A adulteração do leite é uma prática comum e que preocupa as agências reguladoras, indústrias e a população. Apesar da crescente necessidade de identificação desse tipo de fraude, os métodos empregados geralmente possuem baixo rendimento analítico e alta dependência de mão-de-obra. Sendo assim, objetivou-se desenvolver calibração e validação para monitoramento de adulteração em leite cru, utilizando equipamento compacto (MilkoScan FT1), que adota a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ademais, objetivou-se comparar a acurácia na detecção de adulterantes do método de FTIR com os testes físico-químicos tradicionais adotados pela indústria no controle de qualidade do leite. Para isso, cerca de 2500 amostras de leite foram utilizadas para construção do espectro de referência e 1625 amostras foram empregadas para validar a identificação de cinco dos principais adulterantes (em três diferentes concentrações cada) encontrados em leite: (1) amido de milho; (2) bicarbonato de sódio; (3) citrato de sódio; (4) formaldeído; (5) sacarose, além da adição de dois níveis de água ou soro de leite. Após esta etapa, 650 amostras foram preparadas para comparação dos métodos, utilizando os mesmos adulterantes nas mesmas concentrações da etapa anterior. Os resultados demonstraram que as calibrações desenvolvidas expressaram boa capacidade geral de detecção de adulteração, apresentando excelente sensibilidade (84%) e especificidade (100%), principalmente quando comparadas com os testes tradicionais, visto que o método de FTIR apresentou capacidade de identificação de adulterantes em leite cru superior aos métodos físico-químicos tradicionais, podendo ser utilizado diretamente nas plataformas de recepção do leite nos laticínios, melhorando os processos industriais de detecção de adulterantes. / Milk adulteration is a common practice that concerns regulatory agencies, industry and the population. Despite the growing need for the identification of this type of fraud, the methods employed generally present low performance and high dependency on hand labor. Therefore, this study aimed to calibrate and validate a compact equipment (MilkoScan FT1) that adopts a Fourier transform infrared spectroscopy to monitor adulteration in raw milk. Furthermore, this study aimed to compare the accuracy in adulterants detection, of the FTIR method with that of conventional physico-chemical tests, adopted by the dairy industry in milk quality control. For this, almost 2500 milk samples were used for reference spectrum construction and 1625 samples were used in the validation process, to identification of the following five main adulterants (at three different concentrations) found in milk: (1) cornstarch, (2) sodium bicarbonate, (3) sodium citrate, (4) formaldehyde, and (5) saccharose, plus the additions of two levels of water or whey. After this step, 650 samples were prepared to compare the methods, using the same adulterants at the same concentrations of the previous step. The results revealed that the developed calibration demonstrated a good adulteration detection ability with excellent sensitivity (84%) and specificity (100%), mainly when compared with traditional tests. The FTIR method showed capacity of adulterants identification higher than that presented by physico-chemical methods, which proves its ability to be used directly in the milk reception platforms in dairy industry, improving industrial processes of adulterants detection.

Uma caracterização bioquímica eficiente da cicatrização das feridas por queimadura pode melhorar a rotina clínica para a ajustar os tratamento dos pacientes. Considerando a dificuldade de monitoramento de cicatrização, a espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier acoplado com o acessório de Reflexão Total Atenuada (ATR-FTIR) é uma técnica analítica a qual tem demonstrado capacidade de prover biomarcadores espectrais no materiais biológicos. Esse estudo avaliou a capacidade de usar ATR-FTIR para classificar a pele queimada com o intuito de monitorar o reparo tecidual em pacientes. Ratos Wistar com pele queimada foram avaliados pela espectroscopia ATR-FTIR nos dias 3, 7, 14 e 21 após a queimadura e comparados com amostras de grupos sadios. Os espectros obtidos foram separados nas regiões entre 900 a 1800 cm-1 e entre 2800 a 3000 cm-1 para posterior adequação quimiométrica. Avaliou-se as amplitudes das derivadas de segunda ordem dos espectros como parâmetro de discriminação, nos quais demonstraram diferenças significativas para os grupos não queimados com controle e entre grupos de queimadura usando Glicogênio (1030 cm-1), Amida I (1628 cm-1), Amida II (1514 cm-1), Colágeno em 1281 cm-1 e Colágeno em 1336 cm-1. Esses resultados indicam que ATR-FTIR é sensível para detectar os estágios de reparo tecidual e pode futuramente ser um instrumento auxiliar para a rotina clínica. / Efficient biochemical characterization of burn wound healing stages can improve clinical routine to adjust the patient treatment. Considering the difficulty to monitoring wound healing, the Fourier Transform Infrared spectroscopy coupled with Attenuated Total Reflectance (ATR-FTIR) is an analytical technique that has capability to provide spectral biomarkers in biological materials. This study aims to evaluate the classification feasibility of ATR-FTIR in burned skin to follow the regenerative process in patients. Wistar rat burn tissues were evaluated by ATR-FTIR spectroscopy at 3, 7, 14, 21 days after burn and compared with the healthy group samples. The spectra was separated in the region 900 to 1800 cm-1 and the region 2800 to 3000 cm-1 for further chemometric adequation. The second derivative of amplitude was applied for discrimination which results demonstrated differences to control with non-wounded groups and between non-wounded using Glycogen (1030 cm-1), Amide I (1628 cm-1), Amide II (1514 cm-1), Colllagen in 1281 cm-1 and Collagen in 1336 cm-1. These findings indicate that ATR-FTIR is suitable to detect the burn wound healing stages and in the future can be auxiliary instrument for clinical routine.

