PixD (Slr1694) ist ein Photorezeptor, der den sensors of blue light using FAD (BLUF) Proteinen zugeordnet wurde. Die Übertragung des Stimulus auf das Apoprotein erfolgt in dieser Proteinfamilie über eine Neuordnung des Wasserstoffbrückennetzwerkes um den Kofaktor, in das die strikt konservierten Reste Tyrosin-8 (Y8), Glutamin-50 (Q50) und möglicherweise das semi-konservierte Tryptophan-91 (W91) involviert sind. Ziel dieser Arbeit war es, weitere Hinweise auf die Wasserstoffbrückenkonfiguration der Flavinbindetasche in Dunkel- und Lichtzustand zu erhalten, um eine bessere Vorstellung von der Stabilisierung des Lichtzustandes zu bekommen und mögliche Wege der Signaltransduktion an die Proteinoberfläche einzugrenzen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass sich lichtaktivierte Interaktionsänderungen zwischen Apoprotein und Chromophor auf die Neubildung einer Wasserstoffbrücke zum Flavin C4-Carbonyl beschränken. In Übereinstimmung zu früheren Analysen liegt das Q50 im Dunkelzustand in seiner Amid-Form vor. Sein Seitenkettencarbonyl ist im Lichtzustand vermutlich zu Y8 ausgerichtet, wobei Hinweise auf eine Amid-Imidsäure-Tautomerisierung des Glutamins in PixD gefunden wurden. Eine selektive Isotopenmarkierung des Tryptophan-91 zeigte Anzeichen für eine Verlängerung des β5-Stranges, die wahrscheinlich ein zentrales Element der Signalweiterleitung an die Proteinoberfläche darstellt. Möglicherweise erstreckt sich das Wasserstoffbrückennetzwerk dabei bis in die über dem beta5-Strang liegende alpha-Helix. Wird es gestört, scheint das Proteininnere für Imidazol zugänglich gemacht zu werden, wo es die Aktivierungsenergie für die Rückkehr in den Dunkelzustand beeinflusst. Auch Substitutionen des H73 im gegenüberliegenden Eckstrang des beta-Faltblattes beeinflussten die Geschwindigkeit der Dunkelrelaxation von PixD. Sie veränderten die IR-Absorption gegenüber dem Wildtyp jedoch nicht und unterstützen die Theorie einer Protonenleitung über das benachbarte H72. / The photoreceptor PixD (Slr1694) belongs to the sensors of blue light using FAD (BLUF) protein family. These photoreceptors propagate the signal by a rearrangement of hydrogen bonds surrounding the cofactor, involving the highly conserved residues tyrosine-8 (Y8), glutamine 50 (Q50) and perhaps the semi-conserved tryptophan-91 (W91). One aim of the presented work was to gain a deeper insight into the hydrogen bond configuration of the flavin binding pocket in the light and dark state conformations. Thereby, knowledge of the stabilization mechanisms for the light state and the signal propagation to the protein surface could be acquired. The results indicate a restriction of light induced changes in hydrogen bonding of the flavin to its C4 carbonyl. In agreement with former studies, the Q50 forms the amide isomer in the dark state. Its side chain carbonyl group most likely points towards Y8 in the active protein. Besides, the results support an amide-imidic acid-tautomerization of Q50 in PixD. A selective isotope labeling of the tryptophan-91 localized at the beginning of an edge strand of the beta sheet indicates an elongation of the secondary structure that may represent a central element of the signal propagation to the protein surface. The secondary structure is possibly connected with an alpha helix located above the beta5 strand by hydrogen bonds. A disturbance of this interaction probably allows the base catalyst imidazole to enter the protein core. Substitutions of H73 in the opposing edge beta strand changed the rate of the PixD dark relaxation as well. However, they had no visible effect on the infrared absorbance compared to the wild type and hence support a putative involvement of the neighbouring H72 in proton transfer reactions.

