A terapia fotodinâmica apresenta-se como uma possível alternativa terapêutica para o tratamento de infecções localizadas, porém, para sua aplicação clínica, as variáveis relacionadas à eficiência fotodinâmica devem ser analisadas para a obtenção de resultados satisfatórios. Os objetivos deste trabalho foram investigar a dinâmica de agregação dos fotossensibilizadores azul de metileno e azul de orto-toluidina em diferentes solventes, caracterizar os solventes em relação ao oxigênio molecular disponível em cada solução e seu respectivo pH, observar o efeito da temperatura, sangue e saliva na agregação dos fotossensibilizadores, monitorar a dinâmica de fotodegradação em função da exposição radiante e irradiância, avaliar a eficiência fotodinâmica microbiologicamente e através da produção de 1O2. Os solventes utilizados foram água deionizada, água destilada, água estéril, solução salina 0,9% e solução salina 0,45%. Em cada uma das soluções, foi realizado teste de pH e medição de oxigênio dissolvido por sonda apropriada. Os efeitos de fluidos, temperatura e concentração na agregação dos fotossensibilizadores foram analisados através de espectroscopia de absorção óptica. A dinâmica de fotodegradação foi testada com diferentes exposições radiantes e irradiâncias, nos comprimentos de onda adequados para cada composto. As irradiações foram realizadas com emissão de banda larga e banda estreita. A eficiência fotodinâmica foi avaliada através da medição direta da luminescência do oxigênio singleto em ?=1270nm, em dois solventes. Testes microbiológicos foram realizados com culturas de Escherichia coli. Os resultados obtidos demonstram que a dinâmica de agregação está diretamente relacionada com solvente e concentração: a solução salina apresentou diferença em relação aos demais solventes em todos os quesitos analisados. Dos solventes testados, a água deionizada apresentou os melhores resultados. A dinâmica de fotodegradação está relacionada, em sua magnitude, com a exposição radiante e, em sua dinâmica, com a irradiância. O uso de banda larga para irradiação foi mais efetivo para na fotossensibilização letal. Portanto, para a aplicação clínica da terapia, o substrato deve ser considerado. Apropriadas condições de irradiação, solvente e concentração de fotossensibilizador aumentam a eficiência do processo. / Photodynamic therapy may be a viable alternative to treat localized infections, although to obtain a resourceful clinical application, parameters linked with photodynamic efficiency must be analyzed in order to achieve quantifiable results. The aims of this study were to investigate the aggregation dynamic of the photosensitizers methylene blue and orto-toluidine blue in different solvents; to characterize the solvents regarding to available molecular oxygen and pH; to observe the effect caused by temperature, blood and saliva on photosensitizer aggregation, to monitor the photobleaching dynamic as a function of fluence and irradiance, and to evaluate the photodynamic efficiency in such conditions. The tested solvents were deionized water, distillated water, sterile water, and saline solution 0.9%. In each solution, the pH and molecular oxygen availability were measured with the appropriated device. The effects of organic fluids, temperature and concentration on aggregation were analyzed through optical absorption spectroscopy. The photobleaching dynamic was tested regarding radiant exposure and irradiance with the appropriated wavelength for each compound. The irradiations were performed with broad band and narrow band light sources. The photodynamic efficiency was evaluated through singlet oxygen luminescence measurement in ?=1270nm and microbiological tests were performed with cultures of Escherichia coli. The results demonstrated that the aggregation dynamic is directly linked with solvent and concentration: the saline solution presented different results in all tested conditions. Deionized water presented the best results. The photobleaching dynamic is correlated in its magnitude with the radiant exposure and its dynamic is associated with irradiance. The use of broad band to perform the irradiation was considered more effective for lethal photosensitization. Therefore, for the clinical application of this therapy, the substrate must be taking into account, and appropriated parameters of irradiation and photosensitizer presentation increase the efficiency of the process.

