Nesta pesquisa é feita uma análise da interação do campo eletromagnético gerado por microcomputadores portáteis com o corpo humano, operando na faixa de radiocomunicações WI-FI, através da avaliação da taxa de absorção especifica (SAR). Os modelos de corpo humano heterogêneos utilizados são de um adulto de 34 anos e duas crianças de 6 e 11 anos os quais foram analisados em varias situações típicas de exposição à presença de um microcomputador portátil. Nas simulações dos cenários para avaliar a dosimetria foi utilizada a versão comercial do programa chamado SEMCAD X que é baseado no Método das Diferenças Finitas no Domínio no Tempo (FDTD). Da análise das simulações do modelo de corpo inteiro, o único resultado que ultrapassou a recomendação do (FCC, 1997) para 1 g de tecido foi na situação em que o microcomputador portátil, com a antena dipolo na parte posterior do teclado, está no colo do modelo de 34 anos. Numa segunda etapa, é feito um estudo teórico experimental da intensidade do campo elétrico gerado por dispositivos geradores de sinais Wi-Fi comerciais. Analisa-se à propagação de ondas eletromagnéticas através de paredes, utilizando uma antena monocone não ressonante e de banda larga, mediante o estudo e análise da sua taxa de onda estacionária. As medidas visam avaliar que projetando uma parede com uma espessura determinada consegue a propagação dos campos eletromagnéticos evitando reflexões e pontos quentes que possam produzir uma taxa de absorção maior no corpo humano presente nestes ambientes, além de caracterizar as propriedades dielétricas destas paredes. / This research analyses the interaction of the electromagnetic field generated by portable computers with the human body, operating in the range of radio Wi-Fi, by evaluating the specific absorption rate (SAR). The heterogeneous human body models used were those of a 34 years old adult and two children aged 6 and 11, were analyzed under various standard conditions of exposure to the presence of a portable microcomputer. The commercial version of SEMCAD X which is based on the Finite Difference Method in the Time Domain (FDTD) method was used in the simulations of the scenarios, to evaluate the dosimetry. The analysis of the simulation of the whole body model, the only result that exceeded the recommendation of the (FCC, 1997) for 1g of tissue was the simulation in which the dipole antenna on the back of the keyboard of the laptop resting on the lap of the 34-year old model. In the second stage, a theoretical experimental study was made of the intensity of the electric field created from Wi-Fi band signals generating devices. Subsequently, an analysis is made of the propagation of the electromagnetic waves through walls, using a non-resonant broadband monocone antenna by analyzing its voltage standing wave ratio (VSWR). The measures aim to assess that designing a wall with a given thickness, propagation of electromagnetic waves can be achieved, thus avoiding reflections and hot spots that can lead to higher SAR in the human body present in these environments, moreover to characterize the dielectric properties of these walls.