A reparação óssea é um fator crítico para o sucesso de procedimentos odontológicos e ortopédicos que necessitem do corte ósseo, sendo desejado que esta ocorra de forma rápida e eficaz. Uma maior compreensão da reparação óssea em um nível estrutural e molecular é o primeiro passo para o desenvolvimento de técnicas de corte e terapias regenerativas. Neste contexto, a técnica de FTIR possibilita obter informações sobre a estrutura e composição de tecido mineralizado. O principal objetivo deste projeto foi verificar a eficácia da espectroscopia FTIR na caracterização de diferentes estágios da reparação óssea após a realização de remoção óssea utilizando duas ferramentas de corte: o laser de Er,Cr:YSGG ou uma broca carbide multilaminada, em alta rotação. Foi realizada a remoção de dois fragmentos ósseos da mandíbula de 30 coelhos, e o processo de reparação óssea foi estudado imediatamente, 3, 7, 15, 21, e 28 dias após o procedimento cirúrgico. Utilizou-se a técnica de espectroscopia FTIR para a aquisição das imagens espectrais dos diferentes estágios de reparação, e foi analisada a proporção entre os compostos do tecido utilizando as bandas de amidas, colágeno, carbonato e fosfato dos espectros de absorção. Também foi realizada a análise histológica dos mesmos estágios de reparação estudados. A técnica de espectroscopia FTIR se mostrou eficaz na caracterização do processo de reparação óssea. Observou-se uma tendência de aumento na proporção de compostos orgânicos até o Grupo 15D, após o qual houve aumento na proporção de compostos inorgânicos indicando maior mineralização após este período. Os resultados da análise histológica mostraram diferenças nos primeiros estágios de reparação entre o corte ósseo com o laser de Er,Cr:YSGG e a broca em alta rotação. Essas diferenças não foram detectadas na espectroscopia FTIR com as técnicas de análise utilizadas. Ainda assim, os resultados obtidos mostraram que a técnica de espectroscopia FTIR foi sensível às alterações de conteúdo orgânico no processo de reparação do tecido ósseo, podendo auxiliar com o desenvolvimento de novas técnicas e ferramentas para melhorar a eficiência deste processo. / Bone repair is a critical factor for the success of surgical procedures that require bone cut, and it is desired that it takes place quickly and effectively. The first step for the development of cutting techniques and regenerative therapies is a better understanding of bone repair in structural and molecular level. In this context, the FTIR technique allows one to obtain different information about the structure and composition of mineralized tissue. The main purpose of this project was to verify the effectiveness of FTIR spectroscopy in the characterization of different stages of bone healing process after the removal of a bone piece using two cutting tools: the Er,Cr:YSGG laser or a multilayered carbide bur at high rpm. Two jaw bone fragments were removed from 30 rabbits, and the process of bone repair was studied immediately, 3, 7, 15, 21, and 28 days after the surgery. The FTIR spectroscopy technique was used to acquire the spectral images of different stages of bone healing process, and the ratio of the bone compounds was analyzed using the bands of amide, collagen, carbonate and phosphate of the absorption spectra. Histological analysis was also performed to study the stages of bone repair. The FTIR technique was effective in characterizing the healing process. There was a trend between the proportions of organic and inorganic compounds that were comparable to the one observed in the histological analysis, showing that the FTIR technique is sensitive to changes that occur during the formation of new bone tissue. The results of the histological analysis showed differences in the early stages of bone repair between the cut with the Er,Cr:YSGG laser and the drill. These differences were not detected in FTIR spectroscopy with the used technique. Still, the results show that the FTIR technique is sensitive to changes in the organic content of bone tissue repair process, and it could corroborate to the development of new techniques and tools that improves the efficiency of this process.