A onicomicose é uma doença comum na lâmina ungueal, constituindo aproximadamente metade dos casos de infecção nas unhas. O tratamento convencional consiste na administração de antifúngicos e antibióticos por longos períodos. O aumento de linhagens microbianas resistentes aos fármacos disponíveis e a alta incidência deste tipo de infecção na população tornam importante o desenvolvimento de novas tecnologias e opções terapêuticas. A Terapia Fotodinâmica (TFD) consiste no emprego do fotossensibilizador (FS) ativado por luz em comprimento de onda adequado que, na presença de oxigênio, produz espécies reativas de oxigênio tóxicas que inativam os microrganismos. Os objetivos deste estudo foram: analisar o uso de curcumina e clorina como FSs; estudar mecanismos que auxiliam na penetração do FS na lâmina ungueal através da utilização de emolientes e novas formulações farmacêuticas; Desenvolver dispositivos projetados para iluminar as unhas dos pés e das mãos para o tratamento de onicomicose por TFD. Realizar a TFD com as tecnologias desenvolvidas em pacientes com onicomicose a fim de avaliar a eficácia, além de explorar novos métodos diagnóstico da doença com base em imagens térmicas e de fluorescência. OS resultados indicam que a curcumina é um FS mais efetivo que a clorina para o tratamento onicomicose por TFD. Também foi identificado que os veículos emulsão fornecem uma entrega superior de curcumina em unhas infectadas. Os dispositivos de iluminação desenvolvidos especificamente para a anatomia das unhas de pé e mãos também facilitaram a aplicação da TFD para o tratamento da onicomicose. Os novos veículos FS baseados em curcumina e os dispositivos de iluminação desenvolvidos foram avaliados em um estudo clínico com 30 pacientes. Este estudo indicou que a entrega de curcumina via emulsão foi mais eficaz do que a entrega via gel, conforme quantificado pelo número de sessões de TFD necessárias para resposta clínica positiva (6 semanas para emulsão e 10 semanas para gel). Finalmente, a viabilidade de realizar imagens térmicas e de fluorescência de unhas em pacientes com onicomicosis abre a possibilidade de explorar essas modalidades de imagem como ferramentas complementares para o diagnóstico não invasivo de onicomicose. Em conclusão, devido à sua eficácia demonstrada, baixo custo e simplicidade para operar, as tecnologias desenvolvidas através deste trabalho facilitarão a adoção da TFD como um tratamento novo e efetivo da onicomicose. / Onychomycosis is a common disease of the nail plate and constitutes approximately half of the cases of nail infection. The conventional treatment of onychomycosis consists of the administration of anti-fungal drugs and antibiotics for long periods of time. Due to both the increase of microbial lines resistant to available drugs and the high incidence of this type of infections, it is highly relevant to develop new technologies and therapeutic options. Photodynamic Therapy (PDT) consists of the use of photosensitizers (FS) activated by light of specific wavelengths that, in the presence of oxygen, produces toxic reactive oxygen species that can inactivate the microorganisms. The objectives of this study were: to analyze the use of curcumin and chlorine as FSs for PDT therapy of onychomycosis; to identify mechanisms for enhancing the penetration of FS in the nail plate via the application of emollients and novel pharmaceutical formulations; to develop devices specifically designed for illuminating the nails of feet and hands for PDT treatment of onychomycosis; to perform PDT with the developed technologies on patients with onychomycosis and evaluate its efficacy; to explore novel diagnosis methods for onychomycosis based on thermal and fluorescence imaging. Our results indicate that curcumin is a more effective FS than chlorine for the PDT treatment of onychomycosis. It was also identified that emulsion vehicles provide a superior delivery of curcumin into infected nails. The illumination devices developed specifically for the anatomy of foot and hand nails also facilitated the application of PDT for the treatment of onychomycosis. The novel FS vehicles based on curcumine and the developed illumination devices were evaluated in a pilot clinical study with 30 patients. This study indicated that delivery of curcumine via emulsion was more effective than the delivery via gel, as quantified by the number of PDT sessions needed for positive clinical response (6 weeks for emulsion vs. 10 weeks for gel). Finally, the feasibility to perform both thermal and fluorescence imaging of nails in patients with onychomycosis opens to the possibility of exploring these imaging modalities as complementary tools for the noninvasive diagnosis of onychomycosis. In conclusion, due to its demonstrated efficacy, low cost and simplicity to operate, the technologies developed through this work will facilitate the adoption of PDT as a novel and effective treatment of onychomycosis.

Muito se tem feito para a melhoria das resinas compostas polimerizadas através de luz visível. A maioria dos estudos restringe-se apenas às fontes de luz convencionais e pouco tem sido feito no sentido de viabilizar novas fontes, introduzindo novas tecnologias nesta área do conhecimento. No intuito de desenvolver novos dispositivos de geração de luz para polimeração das resinas compostas dentais, o Grupo de Óptica tem sido um dos pioneiros mundiais no desenvolvimento e caracterização de dispositivos usando LEDs azuis. Neste trabalho, verificou-se a viabilidade de um novo dispositivo à base de LEDS azuis, excecutando-se uma análise comparativa com o aparelho de polimerização convencional e o laser de argônio. Para a validação deste novo dispositivo, executaram-se testes de microdureza Vickers em espécimes de resinas compostas de diferentes espessuras, expostos a diferentes tempos de irradiação. Foi executado o teste de análise térmica, com resolução temporal, durante o processo de exposição à luz para polimerização com finalidade de verificar a variação térmica pulpar em terceiros molares recém-extraídos. Em seguida, determinou-se a variação das propriedades de microdureza e resistência à tração diametral após a armazenagem em alguns agentes químicos encontrados na cavidade oral. Os resultados demonstram que o dispositivo à base de LEDs apresenta-se viável para polimerização de compósitos dentais, com algumas vantagens em relação a outras fontes de luz utilizadas para essa finalidade. / The improvement of composite resins polymerization through visible light has been an important research topic. The majority of the studies, however, are restricted only to the conventional light sources and little has been made to viable new sources, introducing new technologies in this area of the knowledge. In intention to develop new light sources for dental composite resins polymerization, the Optics Groups is one of the pioneers in the development and characterization of devices, using blue LEDs for this purpose. In this work, it was verified the viability of a new device based in blue LEDs, executing a comparative analysis with the conventional polymerization device and the argon laser. It was executed the test of thermal analysis during the process of exposure to the polymerization light, to verify the thermal variation in the pulpal chambers of third molars caries free. After that, it was determined the variation of microhardness and diametral tensile strength properties when composite specimens were storaged in chemical agents found in the oral cavity. The results have demonstrated that the LEDs based device present is viable for polymerization of dental composites with some advantages in relation to other used light sources.