No Brasil, para fins de planejamento de barreiras físicas em instalações radiográficas ou para a verificação dos níveis de restrição de dose em levantamentos radiométricos, deve ser usada a grandeza operacional equivalente de dose ambiente. Na prática, os monitores de radiação utilizados em proteção radiológica apresentam suas leituras na grandeza dosimétrica kerma no ar. Portanto, é preciso utilizar um coeficiente que converta esta grandeza dosimétrica na grandeza operacional recomendada. As normas nacionais estabelecem que o coeficiente de conversão no valor de 1,14 Sv/Gy deve ser usado para realizar esta operação, desconsiderando a diferença na distribuição espectral dos fótons dos feixes de raios X comumente encontrados em salas de radiologia convencional. O presente trabalho tem por objetivo determinar os coeficientes de conversão considerando a distribuição espectral da radiação secundária e secundária transmitida através de placas de argamassa baritada. Para atingir os objetivos propostos, foi desenvolvida uma metodologia experimental para as medições dos espectros das radiações secundárias e secundárias transmitidas usando um sistema espectroscópico com detector de CdTe e uma câmara de ionização de 1800 cm3. A região torácica de um objeto simulador antropomórfico, RANDO® Man, foi usada como região espalhadora. Foram utilizadas tensões no tubo entre 40 kV e 150 kV com intervalos na tensão de 10 kV. Os ângulos de espalhamento foram de 30°, 60°, 90° 120° e 150° em relação ao eixo do feixe primário. Como atenuador da radiação secundária foram utilizadas placas de argamassa baritada com espessuras de aproximadamente 10, 15, 20 e 25 mm. Os resultados mostram que, para a radiação secundária, os coeficientes de conversão são maiores que o valor estabelecido no Brasil. Num exemplo típico de levantamento radiométrico, a estimativa do equivalente de dose ambiente determinado usando o coeficiente de conversão calculado a partir dos espectros resultou em um valor cerca de 40 % superior ao equivalente de dose ambiente calculado a partir do coeficiente adotado pela norma nacional. / In Brazil, for planning purposes of the physical barriers in a radiographic installation and for levels verification of dose restriction in radiometric surveys, the ambient dose equivalent operational quantity should be used. In practice, radiation monitors used in radiation protection, are calibrated in dosimetry quantity air kerma. Therefore, it is important to use a conversion coefficient, which turns this dosimetric quantity into a recommended operational quantity. The rules followed in Brazil still establish that the value of the conversion coefficient, 1.14 Sv/Gy, must be used in area monitoring, disregarding differences between the beam types with different photon spectral distribution, commonly found in conventional radiology rooms. Consequently, this work aims to determine the conversion coefficients considering the spectral distribution of the secondary radiation and secondary-transmitted radiation through barium mortar plates. To achieve the proposed objectives, it has been developed an experimental method for measurement of secondary and secondary transmitted spectra using a spectroscopic system with CdTe detector and an ionization chamber 1800 cm3. The thoracic region of an anthropomorphic phantom, RANDO® Man, was used as a scatter region. The voltages used began 40 kV up to 150 kV in displacements of 10 kV, the scattering angles were 30°, 60°, 90° 120° and 150° with respect to the axis of the primary beam. As attenuator object of the secondary radiation was used barium mortar plates with thicknesses of 10, 15, 20 and 25 mm approximately. The results show that for the secondary radiation, the conversion coefficients are greater than the value set in Brazil. In a typical example of radiometric survey, the estimated ambient dose equivalent using the conversion coefficient calculated from the spectra, is a 40% higher compared to the value obtained using the coefficient recommended in Brazil.