Uma caracterização bioquímica eficiente da cicatrização das feridas por queimadura pode melhorar a rotina clínica para a ajustar os tratamento dos pacientes. Considerando a dificuldade de monitoramento de cicatrização, a espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier acoplado com o acessório de Reflexão Total Atenuada (ATR-FTIR) é uma técnica analítica a qual tem demonstrado capacidade de prover biomarcadores espectrais no materiais biológicos. Esse estudo avaliou a capacidade de usar ATR-FTIR para classificar a pele queimada com o intuito de monitorar o reparo tecidual em pacientes. Ratos Wistar com pele queimada foram avaliados pela espectroscopia ATR-FTIR nos dias 3, 7, 14 e 21 após a queimadura e comparados com amostras de grupos sadios. Os espectros obtidos foram separados nas regiões entre 900 a 1800 cm-1 e entre 2800 a 3000 cm-1 para posterior adequação quimiométrica. Avaliou-se as amplitudes das derivadas de segunda ordem dos espectros como parâmetro de discriminação, nos quais demonstraram diferenças significativas para os grupos não queimados com controle e entre grupos de queimadura usando Glicogênio (1030 cm-1), Amida I (1628 cm-1), Amida II (1514 cm-1), Colágeno em 1281 cm-1 e Colágeno em 1336 cm-1. Esses resultados indicam que ATR-FTIR é sensível para detectar os estágios de reparo tecidual e pode futuramente ser um instrumento auxiliar para a rotina clínica. / Efficient biochemical characterization of burn wound healing stages can improve clinical routine to adjust the patient treatment. Considering the difficulty to monitoring wound healing, the Fourier Transform Infrared spectroscopy coupled with Attenuated Total Reflectance (ATR-FTIR) is an analytical technique that has capability to provide spectral biomarkers in biological materials. This study aims to evaluate the classification feasibility of ATR-FTIR in burned skin to follow the regenerative process in patients. Wistar rat burn tissues were evaluated by ATR-FTIR spectroscopy at 3, 7, 14, 21 days after burn and compared with the healthy group samples. The spectra was separated in the region 900 to 1800 cm-1 and the region 2800 to 3000 cm-1 for further chemometric adequation. The second derivative of amplitude was applied for discrimination which results demonstrated differences to control with non-wounded groups and between non-wounded using Glycogen (1030 cm-1), Amide I (1628 cm-1), Amide II (1514 cm-1), Colllagen in 1281 cm-1 and Collagen in 1336 cm-1. These findings indicate that ATR-FTIR is suitable to detect the burn wound healing stages and in the future can be auxiliary instrument for clinical routine.

According to the last global burden of disease published by the World Health Organization, tumors were the third leading cause of death worldwide in 2004. Among the different types of tumors, colorectal cancer ranks as the fourth most lethal. To date, tumor diagnosis is based mainly on the identification of morphological changes in tissues. Considering that these changes appears after many biochemical reactions, the development of vibrational techniques may contribute to the early detection of tumors, since they are able to detect such reactions. The present study aimed to develop a methodology based on infrared microspectroscopy to characterize colon samples, providing complementary information to the pathologist and facilitating the early diagnosis of tumors. The study groups were composed by human colon samples obtained from paraffin-embedded biopsies. The groups are divided in normal (n=20), inflammation (n=17) and tumor (n=18). Two adjacent slices were acquired from each block. The first one was subjected to chemical dewaxing and H&E staining. The infrared imaging was performed on the second slice, which was not dewaxed or stained. A computational preprocessing methodology was employed to identify the paraffin in the images and to perform spectral baseline correction. Such methodology was adapted to include two types of spectral quality control. Afterwards the preprocessing step, spectra belonging to the same image were analyzed and grouped according to their biochemical similarities. One pathologist associated each obtained group with some histological structure based on the H&E stained slice. Such analysis highlighted the biochemical differences between the three studied groups. Results showed that severe inflammation presents biochemical features similar to the tumors ones, indicating that tumors can develop from inflammatory process. A spectral database was constructed containing the biochemical information identified in the previous step. Spectra obtained from new samples were confronted with the database information, leading to their classification into one of the three groups: normal, inflammation or tumor. Internal and