A Terapia fotodinâmica (TF) é uma técnica que combina a ativação de um fotossensibilizador por luz na presença de oxigênio, produzindo radicais que induzem a morte celular dos microrganismos. Esta terapia vem sendo usada para reduzir a quantidade de microrganismos sendo um potencial antimicrobiano nos tecidos cariados em um processo restaurador direto, evitando assim o processo de cárie recidivante que pode acontecer quando não se promove a eliminação dos restos de microrganismo remanescentes após a utilização dos instrumentos rotatórios. O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar a resistência de união de dois sistemas adesivos (condicionamento total e autocondicionante), sobre a superfície de dentina bovina, após tratamento com terapia fotodinâmica. Foi feito ensaio de microcisalhamento com o objetivo de avaliar a resistência de união. Para a realização da terapia fotodinâmica foi usado azul de metileno a 0,01% e duas fontes de luz diferentes, laser vermelho (660 nm) e LED (645-630 nm), com parâmetros já testados em estudos anteriores e, atualmente, utilizados na clinica odontológica. Para avaliar a resistência de união foi utilizado ensaio mecânico de microcisalhamento e, para isso, se utilizou sessenta discos de dentina, obtidos a partir de sessenta incisivos centrais bovino íntegros. Após o desgaste da dentina, as amostras foram dividas aleatoriamente em 6 grupos, sendo n=10 para o ensaio de microcisalhamento (G1: adesivo autocondicionante Single Bond Universal (USB) sem PDT, G2: PDT com laser + USB, G3: PDT com LED + USB; G4: adesivo de condicionamento total com Adper Single Bond 2 (ASB) sem PDT; G5: PDT com laser + ASB¸ G6: PDT com LED + ASB). Em cada amostra foram confeccionados 03 cilindros de resina composta, os quais foram submetidos à avaliação de microcisalhamento (1 mm/min); após armazenamento em saliva artificial por 24 horas. Após este teste, as amostras foram levadas em lupa estereoscópica (40x) para análise do padrão de fratura. Os resultados do teste de resistência de união foram tabulados e submetidos ao teste ANOVA dois fatores (adesivo e tratamento) e Tukey adotando-se um nível de significância de 5%. Quanto à resistência de união, não houve diferença significativa entre os 6 grupos analisados. Houve predominância de padrão de fratura do tipo adesiva. Com base nos resultados e nos parâmetros de irradiação utilizados neste estudo, pode-se concluir que não existe alteração na força de adesão da resina na dentina hígida após tratamento com PDT. / Photodynamic Therapy (PDT) is a technique that combines the activation of a photosensitizer by light in the presence of oxygen, producing radicals that induce cell death of the microorganisms. This therapy has been used to reduce the amount of microorganisms being an antimicrobial potential in the decayed tissues in a direct restorative process, thus avoiding the process of recurrent caries that can happen when the elimination of remaining remains of microorganism after the use of the instruments is not promoted. The objective of this in vitro study was to evaluate the bond strength and morphology of the hybrid layer of two adhesive systems (Self-etch and total etch) on the bovine dentin surface, after treatment with photodynamic therapy. A micro-shear test was performed in order to evaluate the bond strength. To perform the photodynamic therapy, 0.01% methylene blue and two different light sources, red laser (660 nm) and LED (645-630 nm) were used, with parameters already tested in previous studies and currently used in the dental clinic. In order to evaluate the bond strength, a microshear bond strenght test was used. For this purpose, sixty dentin disks were obtained from sixty complete central incisors. After dentin wear, the samples were randomly divided into 6 groups, with n = 10 for the micro bond strenght test (G1: Self-etch adhesive, single bond Universal (USB) without PDT, G2: PDT with laser + USB, G3: PDT with LED + USB; G4: total etch adhesive Single Bond 2 (ASB) without PDT; G5: PDT with laser + ASB¸ G6: PDT with LED + ASB). In each sample, 03 cylinders of composite resin were made, which were submitted to the evaluation of micro-shear strenght test (1 mm / min); after storage in artificial saliva for 24 hours. After this test, the samples were taken in a stereoscopic magnifying glass (40x) for analysis of the fracture pattern. The results of the Microshear bond strength test were tabulated and submitted to ANOVA two-factor test (adhesive and treatment) and Tukey adopting a significance level of 5%. Regarding the bond strength, there was no significant difference between the 6 groups analyzed. There was a predominance of an adhesive type fracture pattern. Based on the results and the irradiation parameters used in this study, it can be concluded that there is no alteration in the adhesion strenght of the resin in a healthy dentin after treatment with PDT.