Apresentamos resultados para o espectro de ânions e para a dinâmica vibracional induzida pela captura eletrônica, para uma série de moléculas halogenadas. Os estados do ânion foram caracterizados por meio de cálculos de espalhamento elástico realizados na aproximação de núcleos fixos, efetuados com o método multicanal de Schwinger com pseudopotenciais. Cálculos de dinâmica quântica do pacote de onda nuclear foram realizados a partir da propagação desse nas superfícies de energia potencial descritas na aproximação local. Foram alvo de estudo clorometano, cloroeteno, uracila, 5-fluorouracila, 5-clorouracila, 5-bromouracila, 5-iodouracila, 6-clorouracila, 2-tiouracila, adenina, 2-cloroadenina e 8-cloroadenina. Para o clorometano, calculamos seções de choque de excitação vibracional do estiramento C-Cl, e mostramos que esse modo é prontamente ativado pela presença da carga adicional. Para o cloroeteno, demonstramos que o mecanismo direto de dissociação é muito ineficiente, e também revelamos a interessante topologia de suas superfícies de energia potencial complexas. Os derivados de uracila apresentaram ricos espectros aniônicos, contando com três estados delocalizados p*, um estado s* localizado na ligação do átomo substituído com o anel, além de um estado ligado por dipolo. No geral, as energias obtidas estão em ótimo acordo com os valores experimentais. Análises dos espectros aniônicos e das superfícies de energia potencial indicam mecanismos em que o ânion é formado numa ressonância p* de longo tempo de vida, que muda de caráter para o estado dissociativo s*. Na 5-clorouracila em particular, esse acoplamento é mediado pelo movimento do cloro para fora do plano molecular. Conforme os estados do ânion progressivamente estabilizam com o aumento do número atômico do halogênio, os acoplamentos tornam-se mais favoráveis, o que responde pelas crescentes seções de choque de dissociação. Nossos resultados explicam muitas das características observadas na captura eletrônica dissociativa de halouracilas, fornecendo uma base teórica para sua habilidade radiossensibilizadora. Nas cloroadeninas, encontramos uma ressonância s* e quatro ressonâncias p*. Nós sustentamos que elas também poderiam atuar como potenciais radiossensibilizadores. / We present results on the anion spectrum and on the vibrational dynamics induced by electron capture, for a series of halogenated molecules. The anion states were characterized by means of elastic scattering calculations, in the fixed nuclei approximation, performed with the Schwinger multichannel method with pseudopotentials. Quantum dynamics calculations of the nuclear wavepacket were performed by the propagation on potential energy surfaces described in the local approximation. The target molecules comprise chloromethane, chloroethene, uracil, 5-fluorouracil, 5-chlorouracil, 5-bromouracil, 5-iodouracil, 6-chlorouracil, 2-thiouracil, adenine, 2-chloroadenine and 8-chloroadenine. For chloromethane we computed vibrational excitation cross sections for the C-Cl stretching, and showed this mode is promptly activated by the presence of the extra charge. For chloroethene, we demonstrated that the direct mechanism of dissociation is very inefficient, and also revealed the interesting topology of its complex potential energy surfaces. The derivatives of uracil presented rich anionic spectra, as each one has three p* delocalized states, a s* state located at the bond between the substituted atom and the ring, and a dipole bound state. Overall, the obtained energetics are in very good agreement with experimental data. Analysis of the anionic spectra and the potential energy surfaces indicate mechanisms in which the anion is formed in a long-lived p* resonance and changes its character to the dissociative s* state. For 5-chlorouracil in particular, this coupling is mediated by an out-of-plane movement of the chlorine atom. As the anion states progressively stabilize as the halogen atomic number increases, the couplings become more favorable, and account for the increasing dissociation cross sections. Our results explain many of the observed features of dissociative electron attachment to halouracils, providing a theoretical basis for its radiosensitizing ability. In chloroadenines, we found a s* resonance and four p* resonances. We support they could also act as potential radiosensitizers.

Nesta pesquisa é feita uma análise da interação do campo eletromagnético gerado por microcomputadores portáteis com o corpo humano, operando na faixa de radiocomunicações WI-FI, através da avaliação da taxa de absorção especifica (SAR). Os modelos de corpo humano heterogêneos utilizados são de um adulto de 34 anos e duas crianças de 6 e 11 anos os quais foram analisados em varias situações típicas de exposição à presença de um microcomputador portátil. Nas simulações dos cenários para avaliar a dosimetria foi utilizada a versão comercial do programa chamado SEMCAD X que é baseado no Método das Diferenças Finitas no Domínio no Tempo (FDTD). Da análise das simulações do modelo de corpo inteiro, o único resultado que ultrapassou a recomendação do (FCC, 1997) para 1 g de tecido foi na situação em que o microcomputador portátil, com a antena dipolo na parte posterior do teclado, está no colo do modelo de 34 anos. Numa segunda etapa, é feito um estudo teórico experimental da intensidade do campo elétrico gerado por dispositivos geradores de sinais