O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho clínico e laboratorial de uma resina composta, considerando diferentes fontes de luz e densidades de potência, mantendo-se padronizada a densidade total de energia. O grau de conversão da resina composta foi determinado através de espectroscopia por transformada de Fourier. O grau de amolecimento em etanol foi obtido pela determinação da dureza Wallace, antes e após o armazenamento da resina composta em etanol a 75%. O desgaste foi mensurado por dois métodos: o teste da ACTA e o teste de escovação simulada. Paralelamente, investigou-se o desempenho clínico de restaurações de resina composta em dentes posteriores, submetidas aos mesmos protocolos de fotoativação. Restaurações de classe I de resina composta foram confeccionadas e fotoativadas por lâmpada de quartzo-tungstênio ou diodo emissor de luz a 300 mW/cm2, durante 40 segundos, ou a 600 mW/cm2, durante 20 segundos. As restaurações foram avaliadas, imediatamente e após 6 e 12 meses, por dois examinadores calibrados, de acordo com os critérios modificados de Ryge. Os dados laboratoriais foram submetidos à análise de variância a dois critérios e teste de comparações múltiplas de Newman-Keuls, ou ao teste t-pareado. Os dados clínicos foram analisados pelos testes Kappa, Fisher e McNemar (\'alfa\' = 0,05). Não foram constatadas diferenças significantes quanto aos diferentes protocolos no grau de conversão, no grau de amolecimento em etanol e no desgaste produzido pelo método da ACTA (p > 0,05). Para o teste de desgaste por escovação simulada, a fotoativação com diodos emissores de luz a 300 mW/cm2, durante 40 segundos, resultou em maior desgaste que os demais protocolos testados (p < 0,05). Adicionalmente, não foram observadas diferenças significantes quanto aos diferentes protocolos de fotoativação no desempenho clínico das restaurações, ao final de um ano de avaliação (p > 0,05) / The aim of this study was to evaluate the clinical and laboratorial performance of a resin composite light-cured with different light-curing units and power densities, at a standard energy density level. Degree of conversion of the resin composite was determined by Fourier transformed infrared spectroscopy. The degree of softening of the resin composite in ethanol was obtained by Wallace hardness measurements before and after storage in a 75% ethanol solution. Wear of the resin composite was acquired by two methods: ACTA wear and toothbrush abrasion. Additionally, the clinical performance of resin composite restorations submitted to the same light-curing protocols was followed up. Class I resin composite restorations were light-cured using either halogen lamp or light emitting diode at 300 mW/cm2 during 40 seconds or 600 mW/cm2 during 20 seconds. Restorations were evaluated immediately and after 6 and 12 months by two calibrated dentists, according to the modified Ryge criteria. The laboratorial data were submitted to two-way analysis of variance and Newman- Keuls multiple comparison test, or t-test. Clinical data were analyzed by Kappa, Fisher and McNemar tests (\'alpha\' = 0.05). No significant differences were observed for the different light-curing protocols in the degree of conversion, degree of softening in ethanol, and wear produced by the ACTA method (p > 0.05). For the toothbrush abrasion test, irradiation with the light emitting diode unit for 40 seconds at 300 mW/cm2 resulted in higher wear than the other light-curing protocols (p < 0.05). No significant differences were detected at the one-year clinical follow-up of the resin composite restorations submitted to the various light-curing protocols investigated in this study (p > 0.05).

Este trabalho apresenta uma nova metodologia, simples e de baixo custo, para quantificação direta de urânio em compostos do ciclo do combustível nuclear, baseada na espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), utilizando a técnica de pastilhamento em KBr. Diferentes matrizes foram utilizadas para o desenvolvimento e validação analítica: nitrato de uranilo complexado com TBP (UO2(NO3)2.2TBP) em fase orgânica e nitrato de uranilo (UO2(NO3)2) em fase aquosa. O método para matriz de urânio em fase orgânica (UO2(NO3)2.2TBP em hexano/incorporado em KBr) apresentou linearidade (r = 0,9980) dentro da faixa analítica de 0,20% 2,85% de urânio na pastilha de KBr, LD de 0,02% e LQ de 0,03%, exatidão com recuperações acima de 101,0%, robustez e precisão (DPR < 1,6%). O método para matriz de urânio em fase aquosa (UO2(NO3)2/incorporado em KBr) apresentou linearidade (r = 0,9900) dentro da faixa analítica de 0,14% 0,29% de urânio na pastilha de KBr, LD de 0,01% e LQ de 0,02%, exatidão com recuperações acima de 99,4%, robustez e precisão (DPR < 1,6 %). Amostras de processo do ciclo do combustível nuclear foram submetidas a avaliação intralaboratorial e os resultados foram comparados estatisticamente por outras técnicas: Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (FRX) e gravimetria. Os testes estatísticos (t-Student e Fischer) indicaram que a técnica por FTIR e as de referência são equivalentes, demonstrando que a nova metodologia pode ser empregada com sucesso nas análises de rotina para o controle de qualidade dos compostos nucleares. / This work presents a low cost, simple and new methodology for direct quantification of uranium in compounds of the nuclear fuel cycle, based on Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy using KBr pressed discs technique. Uranium in different matrices were used to development and validation: UO2(NO3)2.2TBP complex (TBP uranyl nitrate complex) in organic phase and uranyl nitrate (UO2(NO3)2) in aqueous phase. The parameters used in the validation process were: linearity, selectivity, accuracy, limits of detection (LD) and quantitation (LQ), precision (repeatability and intermediate precision) and robustness. The method for uranium in organic phase (UO2(NO3)2.2TBP complex in hexane/embedded in KBr) was linear (r = 0.9980) over the range of 0.20% 2.85% U/ KBr disc, LD 0.02% and LQ 0.03%, accurate (recoveries were over 101.0%), robust and precise (RSD < 1.6%). The method for uranium aqueous phase (UO2(NO3)2/embedded in KBr) was linear (r = 0.9900) over the range of 0.14% 1.29% U/KBr disc, LD 0.01% and LQ 0.02%, accurate (recoveries were over 99.4%), robust and precise (RSD < 1.6%). Some process samples were analyzed in FTIR and compared with gravimetric and X-ray fluorescence (XRF) analyses showing similar results in all three methods. The statistical tests (t-Student and Fischer) showed that the techniques are equivalent. The validated method can be successfully employed for routine quality control analysis for nuclear compounds.