Le développement de LED à base de nitrures représente un enjeu important tant sur le plan scientifique qu’industriel et sociétal. De par leur large bande interdite, les matériaux semi-conducteurs à base de nitrures d’éléments III (composés III-N) tels que le GaN et ses alliages sont de très bons candidats pour la réalisation de dispositifs optoélectroniques nouveaux. Néanmoins, ces systèmes présentent bon nombre de limitations, principalement dues à l’évolution des propriétés de l’InGaN lorsque la concentration d’indium augmente. Les effets de contrainte et de polarisation affectent la qualité du matériau et donc l’émission spontanée de la LED en général. De plus, dans un contexte de raréfaction des ressources naturelles, l’utilisation de l’indium, matériau rare et cher, doit se faire de manière raisonnée. Or les systèmes actuels (micro-écran, dispositifs portatifs, ...) requièrent des LED toujours plus puissantes et riches en Indium. Le but est aujourd’hui d’obtenir des LED haute performance, avec un bon rendu de couleurs et surtout à moindre coût en utilisant des matériaux alternatifs. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce sujet de thèse qui consiste en l’étude théorique du matériau ZnGeN2 et de son introduction au sein d’une structure LED. L’idée est ici de créer un puits quantique de type II InGaN-ZnGeN2 afin d’augmenter l’efficacité des zones d’actives et ainsi de réaliser des LED pouvant opérer sur une large gamme de longueurs d’ondes allant de l’IR à l’UV. Cette approche permet de diminuer la quantité d’indium dans les LED et ainsi de créer des structures moins onéreuses avec un matériau de meilleure qualité. Le ZnGeN2 dérive des nitrures d’éléments III en remplaçant le groupe III alternativement par un élément du groupe II (Zn) et du groupe IV (Ge). Les énergies de gap et le paramètre de maille de ZnGeN2 sont très proches de ceux du GaN. De plus, les organisations cristallographiques sont similaires et le large décalage de bande entre InGaN et ZnGeN2 autorise la formation d’une hétérostructure du type II InGaN/ZnGeN2. L’insertion d’une couche de ZnGeN2 dans une structure classique de puits quantique GaN/InGaN aboutit à des modifications significatives : le fort confinement des trous dans la couche de ZnGeN2 autorise l’utilisation d’une quantité moindre d’indium dans le puits. Dans le puits quantique de type II InGaN/ZnGeN2 une fine couche d’AlGaN est utilisée comme barrière pour un meilleur confinement. L’ensemble permet d’obtenir un meilleur recouvrement des fonctions d’ondes électron-trou comparé à celui obtenu dans le cas d’une LED classique. Au cours de la thèse nous présenterons les résultats des simulations des différentes structures LED avec puits quantique de type-II. Nous étudierons des structures LED pour des émissions dans le vert et le rouge. Différentes géométries de LED seront développées en faisant varier la position et l’épaisseur de la couche de ZnGeN2. Nous utiliserons ici le logiciel de simulation SILVACO/ATLAS avec le modèle k.p à six bandes pour le calcul de la structure de bandes, qui prend en compte les effets de tension, l’enchevêtrement des bandes de valence ainsi que les polarisations spontanées et piézoélectriques / Nitride LEDs development presents significant scientific and societal issues. The aim is to get low-cost, high efficiency LEDs with accurate color-rending (typically the Color Rending Index has to be higher than 90). Due to their large band gap (from 0.8 to 6.2 eV), III-N materials, as GaN and alloys, are still used for LEDs development. Nevertheless, they present several huge limitations mainly due to the evolution of InGaN properties for higher Indium concentrations. Strain and polarization effects affect then the LED quality through the reduction of the spontaneous emission. New high-performance devices require the development of new materials and the introduction of ZnGeN2 layers could be an alternative solution. We report here on a new green and red-emitting light emitting device (LED) architecture containing only 16% of indium. The structure is based on the use of a new type-II ZnGeN2/In0.16Ga0.84N quantum well. Type II InGaN-ZnGeN2 quantum wells (QWs) were proposed for the improvement of efficiency in active regions and realizing then devices operating in a large wavelength range from UV to IR. The zinc germanium nitride (ZnGeN2) is a new promising semiconductor for optoelectronic devices such as LED or photovoltaic cells due to its large, direct, and adjustable band gap, most particularly considered to overcome the green-gap issue in LED technology. ZnGeN2 derives from the III-nitride elements by replacing the III-group alternatively by a group II (Zn) and a group IV (Ge). Both the energy band gap and the lattice parameters of ZnGeN2 are very close to those of GaN. The crystallographic organizations are similar and the recently predicted large band offset between GaN and ZnGeN2 allows