external validation were performed based on the classification sensitivity, specificity and accuracy. Comparison between the classification results and H&E stained sections revealed some discrepancies. Some regions histologically normal were identified as inflammation by the classification algorithm. Similarly, some regions presenting inflammatory lesions in the stained section were classified into the tumor group. Such differences were considered as misclassification, but they may actually evidence that biochemical changes are in course in the analyzed sample. In the latter case, the method developed throughout this thesis would have proved able to identify early stages of inflammatory and tumor lesions. It is necessary to perform additional experiments to elucidate this discrepancy between the classification results and the morphological features. One solution would be the use of immunohistochemistry techniques with specific markers for tumor and inflammation. Another option includes the recovering of the medical records of patients who participated in this study in order to check, in later times to the biopsy collection, whether they actually developed the lesions supposedly detected in this research. / De acordo com o último compêndio de doenças publicado pela Organização Mundial da Saúde, tumores foram a terceira principal causa de morte mundial em 2004, sendo o câncer colorretal o quarto mais letal. O diagnóstico de tumores baseia-se, principalmente, na identificação de alterações morfológicas dos tecidos. Considerando-se que estas surgem após alterações bioquímicas, o desenvolvimento de técnicas espectroscópicas pode contribuir para a identificação de tumores em estágios iniciais, já que estas são capazes de caracterizar bioquimicamente as amostras em estudo. Esta pesquisa teve por objetivo desenvolver uma metodologia baseada em microespectroscopia infravermelha para caracterização de amostras de cólon, visando fornecer informações complementares ao médico patologista. Foram estudados três grupos de amostras obtidas de biópsias humanas incluídas em parafina: tecido normal (n=20), lesões inflamatórias (n=17) e tumores (n=18). Dois cortes histológicos adjacentes foram coletados de cada bloco. O primeiro corte foi submetido à remoção química de parafina e coloração H&E. O segundo corte foi utilizado para aquisição de imagens espectrais, não sendo submetido à remoção de parafina ou à coloração química. Foi implementada uma técnica computacional para pré-processamento dos espectros coletados, visando identificar a parafina nas imagens e corrigir variações na linha de base espectral. Tal metodologia foi adaptada para incluir dois tipos de controle de qualidade espectral. Após o pré-processamento, espectros pertencentes a uma mesma imagem foram comparados e agrupados de acordo com suas semelhanças bioquímicas. Os grupos obtidos foram submetidos à análise de um médico patologista que associou cada grupo a uma estrutura histológica, tendo como base o corte corado com H&E. Esta análise revelou as diferenças bioquímicas entre os três grupos estudados. Os resultados mostraram que inflamações severas tem propriedades bioquímicas semelhantes às dos tumores, sugerindo que estes podem evoluir a partir de tais inflamações. Foi construído um banco de dados espectral contendo as informações bioquímicas identificadas em cada grupo na etapa anterior. Espectros de novas amostras foram comparados com a informação contida no banco de dados, possibilitando a sua classificação em um dos três grupos: normal, inflamação ou tumor. O banco de dados foi validado interna e externamente por meio da sensibilidade, especificidade e acurácia de classificação. Discrepâncias foram encontradas ao comparar os resultados da classificação com os cortes histológicos corados com H&E. Algumas regiões que se mostram histologicamente normais foram identificadas como inflamação pelo algoritmo de classificação, assim como regiões histologicamente inflamadas foram classificadas no grupo tumoral. Tais discrepâncias foram consideradas como erros de classificação, ainda que possam ser indícios de que alterações bioquímicas estejam ocorrendo nos tecidos analisados. Neste caso, a metodologia desenvolvida teria se mostrado capaz de identificar precocemente lesões inflamatórias e tumorais. É necessário realizar experimentos adicionais para elucidar esta discrepância entre o algoritmo de classificação e a morfologia do tecidual. Uma solução seria o emprego de técnicas de imunohistoquímica com marcadores específicos para câncer e inflamação. Outra opção seria recuperar os registros médicos dos pacientes que participaram deste estudo para verificar se, em períodos posteriores à coleta da biópsia, houve realmente o desenvolvimento das lesões supostamente identificadas neste estudo.