Cânceres de pele não melanoma (CPNM) representam 95% das neoplasias cutâneas, dentre as quais o carcinoma espinocelular (CEC) é a forma mais agressiva devido a seu padrão de crescimento invasivo e possivelmente metastático. O padrão ouro para o diagnóstico é o exame clínico e avaliação histopatológica, que são subjetivos e dependem da experiência do médico e patologista envolvidos no procedimento. Considerando que o diagnóstico precoce é fundamental para alcançar um tratamento com resultados favoráveis, o presente trabalho utilizou a espectroscopia FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) para avaliar as alterações bioquímicas em pele normal causadas por lesões neoplásicas precursoras de carcinoma espinocelular. Para isto, as lesões foram induzidas quimicamente no dorso de camundongos Swiss via aplicação tópica de 9,10-dimetil-1,2-benzantraceno (DMBA) e 12-tetradecanoforbol-13-acetato (TPA) por um período de 28 semanas. Os espectros de absorção no infravermelho por transformada de Fourier foram coletados na região do infravermelho médio (4000-400 cm-1) no modo de reflexão total atenuada (ATR) e pré-processados para análise posterior. Considerou-se a amplitude da segunda derivada dos espectros de absorção como critério de comparação entre os grupos, nos quais foi observado redução de fibras colágenas e glicogênio no tecido neoplásico, assim como o aumento na intensidade de absorção de modos vibracionais associados a ácidos nucleicos e conteúdo proteico. A técnica de análise por agrupamento (HCA) foi utilizada para classificação dos espectros de tecidos normal e neoplásico, na qual obteve-se 92,6% de acurácia na discriminação dos dados. Diante disso, conclui-se que a espectroscopia FTIR associada a análise por agrupamento apresenta-se como uma potencial ferramenta para complementar a análise histopatológica na rotina clínica durante o diagnóstico de carcinoma espinocelular. / Nonmelanoma skin cancers represent 95% of cutaneous neoplasms, which squamous cell carcinoma (SCC) is the more aggressive form due to its invasive growth pattern and potentially metastatic. Histopathologycal analysis and clinical exam are the gold standard for diagnosis, which are subjective and depend on the experience of the physician and pathologist involved in the procedure. Considering that early diagnosis has fundamental importance to achieving a treatment with favorable results, this study used FTIR spectroscopy (Fourier transform Infrared spectroscopy) to assess the biochemical changes in normal skin caused by neoplastic lesions precursors of squamous cell carcinoma. For this, the lesions were chemically induced in the back of Swiss mice by topical application of 9,10- dimethyl-1,2-benzanthracene (DMBA) and 12 tetradecanoforbol-13-acetate (TPA) for a 28- week period. Fourier transform infrared spectra from normal and neoplastic tissue were collected in the mid-infrared region (4000-400 cm-1) using attenuated total reflection (ATR) sampling mode and pre-processed for group comparison. The amplitude of second derivative was considered as criteria for group comparison, which showed a reduction of collagen fibers and glycogen content in the neoplastic tissue, as well as increasing in the vibrational modes associated with nucleic acids and protein content. Hierarchical Cluster Analysis (HCA) was used for classification of spectra from neoplastic and normal tissue and obtained an accuracy of 92,6% sorting the data. In this sense, we conclude that FTIR spectroscopy associated with HCA presents as a potential tool for complementary histopathological analysis in the clinical diagnosis of squamous cell carcinoma.

Este estudo procurou avaliar as mudanças físicas e/ou químicas que ocorrem na hidroxiapatita (HAP) sintética e na presente no esmalte dental sob ação de aquecimento térmico em forno ou irradiação com o laser de Er,Cr:YSGG (2,79 m). Busca-se obter variações em sua estrutura a fim de torná-los mais resistentes à desmineralização, visando e prevenir a formação da cárie dental. A HAP sintética foi produzida pela reação das soluções de Ca(NO3) e (NH4)2HPO4 com controle de temperatura e pH. O esmalte foi coletado do dentes bovinos e triturados. As amostras em pó de HAP sintética e esmalte foram submetidas a aquecimento térmico em forno nas temperaturas de 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C e 1000 °C. Foram feitas irradiações laser com 5,79 J/cm2, 7,65 J/cm2, 10,55 e 13,84 J/cm2 para a HAP sintética e de 7,53 J/cm2, 10,95 J/cm2 e 13,74 J/cm2 para o esmalte. As amostras foram avaliadas por difração de raios-X(DRX) para análise das fases cristalográficas presentes e análise pelo método de Rietveld para comprovação destas fases cristalográficas e determinação de respectivas proporções no material. Foram obtidos também as variações de parâmetros de rede da cela unitária (eixo-a, eixo-c e volume), tamanho dos cristalitos e taxas de ocupações dos sítios dos átomos de Ca e P de ambos os materiais. As amostras foram ainda analisadas por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), que mostrou as variações composicionais ocasionadas pelos tratamentos calculando-se as áreas das bandas referentes aos radicais carbonato, fosfato, água adsorvida e hidroxila. A termografia no infravermelho foi usada para medir a temperatura superficial gerada pelo feixe do laser nas amostras sólidas de esmalte. Com relação às fases cristalográficas presentes só foram encontradas além da fase majoritária de hidroxiapatita, as fases de fosfato de octacálcio (OCP) nas amostra de HAP sintética e tricálcio 9 fosfato da fase b (b -TCP) no esmalte aquecido a 800 °C. Apresentaram-se mudanças nos parâmetros de rede da cela unitária da HAP sintética e do esmalte, com diminuição do eixo-a, volume e tamanho dos cristalitos até as temperaturas entre 400 °C e 600 °C e também nas amostras irradiadas a laser. Acima da temperatura de 600 °C há o aumento destes parâmetros de rede. A relação Ca/P em todas as amostras sofreram diminuições, sendo que na amostra de esmalte irradiada a 7,53 J/cm2 apresentou Ca/P igual a 1,6817 e a irradiada a 13,74 J/cm2 apresentou Ca/P igual a 1,6831. A espectroscopia mostrou que os efeitos tanto do aquecimento como da irradiação laser podem ser observados principalmente nas bandas de carbonato, água adsorvida e hidroxila e que as mudanças da rede cristalográfica podem ser correlacionadas com substituições de carbonato em sítios de hidroxilas e fosfatos. Ambos os tratamentos causam também diminuição da concentração de carbonatos, sendo que este efeito ocorreu com maior intensidade nas irradiações a laser e houve ainda diminuição na quantidades de água adsorvida e hidroxilas. Todas estas alterações modificam as propriedades do material, como sua solubilidade e consequentemente influenciam na resistência à desmineralização de interesse para processos como prevenção da cárie dental e erosão dental. / The study evaluate the physical changes and/or chemical that occurs in synthetic hydroxyapatite (HAP) and in enamel under action of thermal heating in oven or laser irradiation of Er,Cr:YSGG that may cause changes in its structure to make them more resistant to demineralization aiming the formation of dental caries. The synthetic HAP was produced by reaction of solutions of Ca(NO3) and (NH4)2HPO4 with controlled temperature and pH. The enamel powder was collected from the bovine teeth. Samples of powder enamel and synthetic HAP were subjected to thermal heating in oven at temperatures of 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C and 1000 °C. For the laser irradiation of materials, were made with 5,79 J/cm2 of irradiation, 7,65 J/cm2, 10,55 J/cm2 and 13,84 J/cm2 for synthetic HAP and 7,53 J/cm2, 10,95 J/cm2, and 13,74 J/cm2 for the enamel. The samples were evaluated by X-ray diffraction (XRD) for analysis of crystallographic phases and analysis by the Rietveld method, to determine their respective proportions in the material, as well as results of changes of the lattice unit cell parameters (axisa, axis-c and volume), crystallites sizes and the occupation rate of sites of Ca and P atoms. The samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), which should compositional changes due to treatment related to carbonate, phosphate, adsorbed water and hydroxyl radicals content. The infrared was used to measure the surface temperature generated by the laser beam in the solid samples of enamel. Besides the major hydroxyapatite crystallographic phases, there was formations of octacalcium phosphate (OCP) and phase of tricalcium phosphate (-TCP ) in enamel heated at 800 °C. There was reduction of the axis-a, volume and size of crystallites to the temperatures between 400 °C and 600 °C and also on laser irradiated samples. Above the temperature of 600 °C it is observed the effect in the lattice parameters. The Ca/P relation in all the samples decreased. The enamel samples irradiated by 7,53 J/cm2 showed Ca/P equal to 1,6817 and by 13,74 J/cm2 Ca/P was 1,6831. Spectroscopy results showed that both the heating and laser irradiation cause changes primarily in the bands of carbonate, water adsorbed and hydroxyl and the crystallographic changes of the lattice may be correlated with changes in carbonate in the sites of hydroxyl and phosphates. The effects of heating in oven and laser irradiation causes reduction of carbonate content, and this effect was more evident in laser irradiated samples, there was also decreases in water and adsorbed hydroxyl contents. All these changes alter the properties of the material, as its solubility and therefore affect the demineralization process and can be useful for caries prevention as well as dental erosion prevention.