the formation of a type-II InGaN-ZnGeN2 heterostructure. Studies of ZnGeN2 based quantum well behaviors are scarce and no information on the overall electro-optical operation of such LED is available. We simulate here with SILVACO/ATLAS the complete behavior of a green and red LED structures in which the active region is a type-II ZnGeN2/In0.16Ga0.84N quantum well. A thin AlGaN layer is used as a barrier for a better carrier confinement. The position and the thickness of the ZnGeN2 layer are parameters used to examine the luminous and electrical behavior as well as the external quantum efficiency of this LED compared to a standard InGaN-based LED emitting at the same wavelength. Inserting a ZnGeN2 layer in a conventional type-I InGaN QW structure yields significant modifications. The strong confinement of holes in the ZnGeN2 layer allows the use of a lower In-content InGaN QW with uniform In content. We demonstrate a significant enhancement of the spontaneous emission and the possibility to reach both a better quantum efficiency and light output when using the type-II structure. The self-consistent 6-band k.p method is used to perform the band structure calculations, which consider the effect of strain, the valence band mixing, and the spontaneous and piezoelectric polarizations

O objetivo desta pesquisa foi estudar a degradação,pelo processo foto-Fenton, de um poluente-modelo (um antibiótico da classe dos nitrufuranos:a nitrofurantoína), utilizando-seLEDs-UV no lugar das lâmpadas tradicionalmente utilizadas, ou seja, das lâmpadas fluorescentes negras.Foram comparadas duas câmaras de irradiação, cada uma com um tipo de fonte, em termos de: porcentagem de remoção, ecotoxicidade (Lactuca sativa), atividade antimicrobiana (Escherichia coli), custos de capital (equipamentos), de operação (consumo energético) e das fontes luminosas, além do espaço ocupado. Os experimentos de degradação foramrealizados e otimizados via planejamento experimental, utilizando-se a Metodologia de Superfície de Resposta, obtendo-se as concentrações ótimas denitrofurantoína, de íons férricoe de peróxido de nitrogênio para cada caso.As câmaras estudadas apresentaram desempenhos semelhantes na remoção de nitrofurantoína (mais de 95% em 15 min), além de não ter havido a geração de produtos ecotóxicos (Lactuca sativa) e de ter sido alcançada a inativação biológica (Escherichia coli) do fármaco.A câmara de irradiação com LEDs é compacta, custa duas vezes menos que a outra e é quatro vezes mais eficiente em termos de consumo elétrico. A única desvantagem encontrada foi o custo dos LEDs-UV. Levando-se em conta o número de LEDs e de lâmpadas fluorescentes negras nas câmaras, o custo é trinta vezes maior. No entanto, o custo adicional dos LEDs-UV em relação às lâmpadas fluorescentes negras é facilmente compensado pela economia realizada nos custos de capital (aquisição do equipamento) e de operação (consumo energético).Em suma, pelo menos no caso da degradação da nitrofurantoína pelo processo foto-Fenton, os LEDs-UV mostraram-se substitutos vantajosos das lâmpadas fluorescentes negras, tradicionalmente utilizadas. / The goal of this research was to study the degradation, by the photo-Fenton process, of a model-pollutant (an antibiotic fromthe nitrofurans group: nitrofurantoin), using UV-LEDs instead of the lamps traditionally used, i.e. black fluorescent lamps. Two irradiation chambers were compared, each one of them with a type of light source, regarding: removal percentage, ecotoxicity (Lactuca sativa), antimicrobial activity (Escherichia coli), capital costs (equipment), operating costs (energy consumption), and light sources costs, as well as the space the chambers occupy.The degradation experiments were performed and optimized by experimental design, using the Response Surface Methodology, and obtaining the optimum concentrations of nitrofurantoin, ferric ions, and hydrogen peroxide, for each of the chambers. The studied chambers showed similar performances regarding nitrofurantoin removal (more than 95% in 15 min), besides the generation of no ecotoxic products (Lactuca sativa) and the biological inactivation (Escherichia coli) of the drug. The irradiation chamber with UV-LEDs is compact,cheaper (it is half of the price of the other one), and it is four times more efficient in terms of electric consumption. The sole disadvantage found was the cost of the UV-LEDs. Taking into consideration the number of LEDs and black fluorescent lamps used in the chambers, thiscost is 30 times greater. However, the additional cost of the UV-LEDsin comparison to black fluorescent lamps is easily compensated by the savings in capital costs (equipment acquisition) and operating costs (electric consumption). In summary, at least regarding the nitrofurantoin degradation by the photo-Fenton process, the UV-LEDs proved to beworthwhile alternatives for black fluorescent lamps, which are traditionally used.

