring almost all food was Lepidoptera (99.8% IRI), while in the summer Hemiptera dominated in the diet. In autumn 2002 Hemiptera (97.0% IRI) was dominant, in significant contrast with the previous autumn. Individuals smaller than 190 mm SL fed heavily on insects, while fishes predominated in the diet of individuals larger than 190 mm SL. Shifts in prey-capture ability among length classes suggest decreasing intraspecific competition. A higher food plasticity seems to be the strategy employed by this opportunist species, which used food resources available in the reservoir.

O desenvolvimento ovariano do peixe-cachorro Oligosarcus hepsetus (Cuvier, 1829), um characiforme carnívoro de pequeno a médio porte, foi analisado macro e microscopicamente. Um total de 125 espécimes, coletados mensalmente entre abril de 2001 e junho de 2002, foram examinados. Oito fases de desenvolvimento ovocitário foram descritas e quatro estágios e quatro substágios de desenvolvimento gonadal foram propostos. O. hepsetus apresenta desova do tipo parcelada no reservatório de Lajes, sugerindo que a estratégia reprodutiva da espécie não foi influenciada por eventuais mudanças físicas e químicas no ecossistema aquático causadas pelo represamento. O elevado grau de sucesso dessa espécie na represa e sua elevada abundância reforçam essa hipótese.

A histological analysis was performed of the ovarian development of Oligosarcus hepsetus (Cuvier, 1829), a medium-sized carnivorous Characiform species in the Lajes reservoir, Brazil. A total of 125 fishes, collected monthly between April 2001 and June 2002 were examined by routine macroscopic and histological techniques. Eight phases of the oocyte development were described, and 4 stages and 4 sub-stages of gonadal development were proposed. Spawning in reservoirs, similarly to that in rivers, is in batches, which favors juvenile survival and suggests that the impoundment of this area did not influence the reproductive strategy of this very successful species in a dammed environment.

A distribuição espacial da taxocenose de peixes do Reservatório de Lajes, um represamento de 30 km² no Estado do Rio de Janeiro (Lat. 22º42'-22º50'S; Long. 43º53'-44º05'W), foi analisada visando detectar eventuais padrões de uso dos habitats disponíveis pelos peixes. Amostragens mensais padronizadas entre janeiro e dezembro de 1994 foram realizadas em três zonas do reservatório (alta, próxima à entrada de tributários, intermediária e baixa, próxima à barragem). Os peixes foram capturados com redes de espera (50 m comprimento por 3 m altura), com malhas variando de 25 a 45 mm entre nós adjacentes e tempo de permanência de 12 horas. Foi capturado um total de 5.089 peixes, compreendendo 15 espécies, 14 gêneros e 9 famílias. Loricariichthys spixii, Astyanax bimaculatus, Parauchenipterus striatulus, Astyanax fasciatus parahybae, Oligosarchus hepsetus, Rhandia parahybae, Hypostomus affinis e Geophagus brasiliensis foram as espécies mais abundantes, contribuindo individualmente com mais de 1% da abundância total. Loricariichthys spixii foi a espécie dominante, contribuindo com mais de 80% do número e biomassa total dos peixes. A zona alta apresentou maiores valores para número de indivíduos, espécies e biomassa, embora algumas espécies tenham demonstrado diferenças nesse padrão geral. Loricariichthys spixii e Rhamdia parahybae foram mais abundantes na zona alta, contudo não foram detectadas diferenças espaciais na abundância para as demais espécies. Não foram detectadas associações bem definidas entre as variáveis ambientais de temperatura, pH, transparência e nível da água e a ocorrência de peixes. Em geral, a maioria dos peixes utiliza as diferentes zonas do reservatório sem indicações de separação espacial. A elevada dominância de L. spixii, a redução de espécies reolíficas, como Leporinus copelandii e Cyphocharax gilberti, e a presença de espécies introduzidas, como Cichla monoculus e Tilapia rendalli, são indicações de efeitos antrópicos na comunidade de peixes.

Spatial distribution of fish assemblages in Lajes Reservoir, a 30 km² impoundment in Rio de Janeiro State (Lat. 22º42'-22º50'S; Long. 43º53'-44º05'W) was assessed to detect patterns of available habitat use by the fish. A standardized monthly sampling program was carried out from January to December 1994 at three zones of the reservoir (upper, near tributary mouths; middle; and lower, near the dam). Fishes were caught by gillnets, (50 m long, 3 m height), with mesh ranging having from 25 to 45 mm between knots, submerged during 12 hours. A total of 5,089 fishes were collected comprising 15 species, 14 genera and 9 families. Loricariichthys spixii, Astyanax bimaculatus, Parauchenipterus striatulus, Astyanax fasciatus parahybae, Oligosarchus hepsetus, Rhamdia parahybae, Hypostomus affinis, and Geophagus brasiliensis were the most abundant species, each contributing above 1% of the total number. Loricariichthys spixii was the dominant species, contributing over 80% of total number and biomass. Fish abundance, number of species, and biomass were higher in the upper zone, but differences from this overall pattern were shown by some species. Loricariichthys spixii and Rhamdia parahybae were more abundant in the upper zone, while all other species showed no differences in their abundance among the zones. Seasonal environmental variables of temperature, pH, transparency, and water level did not show a clear association with fish occurrence. Most fish used the different zones of the reservoir with no clear sign of spatial separation. High dominance of L. spixii, reduced abundance of reolific species Leporinus copelandii and Cyphocharax gilberti, and presence of introduced species such as Cichla monoculus and Tilapia rendalli are indications of antropic effects in the fish community.