As queimaduras causam alterações na estrutura anatômica da pele associadas a trauma. As queimaduras podem ser classificadas em lesões de primeiro, segundo e terceiro grau. As queimaduras de terceiro grau têm sido grande foco de pesquisas em busca de tratamentos mais conservadores e de maior rapidez no reparo para um resultado funcional e estético satisfatório. O tratamento convencional consiste no uso de medicamentos tópicos e no enxerto de pele natural ou sintética. Alternativamente, a terapia laser utiliza o processo de ablação para remoção do tecido queimado necrosado, devido ao não contato mecânico, à rapidez na aplicação e alcance a áreas de difícil acesso. Deste modo, a proposta deste estudo é avaliar a viabilidade de utilizar lasers de femtossegundos de altíssima intensidade como coadjuvante no tratamento de pacientes queimados. Para o estudo, foram utilizados 25 ratos da raça Wistar, divididos em grupos de 5 animais: grupos pele sadia, pele queimada, dois tipos de tratamento (desbridamento cirúrgico ou ablação a laser de femtossegundos) e em quatro tempos de acompanhamento do processo cicatricial. Três regiões do dorso dos animais foram expostas a fonte de vapor causando queimadura de terceiro grau. No terceiro dia após a queimadura, uma das regiões foi ablacionada com laser de altíssima intensidade de pulsos ultracurtos ( &lambda; = 785nm, 90 fs, 2 kHz e 10 &mu;J/pulso); outra recebeu o desbridamento cirúrgico; e a última foi considerada o controle de queimadura. As regiões foram analisados por tomografia por coerência óptica (OCT), histologia, reflectância total atenuada por espectroscopia no infravermelho usando transformada de Fourier (&mu;ATR-FTIR), microscopia de fluorescência por excitação de dois fótons (TPEFM) e a técnica de geração de segundo harmônico (SHG), nos dias 3, 5, 7 e 14 após os tratamentos. Os resultados mostraram que nas condições de irradiação utilizadas foi possível obter remoção de debris de queimadura de terceiro grau. As técnicas utilizadas para caracterização do tecido permitiram verificar que em todos os tratamentos houve a promoção da reparação tecidual. No décimo quarto dia, a curva de regeneração mostrou que o coeficiente de atenuação do tecido ablacionado a laser converge para os valores da pele sadia, porém as fibras de colágeno ainda não atingiram a mesma organização das fibras presentes na pele sadia. / Burns cause changes in the anatomical structure of the skin associated with trauma. The severity of the burn injury is divided into first, second and third-degree burns. The third-degree burns have been a major focus of research in search of more conservative treatments and faster results in repair for a functional and cosmetically acceptable. The conventional treatment is the use of topical natural or synthetic skin graft. An alternative therapy is the laser ablation process for burned tissue necrosis removal due to the no mechanical contact, fast application and access to difficult areas. The purpose of this study is to evaluate the feasibility of using high intensity femtosecond lasers as an adjunct treatment of burned patients. For this study, 65 Wistar rats were divided into groups of five animals: healthy skin, burned skin, two types of treatment (surgical debridement or femtosecond laser ablation) and four different times in the healing process monitoring. Three regions of the back of the animals were exposed to steam source causing third-degree burn. On the third day after the burn, one of the regions was ablated with high intensity ultrashort laser pulses (&lambda; = 785 nm, 90 fs, 2 kHz and 10 &mu;J/ pulse), the other received surgical debridement, and the last was considered the burn control. The regions were analyzed by optical coherence tomography (OCT), histology, attenuated total reflectance infrared spectroscopy using Fourier transform (&mu;-ATR-FTIR), two-photon excitation fluorescence microscopy (TPEFM) and second harmonic generation technique (SHG) on days 3, 5, 7 and 14 pos-treatments. The results showed that with the laser irradiation conditions used it was possible to remove debris from third degree burn. The techniques used to characterize the tissue allowed to verify that all treatments promoted wound healing. On the fourteenth day, the regeneration curve showed that the attenuation coefficient of laser ablated tissue converges to the values of healthy skin, but collagen fibers have not yet reached the same organization of those in the healthy skin

Le stratum corneum (SC), couche supérieure de l’épiderme, est composé principalement de cornéocytes entourés d’une matrice lipidique. Cette structure particulière confère au SC son rôle de barrière et protège l’organisme de la perte en eau, de la pénétration de substances exogènes et de l’irradiation ultra-violette (UV). La matrice lipidique du SC est constituée de trois lipides majeurs : les céramides, les acides gras et le cholestérol organisés en phase cristalline. Cette matrice est la principale voie de pénétration des molécules exogènes à travers la peau. L’estimation de l’absorption cutanée pour l’analyse du risque des produits cosmétiques est basée sur les recommandations de l’Organisation de Coopération et de Développement Économiques (OCDE) qui prend en compte les propriétés physicochimiques des molécules i.e. Log Pow (lipophilie) et MW (masse moléculaire). En effet, l’OCDE considère une absorption de 100% pour une molécule ayant une MW inférieure à 500g/mol et un Log Pow compris en -1 et +4. En dehors de ces valeurs, l’OCDE applique une estimation de 10%. Hors, cette estimation est bien souvent loin de la réalité et a besoin d’être affinée. Notre travail s’est focalisé sur le développement d’un critère d’évaluation de la pénétration cutanée afin de moduler les données de l’OCDE par trois approches différentes : chromatographie d’affinité, spectroscopie de fluorescence et microspectroscopie infra-rouge à transformée de Fourier (FTIR) avec une source synchrotron. Etant donné que les propriétés barrières de la peau sont étroitement liées à la composition en céramides du SC, les méthodes développées en chromatographie d’affinité et spectroscopie de fluorescence se sont focalisées sur l’interaction céramide-molécules. Un critère prédictif de la pénétration percutanée a été défini avec chacune de ces méthodes :  et I. La troisième méthodologie a consisté à développer un autre critère (Sindex) par microspectroscopie