Esta dissertação propõe uma leitura sobre o tema da iluminação artificial, destacando o seu papel em espaços museográficos, por estes elevarem a um expoente máximo, as potencialidades e exigências do desenho da luz. No final do século XVIII, quando os museus começaram a surgir como veículos de divulgação cultural, o seu funcionamento dependia das condições da luz natural. Na transição para o século XX, uma das grandes transformações nesses espaços resultou da introdução da iluminação elétrica, cujo desempenho, desde então, não cessou de melhorar. Hoje, a tecnologia LED surpreende-nos com resultados quantitativos e qualitativos inéditos. Em pleno século XXI, com a atual evolução das sociedades, das tecnologias e das condições ambientais mundiais, enfrentamos um novo momento de viragem. Neste sentido, a pesquisa elegeu cinco tópicos gerais de análise cuja reflexão, em nossa opinião, revela-se determinante para o resultado do projeto de iluminação de um museu contemporâneo. Começa-se pelas Pessoas, porque a luz é, antes de tudo, um elemento essencial à condição humana e, a sua vertente artificial, resulta da invenção do homem. Explora-se o tema da Arquitetura, cujas formas apenas são perceptíveis sob o efeito da luz, originando esta relação indissociável. Avalia-se o Contexto, uma vez que as condicionantes locais influenciam qualquer projeto, mesmo o de iluminação. Prossegue-se com a Tecnologia, indispensável para o desenvolvimento de uma intervenção contemporânea. Enfim, examina-se a Obra de arte, o foco derradeiro de uma exposição museográfica, por excelência. Por último, alguns exemplos contemporâneos procuram ilustrar os temas explorados. E é das iniciais desses cinco temas que surge a palavra-síntese deste trabalho: PACTO. Com efeito, acreditamos que o triunfo do projeto de iluminação museográfico dependerá do pacto, por outras palavras, do acordo e da sintonia entre os elementos cruciais envolvidos no processo: as Pessoas, a Arquitetura, o Contexto, a Tecnologia e a Obra de arte. Através de uma metodologia apoiada na permanente atualização teórica com bibliografia específica, mas acima de tudo, numa participação ativa em conferências e workshops internacionais especializados sobre o tema, procuramos absorver e aqui relatar as mais recentes descobertas e aplicações práticas de um elemento tão dinâmico e interdisciplinar como é a luz artificial. Num museu do século XXI, além da inevitabilidade do pensamento sustentável e eficiente, junta-se ao processo o desafio de adequadamente valorizar a arquitetura, enaltecer as obras de arte com máxima preservação e, com toda a sensibilidade possível, tornar a experiência do visitante funcional e, principalmente, inesquecível. / This work proposes a reading about artificial lighting, emphasizing its role in museographic spaces that raise, in a maximum exponent, the potential and exigencies of lighting design. In the late XVIII century, when the museums began to emerge as cultural spreading vehicles, their operation depended on the natural light conditions. In the transition to the XX century, one of the major changes in those spaces resulted from the introduction of electric lighting, whose performance didn\'t stop to improve since then. Today, LED technology surprises us with unprecedented quantitative and qualitative results. In the XXI century, with the current evolution of societies, technologies and global environmental conditions, we are facing a new turning point. In this sense, this research selected five general topics of analysis whose reflection, in our opinion, is decisive to contemporary museum lighting design results. It begins with People, because, first of all, light is an essential element for the human condition and the artificial version is its own invention. It explores the Architecture theme, whose forms are only perceptible under light, resulting in this inseparable relationship. It evaluates the Context, since the local conditions affect any project, even the lighting design one. It continues with Technology, essential for the development of any contemporary intervention. It examines the Artwork, the ultimate focus of a museum-exhibition, par excellence. Finally, some contemporary examples try to illustrate the explored themes. And with the initials of those five themes it comes the word that synthesizes this work: PACTO (in english: PACT). Actually, we believe that the triumph of a museum\'s lighting project will depend on the pact, in other words, the agreement and the harmony between the five crucial elements involved in the process: People, Architecture, Context, Technology and Artwork. Through a methodology supported by the permanent theoretical update with specific bibliography, but mainly through an active participation in international conferences and workshops specialized on this topic, we tried to absorb and here report the most recent discoveries and practical applications of such a dynamic and interdisciplinary element as artificial light. Besides the sustainable and efficient thinking, a 21st century museum must add to the process the challenge of adequately enhance the architecture, rise the art works perception with maximum preservation and, with total sensitivity, make the visitor experience functional and, above all, unforgettable.