Os mecanismos moleculares relacionados ao desenvolvimento e à progressão de cânceres são extremamente complexos. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) é capaz de detectar alterações bioquímicas de materiais biológicos, permitindo a importante caracterização e diferenciação de células. Através da observação individual de bandas de absorção, é possível identificar semelhanças e diferenças entre células, através das quais é possível entender parte das alterações que ocorrem em linhagens celulares pertencentes à um mesmo grupo de doenças ou entre células sadias e neoplásicas. Neste trabalho foram caracterizados quatro conjuntos de células neoplásicas através da espectroscopia por FTIR. Cada conjunto foi composto por duas linhagens celulares: o primeiro conjunto foi composto por uma linhagem de melanoma murino (B16F10) e melanoma humano (C8161); o segundo conjunto continha uma linhagem de adenocarcinoma de cólon (HT-29) e outra de adenocarcinoma cérvix (HeLa); o terceiro conjunto foi composto por duas linhagens de câncer de mama humano (SKBr3 e MCF-7); por fim, o último conjunto possuía uma linhagem de leucemia humana do tipo T (JURKAT) e células mononucleares de sangue periférico (PBMC). Comparando-se todas as linhagens celulares, diferenças com relação à algumas bandas de absorção foram identificadas: 1084cm-1 (açúcar do DNA sugar e moléculas de PO2), 1236cm-1 (ligações fosfodiésteres), 1540cm-1 (estiramento da Amida II), 2851cm-1 e 2921cm-1 (estiramento do CH2). Alguns grupos revelaram diferenças nas bandas de absorção referentes ao estiramento das moléculas de C-C and C=O (967cm-1), configuração beta da Amida I e estrutura alfa-hélice (1650cm-1 e 1645cm-1, respectivamente), permitindo a caracterização destas doenças de forma eficiente por meio da área das bandas de absorção e deslocamento dos picos das mesmas. Através deste trabalho foi possível verificar o potencial de aplicação da espectroscopia por FTIR em estudos de base, visando a caracterização de células do ponto de vista bioquímico, buscando compreender quais fatores biológicos estão relacionados com as diferenças espectrais verificadas e, com isso, fornecer informações qualitativas referentes à ligações químicas relacionadas a determinados biomarcadores existentes em cada amostra biológica. Outro ponto abordado foi a análise das razões entre as áreas de diversas bandas de absorção. A partir desta avaliação, foi possível definir bandas referentes a biomarcadores chaves na diferenciação celular. Foram comparadas as razões comumente utilizadas na literatura, assim como avaliadas novas combinações, visando uma diferenciação mais eficiente. As novas razões obtidas foram: (i) 1053cm-1 e 1084cm-1; (ii) 1540cm-1 e 10840cm-1; (iii) 1650cm-1 e 1084cm-1; (iv) 1395cm-1 e 1053cm-1; (v) 1453cm-1 e 1053cm-1; (vi) 1084cm-1 e 1646cm-1; (vii) 1084cm-1 e 2851cm-1 e, por fim, (viii) 1053cm-1 e 3060cm-1. Através das razões de tais bandas de absorção, referentes às proteínas, lipídeos, DNA e RNA, foi possível diferenciar não somente as linhagens celulares pertencentes à um mesmo grupo patológico e sim, adquirir valores distintos para cada uma das oito linhagens estudas. O deslocamento dos picos, alterações relacionadas à largura das bandas e variações relativas às razões de diversos componentes biológicos podem conter uma informação importante com relação aos biomarcadores envolvidos em diferentes tipos de doenças. Estes biomarcadores detectados através da espectroscopia com FTIR podem ser utilizados na diferenciação e classificação de células neoplásicas e sadias assim como levar a avanços relacionados ao desenvolvimento de protocolos clínicos. / The molecular mechanisms and changes leading to the development and progression of cancers are extremely complex. FTIR spectroscopy can detect biochemical features of biological materials, enabling the important characterization and differentiation of cells. By looking at the individual absorption bands, it is possible to spot similarities and differences between the cells, which help to understand the changes observed in the same disease cell line group or between healthy and diseases cells. In this work we characterized four sets of neoplastic cells with FTIR spectroscopy. Each cell set was composed of two cell lines: the first one was a set composed by murine melanoma (B16F10) and human melanoma (C8161), the second one was colorectal adenocarcinoma (HT-29), and adenocarcinoma of the cervix (HeLa), the third one two human breast cancers cell lines (SKBr3 cells and MCF-7), and the last one was human leukemia cell line (JURKAT) and peripheral blood mononuclear cell (PBMC). Comparing all cell lines, differences in the following absorption bands were identified: 1084cm-1 (DNA sugar and PO2), 1236cm-1 (phosphodiester bonds), 1540cm-1 (amide II stretching), 2851cm-1, and 2921cm-1 (CH2 stretching). Some groups revealed differences in the absorption bands related to C C and C O stretching (967cm-1), amide I beta sheet and alpha helix structure (1650cm-1 and 1742cm-1, respectively), allowing the characterization of these diseases, differentiating them efficiently through the area and peaks displacement of the absorption bands. Through this work it was possible to verify the FTIR spectroscopy potential for application on basic studies, aiming cells characterization from the biochemical point of view, trying to understand which biological factors are related to each spectral differences observed, and provide qualitative information concerning the chemical bonds associated with certain biomarkers in each biological sample. The ratio analysis between the areas of different absorption bands was another point discussed. By this analysis it was possible to define biomarkers key bands in cell differentiation. The ratios commonly used in the literature