FTIR avec une source synchrotron. La distribution cutanée des molécules a été suivie sur coupes microtomées de biopsies humaines. A partir de Sindex, une cartographie prédictive de la pénétration percutanée des molécules a été établie. Notre design expérimental comprenait des molécules (filtres UV, conservateurs, actifs cosmétiques) avec des Log Pow et MW variés (cf annexe 1). La pénétration cutanée de ces molécules a été étudiée avec une méthode de référence : cellules de Franz couplées à la chromatographie. Ces données de référence ont servi à valider les modèles et critères prédictifs développés. Ce travail a permis d’explorer de nouvelles pistes pour l’étude prédictive de la pénétration percutanée et de développer ainsi de nouveaux critères. Utilisés en complément des propriétés physicochimiques des molécules, ces nouveaux critères permettent d’affiner l’estimation de la pénétration cutanée de molécules exogènes pour l’analyse du risque. / The stratum corneum (SC) is the upper skin layer and due to its particular composition, corneocytes embedded in a lipidic matrix, it owns a role of barrier function and protects our body against water loss, penetration of exogenous molecules and UV irradiation. Its lipidic matrix is composed of three major lipids: fatty acids, cholesterol and ceramides, organised in liquid crystalline phase. This high cohesion creates cement between corneocytes. This cement is the principal pathway taken by the exogenous molecules to penetrate the skin. Percutaneous penetration estimation of cosmetic products is today based on the Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) recommendations, regarding molecules structural characteristics i.e. Log Pow (polarity) and MW (molecular weight). The OECD claims that 100% dermal absorption may be assumed if the exogenous molecule molecular mass is lower than 500 g/mol and Log Pow ranged between -1 and +4. Besides these values, a 10% coefficient is applied. This approach is sometimes far from reality. Our work focused on developing new evaluation criteria of percutaneous penetration from three different approaches: affinity chromatography, fluorescence spectroscopy and FTIR microspectroscopy with a synchrotron source in order to modulate OECD predictions. Considering that skin barrier properties are closely linked to ceramide composition and conformation within the SC, two methods were developed to study the interaction between ceramides and exogenous molecules by affinity chromatography and fluorescence spectroscopy. A predictive criterion of percutaneous penetration was developed from each of these methods:  and I. The third methodology consisted of developing a predictive criterion, Sindex, by FTIR microspectroscopy with a synchrotron source, on microtomized cuts of human skin biopsies. A predictive cartography was build from Sindex. Our experimental design included exogenous molecules (e.g. UV filters, preservatives, cosmetic actives) with various Log Pow and MW (cf annexe 1). Molecules skin penetration was studied with a Franz cell device coupled to HPLC analysis. These results served as reference data to validate our predictive models and criteria.This work permitted to set up new methods for predicting skin penetration of exogenous molecules and to develop complementary predictive criterion to Log Pow and MW. These new criterion will serve to modulate OECD predictions.

Este trabalho apresenta uma nova metodologia, simples e de baixo custo, para quantificação direta de urânio em compostos do ciclo do combustível nuclear, baseada na espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), utilizando a técnica de pastilhamento em KBr. Diferentes matrizes foram utilizadas para o desenvolvimento e validação analítica: nitrato de uranilo complexado com TBP (UO2(NO3)2.2TBP) em fase orgânica e nitrato de uranilo (UO2(NO3)2) em fase aquosa. O método para matriz de urânio em fase orgânica (UO2(NO3)2.2TBP em hexano/incorporado em KBr) apresentou linearidade (r = 0,9980) dentro da faixa analítica de 0,20% 2,85% de urânio na pastilha de KBr, LD de 0,02% e LQ de 0,03%, exatidão com recuperações acima de 101,0%, robustez e precisão (DPR < 1,6%). O método para matriz de urânio em fase aquosa (UO2(NO3)2/incorporado em KBr) apresentou linearidade (r = 0,9900) dentro da faixa analítica de 0,14% 0,29% de urânio na pastilha de KBr, LD de 0,01% e LQ de 0,02%, exatidão com recuperações acima de 99,4%, robustez e precisão (DPR < 1,6 %). Amostras de processo do ciclo do combustível nuclear foram submetidas a avaliação intralaboratorial e os resultados foram comparados estatisticamente por outras técnicas: Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (FRX) e gravimetria. Os testes estatísticos (t-Student e Fischer) indicaram que a técnica por FTIR e as de referência são equivalentes, demonstrando que a nova metodologia pode ser empregada com sucesso nas análises de rotina para o controle de qualidade dos compostos nucleares. / This work presents a low cost, simple and new methodology for direct quantification of uranium in compounds of the nuclear fuel cycle, based on Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy using KBr pressed discs technique. Uranium in different matrices were used to development and validation: UO2(NO3)2.2TBP complex (TBP uranyl nitrate complex) in organic phase and uranyl nitrate (UO2(NO3)2) in aqueous phase. The parameters used in the validation process were: linearity, selectivity, accuracy, limits of detection (LD) and quantitation (LQ), precision (repeatability and intermediate precision) and robustness. The method for uranium in organic phase (UO2(NO3)2.2TBP complex in hexane/embedded in KBr) was linear (r = 0.9980) over the range of 0.20% 2.85% U/ KBr disc, LD 0.02% and LQ 0.03%, accurate (recoveries were over 101.0%), robust and precise (RSD < 1.6%). The method for uranium aqueous phase (UO2(NO3)2/embedded in KBr) was linear (r = 0.9900) over the range of 0.14% 1.29% U/KBr disc, LD 0.01% and LQ 0.02%, accurate (recoveries were over 99.4%), robust and precise (RSD < 1.6%). Some process samples were analyzed in FTIR and compared with gravimetric and X-ray fluorescence (XRF) analyses showing similar results in all three methods. The statistical tests (t-Student and Fischer) showed that the techniques are equivalent. The validated method can be successfully employed for routine quality control analysis for nuclear compounds.