A terapia fotodinâmica apresenta-se como uma possível alternativa terapêutica para o tratamento de infecções localizadas, porém, para sua aplicação clínica, as variáveis relacionadas à eficiência fotodinâmica devem ser analisadas para a obtenção de resultados satisfatórios. Os objetivos deste trabalho foram investigar a dinâmica de agregação dos fotossensibilizadores azul de metileno e azul de orto-toluidina em diferentes solventes, caracterizar os solventes em relação ao oxigênio molecular disponível em cada solução e seu respectivo pH, observar o efeito da temperatura, sangue e saliva na agregação dos fotossensibilizadores, monitorar a dinâmica de fotodegradação em função da exposição radiante e irradiância, avaliar a eficiência fotodinâmica microbiologicamente e através da produção de 1O2. Os solventes utilizados foram água deionizada, água destilada, água estéril, solução salina 0,9% e solução salina 0,45%. Em cada uma das soluções, foi realizado teste de pH e medição de oxigênio dissolvido por sonda apropriada. Os efeitos de fluidos, temperatura e concentração na agregação dos fotossensibilizadores foram analisados através de espectroscopia de absorção óptica. A dinâmica de fotodegradação foi testada com diferentes exposições radiantes e irradiâncias, nos comprimentos de onda adequados para cada composto. As irradiações foram realizadas com emissão de banda larga e banda estreita. A eficiência fotodinâmica foi avaliada através da medição direta da luminescência do oxigênio singleto em ?=1270nm, em dois solventes. Testes microbiológicos foram realizados com culturas de Escherichia coli. Os resultados obtidos demonstram que a dinâmica de agregação está diretamente relacionada com solvente e concentração: a solução salina apresentou diferença em relação aos demais solventes em todos os quesitos analisados. Dos solventes testados, a água deionizada apresentou os melhores resultados. A dinâmica de fotodegradação está relacionada, em sua magnitude, com a exposição radiante e, em sua dinâmica, com a irradiância. O uso de banda larga para irradiação foi mais efetivo para na fotossensibilização letal. Portanto, para a aplicação clínica da terapia, o substrato deve ser considerado. Apropriadas condições de irradiação, solvente e concentração de fotossensibilizador aumentam a eficiência do processo. / Photodynamic therapy may be a viable alternative to treat localized infections, although to obtain a resourceful clinical application, parameters linked with photodynamic efficiency must be analyzed in order to achieve quantifiable results. The aims of this study were to investigate the aggregation dynamic of the photosensitizers methylene blue and orto-toluidine blue in different solvents; to characterize the solvents regarding to available molecular oxygen and pH; to observe the effect caused by temperature, blood and saliva on photosensitizer aggregation, to monitor the photobleaching dynamic as a function of fluence and irradiance, and to evaluate the photodynamic efficiency in such conditions. The tested solvents were deionized water, distillated water, sterile water, and saline solution 0.9%. In each solution, the pH and molecular oxygen availability were measured with the appropriated device. The effects of organic fluids, temperature and concentration on aggregation were analyzed through optical absorption spectroscopy. The photobleaching dynamic was tested regarding radiant exposure and irradiance with the appropriated wavelength for each compound. The irradiations were performed with broad band and narrow band light sources. The photodynamic efficiency was evaluated through singlet oxygen luminescence measurement in ?=1270nm and microbiological tests were performed with cultures of Escherichia coli. The results demonstrated that the aggregation dynamic is directly linked with solvent and concentration: the saline solution presented different results in all tested conditions. Deionized water presented the best results. The photobleaching dynamic is correlated in its magnitude with the radiant exposure and its dynamic is associated with irradiance. The use of broad band to perform the irradiation was considered more effective for lethal photosensitization. Therefore, for the clinical application of this therapy, the substrate must be taking into account, and appropriated parameters of irradiation and photosensitizer presentation increase the efficiency of the process.

L'agriculture en milieu contrôlé, et notamment la culture sous serre, est une des réponses possibles aux besoins alimentaires d'une population mondiale en constante croissance. Elle permet aussi d'optimiser les terres cultivables et d'éviter les pesticides néfastes à l'Homme. Afin de s'affranchir des cycles des saisons et d'avoir une production annuelle continue, l'éclairage artificiel a été introduit dans les serres. L'éclairage horticole a suivi l'évolution des technologies d'éclairage pour arriver aujourd'hui jusqu'à la LED. Cet éclairage donne certes des résultats corrects mais il peut être amélioré tant au niveau de la quantité que de la qualité spectrale de lumière. De ce point de vue, les LEDs présentent deux grands avantages : la possibilité de recomposer un spectre idéal à partir de différentes longueurs d'ondes et de moduler l'intensité de la lumière. Ainsi, elles permettent de fournir un éclairage adapté aux besoins de la plante et ce, en fonction du stade de sa croissance. L'objectif de ce travail de thèse est de proposer un système d'éclairage optimal pour la croissance des plantes en milieu contrôlé. A partir du rendement photosynthétique moyen des plantes, nous avons donc établi des modèles de systèmes d'éclairage à LEDs optimisés pour les plantes. Ces modèles sont basés sur la combinaison de plusieurs LEDs monochromes obtenues à partir de la décomposition de la courbe RQE par des fonctions de Pearson VII. Nous avons appliqué ces