were compared and new combinations were evaluated, aiming more efficient differentiation. The new ratios defined were (i) 1053cm-1 and 1084cm-1; (ii) 1540cm-1 and 10840cm-1; (iii) 1650cm-1 and 1084cm-1; (iv) 1395cm-1 and 1053cm-1; (v) 1453cm-1 and 1053cm-1; (vi) 1084cm-1 and 1646cm-1; (vii) 1084cm-1 and 2851cm-1 and, finally, (viii) 1053cm-1 and 3060cm-1. Through these ratios, related to proteins, lipids, DNA and RNA it was possible to differentiate the cell lines not only belonging to the same pathology, but from every each other cell line. Advances related to the detection of biochemical alterations in cells and tissues will occur with the employment of new mathematical procedures for data analysis and the development of new technologies that will enable detection of weak and broad absorption bands with better accuracy. Peak displacement, alterations related to band width, and variations in the relative ratios of the main biological compounds, may carry important information with respect to biomarkers involved with different disease types. These biomarkers, detected by FTIR spectroscopy, will be used to differentiate and classify neoplastic and healthy cells as well as to lead to advances related to the development of clinical protocols.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sandracr.pdf: 955996 bytes, checksum: 8d2e096cd1c87011d908615d47978334 (MD5) Previous issue date: 2006-02-16 / The aim of this study was to evaluate the quantity of residual monomers of a microhibrid composite resin, photocured with different types of light curing units: halogen and LEDs based on different times of photopolymerization (10, 20 and 40 seconds). Samples of the composite resin were made with Teflon bipartite matrix with a center hole of 6 mm diameter compatible with the tips of the light curing units. The distance of the light guide curing unit to the composite samples was 4 mm. The average a width of the samples Charisma® composite resin color A2 and SL were 2 mm. The curing units used were Optilux 401 (Demetron) and Optilight LD III (Gnatus). The materials were prepared and weighed on an accuracy scale and stored in solvent, in the dark, at room temperature for 24 hours. The solvent used to separate the organic and inorganic load was chloroform thirty six samples were made, stored in chloroform and analysed with infrared spectroscopy (FTIR) and the presence of carbon double bonds were found. Another solvent investigated in this study was methanol, because it is considered an efficient solvent for extracting present monomers in the resin, with an advantage because it acts as an inhibitor in this type of polymerization while maintaining the characteristic of the sample for quantitative analysis. Parallel to that, one hundred new samples were made. They were appropriately stored in methanol and analysed with UV- visible light spectroscopy (UV-Vis), through observance spectrum. The collected data was analysed in Origin 5.0 programs at the peak of observance in the same wavelength. The percentage of residual monomers was analysed by ANOVA and Games Howell tests. The results indicated that Charisma® composite resin color A2 showed less residual monomers. The halogen and LEDs light cure units showed the same percentage of residual monomers results, or rather, it showed a larger conversion of monomers in polymers. The LED based system promoted a smaller conversion degree compared to halogen light. The 10, 20 and 40 seconds of photocured presented the same quantity of residual monomers. / Neste trabalho foi avaliada a quantidade de monômeros residuais de uma resina composta micro-híbrida de duas cores, com dois aparelhos: halógena e outro à base de LEDs, em três tempos de fotoativação (10, 20 e 40 s). Para a confecção dos corpos-de-prova foi utilizada uma matriz bipartida de teflon com orifício central de 6 mm de diâmetro, compatível com as pontas dos equipamentos fotoativadores. A distância da ponta ativa do fotopolimerizador aos corpos-de-prova foi de 4 mm. A espessura média dos corpos-de-prova de resina composta Charisma® (Heraeus Kulzer) cor A2 e SL foi de 2 mm. Os aparelhos utilizados foram: lâmpada halógena Optilux 401 (Demetron) e Optilight LD III (Gnatus), à base de LEDs. Os materiais foram preparados e pesados em balança analítica e armazenados durante 24 horas em solventes ao abrigo da luz e à temperatura ambiente. O solvente utilizado para separar a fração orgânica das partículas inorgânicas foi o clorofórmio. Foram confeccionados 36 corpos-de-prova armazenados em clorofórmio e analisados em espectrômetro de infravermelho (FTIR) e foi verificada a presença das ligações duplas de carbono-carbono. Outro solvente utilizado neste experimento foi o metanol, por ser um solvente eficiente para a extração dos monômeros presentes na resina, com a vantagem de agir como inibidor deste tipo de polimerização, preservando as características da amostra para a análise quantitativa. Paralelamente foram confeccionados 120 corpos-de-prova devidamente armazenados em metanol e analisados em espectrômetro de ultravioleta-visível (UVVis) ou equipamento de espectrometria na região do ultravioleta-visível, através de espectros de absorvância. A leitura e interpretação dos dados obtidos foram feitos no programa Origin 5,0 nos picos de maior absorvância (%A) no mesmo comprimento de onda (nm). A porcentagem de monômeros residuais foi analisada pelo teste de Variância e teste de Games Howel. Os resultados evidenciaram que a resina composta Charisma® cor SL apresentou uma menor quantidade de monômero residual, ou seja, apresentou uma maior conversão de monômeros em polímeros. O sistema à base de LEDs promoveu um menor grau de conversão comparado a lâmpada halógena. Os tempos de 10, 20 e 40 s de fotoativação proporcionaram a mesma quantidade de monômeros residuais.