Este estudo procurou avaliar as mudanças físicas e/ou químicas que ocorrem na hidroxiapatita (HAP) sintética e na presente no esmalte dental sob ação de aquecimento térmico em forno ou irradiação com o laser de Er,Cr:YSGG (2,79 m). Busca-se obter variações em sua estrutura a fim de torná-los mais resistentes à desmineralização, visando e prevenir a formação da cárie dental. A HAP sintética foi produzida pela reação das soluções de Ca(NO3) e (NH4)2HPO4 com controle de temperatura e pH. O esmalte foi coletado do dentes bovinos e triturados. As amostras em pó de HAP sintética e esmalte foram submetidas a aquecimento térmico em forno nas temperaturas de 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C e 1000 °C. Foram feitas irradiações laser com 5,79 J/cm2, 7,65 J/cm2, 10,55 e 13,84 J/cm2 para a HAP sintética e de 7,53 J/cm2, 10,95 J/cm2 e 13,74 J/cm2 para o esmalte. As amostras foram avaliadas por difração de raios-X(DRX) para análise das fases cristalográficas presentes e análise pelo método de Rietveld para comprovação destas fases cristalográficas e determinação de respectivas proporções no material. Foram obtidos também as variações de parâmetros de rede da cela unitária (eixo-a, eixo-c e volume), tamanho dos cristalitos e taxas de ocupações dos sítios dos átomos de Ca e P de ambos os materiais. As amostras foram ainda analisadas por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), que mostrou as variações composicionais ocasionadas pelos tratamentos calculando-se as áreas das bandas referentes aos radicais carbonato, fosfato, água adsorvida e hidroxila. A termografia no infravermelho foi usada para medir a temperatura superficial gerada pelo feixe do laser nas amostras sólidas de esmalte. Com relação às fases cristalográficas presentes só foram encontradas além da fase majoritária de hidroxiapatita, as fases de fosfato de octacálcio (OCP) nas amostra de HAP sintética e tricálcio 9 fosfato da fase b (b -TCP) no esmalte aquecido a 800 °C. Apresentaram-se mudanças nos parâmetros de rede da cela unitária da HAP sintética e do esmalte, com diminuição do eixo-a, volume e tamanho dos cristalitos até as temperaturas entre 400 °C e 600 °C e também nas amostras irradiadas a laser. Acima da temperatura de 600 °C há o aumento destes parâmetros de rede. A relação Ca/P em todas as amostras sofreram diminuições, sendo que na amostra de esmalte irradiada a 7,53 J/cm2 apresentou Ca/P igual a 1,6817 e a irradiada a 13,74 J/cm2 apresentou Ca/P igual a 1,6831. A espectroscopia mostrou que os efeitos tanto do aquecimento como da irradiação laser podem ser observados principalmente nas bandas de carbonato, água adsorvida e hidroxila e que as mudanças da rede cristalográfica podem ser correlacionadas com substituições de carbonato em sítios de hidroxilas e fosfatos. Ambos os tratamentos causam também diminuição da concentração de carbonatos, sendo que este efeito ocorreu com maior intensidade nas irradiações a laser e houve ainda diminuição na quantidades de água adsorvida e hidroxilas. Todas estas alterações modificam as propriedades do material, como sua solubilidade e consequentemente influenciam na resistência à desmineralização de interesse para processos como prevenção da cárie dental e erosão dental. / The study evaluate the physical changes and/or chemical that occurs in synthetic hydroxyapatite (HAP) and in enamel under action of thermal heating in oven or laser irradiation of Er,Cr:YSGG that may cause changes in its structure to make them more resistant to demineralization aiming the formation of dental caries. The synthetic HAP was produced by reaction of solutions of Ca(NO3) and (NH4)2HPO4 with controlled temperature and pH. The enamel powder was collected from the bovine teeth. Samples of powder enamel and synthetic HAP were subjected to thermal heating in oven at temperatures of 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C and 1000 °C. For the laser irradiation of materials, were made with 5,79 J/cm2 of irradiation, 7,65 J/cm2, 10,55 J/cm2 and 13,84 J/cm2 for synthetic HAP and 7,53 J/cm2, 10,95 J/cm2, and 13,74 J/cm2 for the enamel. The samples were evaluated by X-ray diffraction (XRD) for analysis of crystallographic phases and analysis by the Rietveld method, to determine their respective proportions in the material, as well as results of changes of the lattice unit cell parameters (axisa, axis-c and volume), crystallites sizes and the occupation rate of sites of Ca and P atoms. The samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), which should compositional changes due to treatment related to carbonate, phosphate, adsorbed water and hydroxyl radicals content. The infrared was used to measure the surface temperature generated by the laser beam in the solid samples of enamel. Besides the major hydroxyapatite crystallographic phases, there was formations of octacalcium phosphate (OCP) and phase of tricalcium phosphate (-TCP ) in enamel heated at 800 °C. There was reduction of the axis-a, volume and size of crystallites to the temperatures between 400 °C and 600 °C and also on laser irradiated samples. Above the temperature of 600 °C it is observed the effect in the lattice parameters. The Ca/P relation in all the samples decreased. The enamel samples irradiated by 7,53 J/cm2 showed Ca/P equal to 1,6817 and by 13,74 J/cm2 Ca/P was 1,6831. Spectroscopy results showed that both the heating and laser irradiation cause changes primarily in the bands of carbonate, water adsorbed and hydroxyl and the crystallographic changes of the lattice may be correlated with changes in carbonate in the sites of hydroxyl and phosphates. The effects of heating in oven and laser irradiation causes reduction of carbonate content, and this effect was more evident in laser irradiated samples, there was also decreases in water and adsorbed hydroxyl contents. All these changes alter the properties of the material, as its solubility and therefore affect the demineralization process and can be useful for caries prevention as well as dental erosion prevention.