Wi-Fi comerciais. Analisa-se à propagação de ondas eletromagnéticas através de paredes, utilizando uma antena monocone não ressonante e de banda larga, mediante o estudo e análise da sua taxa de onda estacionária. As medidas visam avaliar que projetando uma parede com uma espessura determinada consegue a propagação dos campos eletromagnéticos evitando reflexões e pontos quentes que possam produzir uma taxa de absorção maior no corpo humano presente nestes ambientes, além de caracterizar as propriedades dielétricas destas paredes. / This research analyses the interaction of the electromagnetic field generated by portable computers with the human body, operating in the range of radio Wi-Fi, by evaluating the specific absorption rate (SAR). The heterogeneous human body models used were those of a 34 years old adult and two children aged 6 and 11, were analyzed under various standard conditions of exposure to the presence of a portable microcomputer. The commercial version of SEMCAD X which is based on the Finite Difference Method in the Time Domain (FDTD) method was used in the simulations of the scenarios, to evaluate the dosimetry. The analysis of the simulation of the whole body model, the only result that exceeded the recommendation of the (FCC, 1997) for 1g of tissue was the simulation in which the dipole antenna on the back of the keyboard of the laptop resting on the lap of the 34-year old model. In the second stage, a theoretical experimental study was made of the intensity of the electric field created from Wi-Fi band signals generating devices. Subsequently, an analysis is made of the propagation of the electromagnetic waves through walls, using a non-resonant broadband monocone antenna by analyzing its voltage standing wave ratio (VSWR). The measures aim to assess that designing a wall with a given thickness, propagation of electromagnetic waves can be achieved, thus avoiding reflections and hot spots that can lead to higher SAR in the human body present in these environments, moreover to characterize the dielectric properties of these walls.

Orientador: Sérgio Santos Muhlen / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T02:41:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Loureiro_ClarissaFernandaCorreiaLima_M.pdf: 2106734 bytes, checksum: 61a0c8655393190312aacd0f345e5f92 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Estabelecer os efeitos biológicos e níveis seguros de exposição à radiação ionizante é um objetivo a ser alcançado até os dias de hoje. Mamografia é um exame importante na detecção precoce de tumores na mama, mas desde que os genes BRCA1 e BRCA2 foram identificados como a causa principal de câncer de mama hereditário, existe uma preocupação crescente em relação à exposição às radiações ionizantes de pacientes portadoras de mutações nestes genes. A exposição poderia induzir um aumento nas mutações nos genes BRCA e outros supressores e promover o desenvolvimento do tumor nestas pacientes. Neste trabalho é proposto um estudo experimental in vitro inicial com o objetivo de determinar o nível de radiação que desencadeia mutações detectáveis nos genes BRCA, e quantificar um nível mais seguro de radiação nas mamografias de pacientes portadoras de mutações em alelo desses genes. Células de mama provenientes de uma paciente foram cultivadas e irradiadas com diferentes doses de raios X, gerados por um mamógrafo comercial. Os resultados mostram que radiações ionizantes promovem alterações mensuráveis nas células de mama cultivadas / Abstract: Establishing the biological effects and the safe level of exposure to ionizing radiation remains, so far, an objective to be reached. Mammography is an important exam in the early detection of breast tumors, but since the genes BRCA1 and BRCA2 were identified as a main cause of hereditary breast cancer, there is growing concern of exposing patients carrying those mutations to ionizing radiation. It could increase mutations in these genes and other suppressors, and promote the development of tumor in those patients. In this study we propose an in vitro initial experiment aiming to determine the radiation trigger level for detectable mutations in genes BRCA, and thus a safer level of radiation due to mammography for patients carrying a mutated allele of the genes BRCA1 or BRCA2. Breast cells from one patient were cultivated and irradiated with different doses of X-rays generated by commercial mammography equipment. The results have shown that exposition to ionizing radiation promotes measurable alterations in breast cell grown / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:29:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao pos defesa Silvana Cruz Fuini 2310 12.pdf: 3029079 