A adulteração do leite é uma prática comum e que preocupa as agências reguladoras, indústrias e a população. Apesar da crescente necessidade de identificação desse tipo de fraude, os métodos empregados geralmente possuem baixo rendimento analítico e alta dependência de mão-de-obra. Sendo assim, objetivou-se desenvolver calibração e validação para monitoramento de adulteração em leite cru, utilizando equipamento compacto (MilkoScan FT1), que adota a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ademais, objetivou-se comparar a acurácia na detecção de adulterantes do método de FTIR com os testes físico-químicos tradicionais adotados pela indústria no controle de qualidade do leite. Para isso, cerca de 2500 amostras de leite foram utilizadas para construção do espectro de referência e 1625 amostras foram empregadas para validar a identificação de cinco dos principais adulterantes (em três diferentes concentrações cada) encontrados em leite: (1) amido de milho; (2) bicarbonato de sódio; (3) citrato de sódio; (4) formaldeído; (5) sacarose, além da adição de dois níveis de água ou soro de leite. Após esta etapa, 650 amostras foram preparadas para comparação dos métodos, utilizando os mesmos adulterantes nas mesmas concentrações da etapa anterior. Os resultados demonstraram que as calibrações desenvolvidas expressaram boa capacidade geral de detecção de adulteração, apresentando excelente sensibilidade (84%) e especificidade (100%), principalmente quando comparadas com os testes tradicionais, visto que o método de FTIR apresentou capacidade de identificação de adulterantes em leite cru superior aos métodos físico-químicos tradicionais, podendo ser utilizado diretamente nas plataformas de recepção do leite nos laticínios, melhorando os processos industriais de detecção de adulterantes. / Milk adulteration is a common practice that concerns regulatory agencies, industry and the population. Despite the growing need for the identification of this type of fraud, the methods employed generally present low performance and high dependency on hand labor. Therefore, this study aimed to calibrate and validate a compact equipment (MilkoScan FT1) that adopts a Fourier transform infrared spectroscopy to monitor adulteration in raw milk. Furthermore, this study aimed to compare the accuracy in adulterants detection, of the FTIR method with that of conventional physico-chemical tests, adopted by the dairy industry in milk quality control. For this, almost 2500 milk samples were used for reference spectrum construction and 1625 samples were used in the validation process, to identification of the following five main adulterants (at three different concentrations) found in milk: (1) cornstarch, (2) sodium bicarbonate, (3) sodium citrate, (4) formaldehyde, and (5) saccharose, plus the additions of two levels of water or whey. After this step, 650 samples were prepared to compare the methods, using the same adulterants at the same concentrations of the previous step. The results revealed that the developed calibration demonstrated a good adulteration detection ability with excellent sensitivity (84%) and specificity (100%), mainly when compared with traditional tests. The FTIR method showed capacity of adulterants identification higher than that presented by physico-chemical methods, which proves its ability to be used directly in the milk reception platforms in dairy industry, improving industrial processes of adulterants detection.

Os eletrocatalisadores PtRh/C foram preparados nas seguintes proporções atômicas: (100,0), (0,100), (90,10), (70,30) e (50,50). Os métodos empregados nas sínteses foram redução via borohidreto de sódio e redução por álcool. Os sais metálicos empregados foram H2PtCl6.6H2O e (RhNO3)3 e o suporte de carbono utilizado foi carbon Vulcan XC72, a composição metálica em massa foi de 20%; e o suporte, 80%. Os eletrocatalisadores foram caracterizados por técnicas físico-químicas, espectroeletroquímica e por experimento em célula a combustível, cujo emprego se deu por uma célula unitária direta a álcool com membrana alcalina. Os eletrodos de trabalho foram preparados pela técnica de camada fina porosa. A técnica de difração de raios X permitiu verificar ligas metálicas, fases segregadas e calcular a porcentagem de ligas metálicas, bem como constatar os tipos de fases cristalinas. A técnica de espectroscopia no infravermelho permitiu verificar que a oxidação eletroquímica do etanol se dá pelo mecanismo indireto de oxidação, ou seja, para todos materiais estudados houve a produção de espécies intermediárias, em que PtRh(70:30)/C sintetizado pelo médodo de redução via borohidreto de sódio produziu grandes quantidades de CO2 e C2H4O. Rh/C mostrou-se ativo eletroquimicamente para ambos os métodos de síntese empregados. A técnica de microscopia eletrônica de transmissão permitiu calcular o tamanho médio e a área superficial média dos eletrocatalisadores. As técnicas eletroquímicas permitiram verificar a estabilidade, potencial onset e pares redox dos sistemas considerados. / PtRh/C were prepared by the following atomic proportions: (100,0), (0,100), (90,10), (70,30) and (50,50). The methods employed in the synthesis of these materials were reduction by sodium borohydride and reduction by alcohol. The metal salts used were H2PtCl6.6H2O and (RhNO3)3, the support used was Carbon black XC72 and the bulk metal composition was 20% and 80% of support. The electrocatalysts were characterized by Energy Dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction and Transmission electron microscopy. The ethanol electrochemical oxidation mechanism was investigated by in situ Fourier Transform Infrared Spectroscopy couple to an Attenuated Total Reflection technique. The electrocatalytic activity were evaluated by Cyclic Voltammetry, Linear Sweep Voltammetry and Chronoamperometry techniques. The Fuel Cells tests were made in a single direct alcohol fuel cell with alkaline membrane. The working electrodes were prepared by a thin porous coating technique. X-ray diffraction allowed us to verify metallic alloys, segregate phases and to calculate the percentage of metallic alloys. It was else possible to identify crystallographic phases. Infrared Spectroscopy allowed us to verify that the electrochemical oxidation of ethanol was carried out by an incomplete mechanism. PtRh(70:30)/C prepared by sodium borohydride produced large amounts of carbon dioxide and acetaldehyde. Rh/C showed electrocatalytic activity when compared with other materials studied.