As queimaduras causam alterações na estrutura anatômica da pele associadas a trauma. As queimaduras podem ser classificadas em lesões de primeiro, segundo e terceiro grau. As queimaduras de terceiro grau têm sido grande foco de pesquisas em busca de tratamentos mais conservadores e de maior rapidez no reparo para um resultado funcional e estético satisfatório. O tratamento convencional consiste no uso de medicamentos tópicos e no enxerto de pele natural ou sintética. Alternativamente, a terapia laser utiliza o processo de ablação para remoção do tecido queimado necrosado, devido ao não contato mecânico, à rapidez na aplicação e alcance a áreas de difícil acesso. Deste modo, a proposta deste estudo é avaliar a viabilidade de utilizar lasers de femtossegundos de altíssima intensidade como coadjuvante no tratamento de pacientes queimados. Para o estudo, foram utilizados 25 ratos da raça Wistar, divididos em grupos de 5 animais: grupos pele sadia, pele queimada, dois tipos de tratamento (desbridamento cirúrgico ou ablação a laser de femtossegundos) e em quatro tempos de acompanhamento do processo cicatricial. Três regiões do dorso dos animais foram expostas a fonte de vapor causando queimadura de terceiro grau. No terceiro dia após a queimadura, uma das regiões foi ablacionada com laser de altíssima intensidade de pulsos ultracurtos ( &lambda; = 785nm, 90 fs, 2 kHz e 10 &mu;J/pulso); outra recebeu o desbridamento cirúrgico; e a última foi considerada o controle de queimadura. As regiões foram analisados por tomografia por coerência óptica (OCT), histologia, reflectância total atenuada por espectroscopia no infravermelho usando transformada de Fourier (&mu;ATR-FTIR), microscopia de fluorescência por excitação de dois fótons (TPEFM) e a técnica de geração de segundo harmônico (SHG), nos dias 3, 5, 7 e 14 após os tratamentos. Os resultados mostraram que nas condições de irradiação utilizadas foi possível obter remoção de debris de queimadura de terceiro grau. As técnicas utilizadas para caracterização do tecido permitiram verificar que em todos os tratamentos houve a promoção da reparação tecidual. No décimo quarto dia, a curva de regeneração mostrou que o coeficiente de atenuação do tecido ablacionado a laser converge para os valores da pele sadia, porém as fibras de colágeno ainda não atingiram a mesma organização das fibras presentes na pele sadia. / Burns cause changes in the anatomical structure of the skin associated with trauma. The severity of the burn injury is divided into first, second and third-degree burns. The third-degree burns have been a major focus of research in search of more conservative treatments and faster results in repair for a functional and cosmetically acceptable. The conventional treatment is the use of topical natural or synthetic skin graft. An alternative therapy is the laser ablation process for burned tissue necrosis removal due to the no mechanical contact, fast application and access to difficult areas. The purpose of this study is to evaluate the feasibility of using high intensity femtosecond lasers as an adjunct treatment of burned patients. For this study, 65 Wistar rats were divided into groups of five animals: healthy skin, burned skin, two types of treatment (surgical debridement or femtosecond laser ablation) and four different times in the healing process monitoring. Three regions of the back of the animals were exposed to steam source causing third-degree burn. On the third day after the burn, one of the regions was ablated with high intensity ultrashort laser pulses (&lambda; = 785 nm, 90 fs, 2 kHz and 10 &mu;J/ pulse), the other received surgical debridement, and the last was considered the burn control. The regions were analyzed by optical coherence tomography (OCT), histology, attenuated total reflectance infrared spectroscopy using Fourier transform (&mu;-ATR-FTIR), two-photon excitation fluorescence microscopy (TPEFM) and second harmonic generation technique (SHG) on days 3, 5, 7 and 14 pos-treatments. The results showed that with the laser irradiation conditions used it was possible to remove debris from third degree burn. The techniques used to characterize the tissue allowed to verify that all treatments promoted wound healing. On the fourteenth day, the regeneration curve showed that the attenuation coefficient of laser ablated tissue converges to the values of healthy skin, but collagen fibers have not yet reached the same organization of those in the healthy skin