bytes, checksum: 022bd39af6e738ba6b660ba9f0a5e56e (MD5) Previous issue date: 2012-10-01 / Objectives: This study evaluated the Quality-of-Life (QoL) of those individuals exposed to Cesium-137, in Goiânia, Goiás, Brasil and its association with symptoms of depression and socio-demographic factors. Methods: 62 subjects participated, who were divided into two groups: Group I (people with radiodermatitis and / or with cytogenetic desimetry above 20 rads), n=33; Group II (people with cytogenetic desimetry < or =20 rads), n=29.The instrument WHOQL-Bref was applied to evaluate the (QoL) and the scale for Beck Depression Inventory (BDI) for the screening of symptoms of depression. The social-demographic factors were collected through the Monitoring System of Victims of Radiation. Data analysis used the syntax of WHOQOL-BREF using SPSS ® for Windows ® version 15.0. To compare the variables we used the Student's T test and ANOVA. For correlation between WHOQOL-BREF and BDI used the Pearson test. It was considered as significance level value of 5% (p <0.05). Results: Among the areas of WHOQL-Bref, the environment had the highest mean scores (59.02, SD = 20:39) and the psychological had the lowest average (53.02, SD = 20:39). The associations between the physical, psychological and social relationships were significant for the age variable, respectively (p = 0.018, p = 0.002, p = 0.001). For the BDI it was observed that 33.9% of subjects were above the cutoff point (> 16), showing a difference in those over 41 years of age (p> 0.05), all items of the BDI were correlated with all domains of WHOQL-Bref (p = <0.0010). Conclusions: Individuals exposed to cesium-137 suffer considerable impact on their QOL, with persistence of psychosocial problems, especially for those with more than 41 years. BDI results showed that radiation exposure constitutes a risk factor for psychiatric disorders, verifying the presence of significant depressive symptoms, especially in people over 41 years and, to a lesser extent, the members of Group I and distributed among women in both groups. The domains of the WHOQOL-BREF and BDI correlated indicating that QOL and depressive symptoms are constructs with areas of intersection. Sociodemographic factors related to education and religion associated with the results of the assessment of QOL and symptoms of depression. / Objetivos: Este estudo avaliou a Qualidade de Vida (QV) dos indivíduos expostos ao césio-137, em 1987, Goiânia, Goiás, Brasil e sua associação com sintomas de depressão e fatores sociodemográficos. Métodos: Participaram 62 sujeitos, distribuídos em dois grupos: Grupo I (pessoas com radiodermites e/ou dosimetria citogenética acima de 20 rads), n=33; o Grupo II (pessoas com dosimetria citogenética < ou = 20 rads), n=29. Foi aplicado o instrumento WHOQOL-BREF para avaliar a QV e a escala Beck Depression Inventory (BDI) para o rastreamento dos sintomas de depressão. Os fatores sociodemográficos foram coletados por meio do Sistema de Monitoramento dos Radioacidentados. Para análise dos dados utilizouse a sintaxe do WHOQOL-BREF por meio do programa SPSS® for Windows®, versão 15.0. Para comparar as variáveis foi utilizado o teste t de Student e Anova. Para correlação entre o WHOQOL-BREF e o BDI utilizou-se o teste Pearson. Considerou-se como nível de significância o valor de 5% (p<0,05). Resultados: Dentre os domínios do WHOQOL-BREF, o meio ambiente apresentou a maior média de escores (59,88; DP=20,39) e o psicológico apresentou a menor média (53,02; DP=17,98). As associações entre os domínios físico, psicológico e relações sociais foram significativas para a variável idade, respectivamente (p=0,018; p=0,002; p=0,001). Para o BDI, observou-se que 45,2% dos sujeitos estavam acima do ponto de corte (&#8805;16), apresentando diferença naqueles com mais de 41 anos (p>0,05). Todos os itens do BDI correlacionaram-se com todos os domínios do WHOQOLBREF (p=<0,001). Conclusões: Os indivíduos expostos ao césio-137 sofrem considerável impacto na sua QV, com persistência de problemas psicossociais, especialmente para aqueles com mais de 41 anos. Os resultados do BDI mostraram que a exposição à radiação constitui-se um fator de risco para transtornos psiquiátricos, verificando-se presença expressiva de sintomas depressivos, particularmente nos indivíduos com mais de 41 anos e, em menor intensidade, nos integrantes do Grupo I e nas mulheres distribuídas nos dois grupos. Os domínios do WHOQOL-BREF e do BDI se correlacionaram indicando que a QV e sintomas depressivos são construtos com áreas de intersecção. Os fatores sociodemográficos relacionados à escolaridade e religião não associaram com os resultados da avaliação da QV e dos sintomas de depressão.