A reciclagem agrícola do lodo de esgoto devidamente tratado é uma boa opção, pois transforma o resíduo orgânico em um importante insumo agrícola. Entretanto, a aplicação do lodo de esgoto pode alterar a quantidade e a estabilidade da matéria orgânica do solo. Com a presente pesquisa, objetivou-se avaliar os efeitos de doses de lodo de esgoto na matéria orgânica de dois solos (um Latossolo Vermelho distrófico sob floresta de eucalipto e um Latossolo Vermelho distroférrico sob cultivo de milho) por meio de técnicas quantitativas e espectroscópicas. O experimento I, sob cultivo de milho, foi instalado em Jaguariúna-SP, constituiu-se de 5 doses acumuladas de lodo de esgoto da ETE de Barueri, aplicadas de 1999 a 2005: 0; 30; 60; 120 e 240 t ha-1 (em base seca). O experimento II, sob floresta de eucalipto, foi instalado em dezembro de 2004, em área comercial da empresa da Suzano Papel e Celulose, em Angatuba - SP. Aplicou-se, uma única vez, 4 doses de lodo de esgoto da ETE de Jundiaí (0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha-1 em base seca). Nas amostras de solo foram determinados os conteúdos de carbono, por meio de análise elementar (CHN), e então, calculou-se o grau de humificação da matéria orgânica utilizando a Fluorescência Induzida por Laser (FIL). Com base nesses resultados, foram selecionadas algumas amostras para o fracionamento químico da matéria orgânica do solo e, por meio de técnicas espectroscópicas (FTIR, UV-vis, RMN e Fluorescência de UV-vis), foi realizado um estudo aprofundado da influência do lodo de esgoto nas substâncias húmicas do solo, bem como, em seu estágio de humificação. Pode-se verificar um aumento na concentração de carbono no solo com a aplicação do lodo de esgoto em ambos experimentos, bem como um aumento da alifaticidade e, conseqüentemente, diminuição da aromaticidade das substâncias húmicas, resultado da incorporação de matéria orgânica fresca, não compostada / Agricultural recycling of sewage sludge treated properly is a good option, since it transforms organic waste into a major agricultural input. However, the application of sewage sludge can alter the amount and stability of soil organic matter. The present work aimed to evaluate the effects of sewage sludge levels on organic matter from two different soils (an Oxisol under eucalyptus forest and an Oxisol under corn) through quantitative and spectroscopy techniques. The experiment, under corn, was installed in Jaguariuna-SP, consisted of 5 accumulated levels of sewage sludge from ETE Barueri, implemented from 1999 to 2005: 0, 30, 60, 120 and 240 t ha-1. Experiment II, in eucalyptus forest, was installed in December 2004, the commercial company Suzano Papel e Celulose, in Angatuba - SP. Applied only once, 4 doses of sewage sludge from Seawater Sewage Treatment from Jundiai (0, 7.7, 15.4 and 23.1 t ha-1 on a dry basis). Soil samples were determined carbon content by means of elemental analysis (CHN), and then calculated the degree of humification of organic matter using Laser Induced Fluorescence (LIF). Based on these results, we selected some samples for chemical fractionation of soil organic matter, and by means of spectroscopic techniques (FTIR, UV-vis, NMR and Fluorescence UV-vis), was conducted a detailed study of the influence of sludge sewage humic substances on the ground as well as on their stage of humification. One can observe an increase in the amount of carbon in the soil application of sewage sludge in both experiments, as well as an increase in aliphaticity and consequently decreased aromaticity of humic substances, resulting from the incorporation of fresh organic matter, noncomposted