Lubrificantes são produtos gasosos, líquidos, semi sólidos ou sólidos (pó) que formam um filme entre duas partes evitando o atrito. Lubrificantes de alto desempenho são designados para trabalharem em condições severas de temperatura, pressão e contaminação. Os mais utilizados são os líquidos (óleos) e semi sólidos (graxas). As graxas são aplicadas aonde o óleo pode escorrer e em pontos de difícil acesso e são divididas basicamente em duas classes, sabão e não sabão. A graxa não sabão mais utilizada é a poliuréia, obtida pela reação entre aminas e isocianato, possui elevada tixotropia, alta rigidez dielétrica e excelente poder anticorrosivo, por isso é amplamente utilizada para lubrificação de motores elétricos e maquinário naval. Para obter uma graxa com altíssimo desempenho, nesse estudo foi utilizado o fluido lubrificante sintético polialfaolefina e também foi empregado o aditivo lubrificante sólido politetrafluoroetileno (PTFE) por apresentar o menor coeficiente de atrito conhecido, é comercialmente encontrado irradiado em ar para obter partículas menores e produzir grupos terminais oxigenados que são mais compatíveis com a superfície metálica. Os ensaios foram realizados de forma comparativa usando a graxa de poliuréia pura e aditivada com PTFE. As caracterizações foram feitas por espectroscopia de infravermelho, análise elementar de C, N, e H e índice de NCO livre, comprovando a formação de poliuréia de quatro carbonos (tetrauréia). As propriedades funcionais de ponto de gota e separação de óleo mostraram alta compatibilidade e estabilidade entre os polímeros, que aumentaram quando foi adicionado PTFE. A excelente resistência da graxa de tetrauréia pura ao desgaste e extrema pressão foram demonstradas pelo teste de quatro esferas e teste prático em rolamentos, caracterizando esta graxa como de alto desempenho quando comparada com as graxas mais utilizadas no mercado. / Lubricants are gaseous, liquid, semi solid or solid (powder) materials those form a film between two parties preventing friction. High performance lubricants are designed to work under severe conditions of temperature, pressure, and contamination. The most used are liquids (oils) and semi solids (greases). Greases are applied where oils can drain or in inaccessible places and are divided generally into two classes, soap and no soap. The most used non soap grease is polyurea, obtained by the reaction between amine and isocyanate, has highly thixotropic, high dielectric strength and excellent anticorrosive property, so it is widely used for lubrication of electric motors and shipbuilding machinery. For a grease with high performance, in this study was used a synthetic lubricant fluid, polyalphaolefin, and was also employed solid lubricant additive polytetrafluoroethylene (PTFE) due its lowest coefficient of friction, is found commercially irradiated in air to obtain smaller particles and to produce oxygenated terminal groups those are more compatible with the metal surface. The tests conducted were comparatively between pure polyurea grease and with PTFE additive. The characterizations were made by infrared spectroscopy and elemental analysis of C, N and H and Free NCO index, proving the formation of four carbons polyurea (tetraurea). The functional analysis of drop point and oil separation showed high stability and compatibility between the polymers increased when PTFE was added. The excellent resistance of pure tetraurea grease to wear and extreme pressure were demonstrated by four-ball and practical bearings tests, characterizing this grease as a high performance lubricant, when compared to most used greases in the market.

Hidrogéis são membranas formadas pela reticulação de cadeias poliméricas, empregados na área farmacêutica como produtos biomédicos. Dentre os principais polímeros selecionados para a síntese de hidrogéis, destaca-se a poliacrilamida (PAAM) devido às suas propriedades como hidrofilicidade e alto grau de intumescimento. Proteínas terapêuticas e enzimas são veiculadas em hidrogéis como carreadores de fármaco ou como dispositivos para tratamento de feridas e escaras na pele. Este trabalho teve como objetivo a síntese de uma membrana à base de PAAM favorável para veiculação de proteínas. As proteínas empregadas foram papaína e albumina de soro bovino (BSA) e as etapas do processo englobaram síntese da membrana, adição das proteínas no sistema, irradiação em condições específicas e caracterização da membrana. Ao utilizar temperaturas criogênicas na síntese e na irradiação das amostras, houve predomínio de reticulação da cadeia polimérica, fato que não ocorria em temperatura ambiente. As membranas foram obtidas com incorporação dos ativos na concentração de 0,2 a 1% (p/p), obtendo-se concentração de PAAM entre 4% a 10% (p/p), as quais receberam irradiação com raios gama provenientes de uma fonte 60Co, na dose de 25 kGy. Nas condições realizadas, as membranas não apresentaram citotoxicidade nem adesão celular, o perfil de liberação das proteínas foi adequado, a papaína manteve sua bioatividade preservada apesar do decaimento biológico e, segundo estudos de carga das moléculas, a membrana possui maior afinidade com a papaína, liberando-a mais lentamente. Desta forma, o método proposto e as membranas obtidas foram apropriados para a obtenção de um biomaterial. / The use of hydrogels for biomedical purposes has been extensively investigated. Polyacrylamide (PAAM) is widely used due to properties such as hydrophilicity and swelling degree. Pharmaceutical proteins correspond to highly active substances which may be applied for distinct purposes. This work concerns the development of radio-synthesized hydrogel for protein release using papain and bovine serum albumin (BSA) as model proteins. The polymer was solubilized (1% w/v) in water and lyophilized. The proteins were incorporated into the lyophilized polymer and the hydrogels were produced by simultaneous crosslinking and sterilization using gamma radiation at 25 kGy under frozen conditions. The produced systems were characterized in terms of swelling degree, gel fraction, crosslinking density, fluid handling capacity, determination pH at point of polymer zero charge and evaluated according to protein release, bioactivity, cytotoxicity and cell adhesion. The hydrogels developed presented different properties as a function of polymer concentration and the optimized results were found for the samples containing 4-10% polyacrylamide. Protein release was controlled by the electrostatic affinity of acrylic moieties of polymer and proteins. This selection was based on the release of the proteins during the experiment period (up to 50 hours), maintenance of enzyme activity and the nanostructure developed. The system was suitable for protein loading and release and according to the cytotoxic assay and cell adhesion it was also adequate for biomedical purposes and this method was able to generate a matrix to protein release.

O câncer é um problema de saúde pública mundial. O Instituto Nacional do Câncer (INCA) estimou que no Brasil, no ano de 2015, 576 mil novos casos surgiram, representando a segunda maior causa de mortes por esta doença. Entre os tratamentos oferecidos para o câncer, podemos destacar a radioterapia, que utiliza fontes ionizantes para erradicar ou impedir a proliferação das células tumorais. Entretanto, o uso da radiação ionizante (R.I), pode acarretar danos às células não tumorais circunvizinhas ao tumor. Assim, tratamentos coadjuvantes que possam diminuir os efeitos deletérios da radiação são extremamente importantes. Neste contexto, o laser de baixa potência (LBP) surge como alternativa para modular a resposta das células frente à radiação ionizante. Sendo esse nosso objetivo, células de fibroblastos de gengiva humana (FMM1) e câncer de mama (MDA-MB-231) foram expostas as doses de 2,5 e 10 Gy e após 24 h receberam LBP (&lambda;= 660 nm, 40 mW e 0,04 cm²) com as densidades de energia de 30, 60, 90, 120 e 150 J/cm². A viabilidade celular foi quantificada através do teste de exclusão com azul de tripan durante quatro dias. A influência do LBP nas fases do ciclo celular e a expressão do Antígeno Nuclear de Proliferação celular (PCNA) foram realizadas por citometria de fluxo. A expressão de &beta;-Galactosidase foi considerada para quantificar a senescência celular. Considerando os parâmetros utilizados, observou-se aumento na viabilidade celular, da expressão de PCNA, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular, e a diminuição de células senescentes para as células não tumorais, enquanto que para as tumorais, nenhuma resposta foi observada na viabilidade celular, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular e na quantidade de células senescentes enquanto que a expressão de PCNA diminuiu. Diante disso, concluímos que o LBP exerceu efeitos em ambas as linhagens celulares. / Cancer is considered a public health problem worldwide. According to the Brazils National Cancer Institute (INCA), 576,000 new cases of cancer were estimated for 2015 in Brazil, representing the second leading cause of death. Radiotherapy may be a treatment to several of types of cancer, frequently using ionizing radiation to eradicate or prevent the proliferation of tumor cells. This treatment, however, can lead to death of non-tumor cells around in irradiated tissue. Given this, adjuvant therapies that can minimize the side effects of ionizing radiation are of extremely importance. In this context, low power laser (LPL) may be an alternative to modulate the response of healthy cells to ionizing radiation. In this study, cells of human gingival fibroblasts (FMM1) and breast cancer (MDAMB- 231) were exposed to gamma radiation at doses of 2.5 and 10 Gy. After twenty-four hours, cell were irradiated with LPL (&lambda;= 660 nm, 40 mW and total area of 0.04 cm²) with energy densities of 30, 60, 90, 120 and 150 J/cm². The cell viability was measured during four days, using the trypan blue technique. The influence of LPL on the cell cycle and on expression of the nuclear antigen of cellular proliferation (PCNA) was evaluated by flow cytometry. The expression of &beta;-Galactosidase was the chosen method to assess cell senescence. Considering our adopted parameters, and focusing on the non-tumor cells, we have observed an increase in: 1) cell viability; 2) cell population in phases S and G2/M cell cycle; 3) PCNA expression with decrease in senescence. No alterations were observed in the cell viability, with greater population in phases S and G2/M cell cycle, while the number of senescent cells and the expression of PCNA were decreased. Therefore, we have concluded that the LPL promoted effects on both cell lineages, with increased cell viability on FMM1 cells, whether cancer cells maintained a decreased proliferation.

Microcystis são cianobactérias que apresentam formações de florações e produção de microcistina, uma hepatotoxina que causa envenenamentos e promove tumores hepáticos. Os objetivos deste trabalho foram estudar o efeito combinado da radiação gama com outros agentes físicos em células de Microcystis panniformis e investigar a atenuação da microcistina através da ação de feixes de nêutrons e elétrons e radiação gama. Observou-se que os tratamentos combinados aumentaram a inviabilidade celular e que houve atenuação da microcistina após a sua exposição aos três tipos de radiações ionizantes. Com a combinação de agentes físicos é possível reduzir as doses necessárias para o controle populacional de Microcystis panniformis e a exposição à feixes de elétrons é a radiação indicada para maior atenuação da microcistina. / Microcystis are cyanobacteria exhibiting blooms formation and production of microcystin, a hepathotoxin responsible for poisoning and consequent development of hepathic tumors. The goals of this work are the study of the combined effect between gamma radiation with other exogenous physical agents in cells of Microcystis panniformis, as well to investigate the attenuation of microcystin by neutron and electron beams and gamma radiation. It was found out that combined treatments, as radiation with another physical agent, caused lowering of the cellular viability and that had attenuation of microcystin after your exposition at three kind of ionizing radiation. The results showed that with the association of physical agents it is possible to reduce the doses needed for the population control of Microcystis panniformis and that exposition of electron beams have proved to be the most indicated radiation type for attenuation of microcystin.