résultats théoriques à la culture d'une algue bleue-verte : la Spiruline Platensis. Le choix de cette plante-bactérie repose sur plusieurs critères : cycle de culture court, applications en cosmétique, en médecine et forte valeur nutritionnelle. Ainsi, nous avons pu étudier l'influence de paramètres de culture tels que l'intensité lumineuse, la photopériode, la température sur sa croissance. Par ailleurs, nous avons mis en œuvre deux méthodes basées sur la réflectance optique pour quantifier la biomasse produite par la spiruline. / Agriculture in a controlled environment, and in particular greenhouse cultivation, is one of the responses to the food needs of a growing population. It also makes it possible to optimize the surface of arable land and avoid pesticide and fertilizer releases harmful to man. In order to free of the cycles of the seasons and annual production, artificial lighting was introduced greenhouses since decades. Horticultural lighting followed the evolution of lighting technologies to arrive today up to LED. This lighting gives correct results, but it can be improved both in terms of quantity and spectral quality of light. From this point of view, LEDs have two main advantages : the possibility of recompose an ideal spectrum from different wavelengths and modulate the intensity of the light. Thus, they provide adapted lighting to the needs of the plant and this, in depending on the stage of its growth. The objective of this thesis is to propose an optimal lighting system for the growth of plants in a controlled environment. From the yield photosynthesis of plants, we established models of LED lighting systems optimized. These models are based on the combination of several monochrome LEDs obtained from the decomposition of the curve RQE by Pearson VII functions. We applied these theoretical results to the cultivation of a blue-green algae, the Spirulina Platensis. The choice of this plant-bacterium is based on several criteria : short crop cycle, applications in cosmetics, medicine and high nutritional value. Thus, we were able to study the influence of culture parameters such as light intensity, photoperiod, temperature on its growth. In addition, we have implemented two methods based on optical reflectance to quantify the biomass produced by spirulina.

Esta dissertação propõe uma leitura sobre o tema da iluminação artificial, destacando o seu papel em espaços museográficos, por estes elevarem a um expoente máximo, as potencialidades e exigências do desenho da luz. No final do século XVIII, quando os museus começaram a surgir como veículos de divulgação cultural, o seu funcionamento dependia das condições da luz natural. Na transição para o século XX, uma das grandes transformações nesses espaços resultou da introdução da iluminação elétrica, cujo desempenho, desde então, não cessou de melhorar. Hoje, a tecnologia LED surpreende-nos com resultados quantitativos e qualitativos inéditos. Em pleno século XXI, com a atual evolução das sociedades, das tecnologias e das condições ambientais mundiais, enfrentamos um novo momento de viragem. Neste sentido, a pesquisa elegeu cinco tópicos gerais de análise cuja reflexão, em nossa opinião, revela-se determinante para o resultado do projeto de iluminação de um museu contemporâneo. Começa-se pelas Pessoas, porque a luz é, antes de tudo, um elemento essencial à condição humana e, a sua vertente artificial, resulta da invenção do homem. Explora-se o tema da Arquitetura, cujas formas apenas são perceptíveis sob o efeito da luz, originando esta relação indissociável. Avalia-se o Contexto, uma vez que as condicionantes locais influenciam qualquer projeto, mesmo o de iluminação. Prossegue-se com a Tecnologia, indispensável para o desenvolvimento de uma intervenção contemporânea. Enfim, examina-se a Obra de arte, o foco derradeiro de uma exposição museográfica, por excelência. Por último, alguns exemplos contemporâneos procuram ilustrar os temas explorados. E é das iniciais desses cinco temas que surge a palavra-síntese deste trabalho: PACTO. Com efeito, acreditamos que o triunfo do projeto de iluminação museográfico dependerá do pacto, por outras palavras, do acordo e da sintonia entre os elementos cruciais envolvidos no processo: as Pessoas, a Arquitetura, o Contexto, a Tecnologia e a Obra de arte. Através de uma metodologia apoiada na permanente atualização teórica com bibliografia específica, mas acima de tudo, numa participação ativa em conferências e workshops internacionais especializados sobre o tema, procuramos absorver e aqui relatar as mais recentes descobertas e aplicações práticas de um elemento tão dinâmico e interdisciplinar como é a luz artificial. Num museu do século XXI, além da inevitabilidade do pensamento sustentável e eficiente, junta-se ao processo o desafio de adequadamente valorizar a arquitetura, enaltecer as obras de arte com máxima preservação e, com toda a sensibilidade possível, tornar a experiência do visitante funcional e, principalmente, inesquecível. / This work proposes a reading about artificial lighting, emphasizing its role in museographic spaces that raise, in a maximum exponent, the potential and exigencies of lighting design. In the late XVIII century, when the museums began to emerge as cultural spreading vehicles, their operation depended on the natural light conditions. In the transition to the XX century, one of the major changes in those spaces resulted from the introduction of electric lighting, whose performance didn\'t stop to improve since then. Today, LED technology surprises us with unprecedented quantitative and qualitative results. In the XXI century, with the current evolution of societies, technologies and global environmental conditions, we are facing a new turning point. In this sense, this research selected five general topics of analysis whose reflection, in our opinion, is decisive to contemporary museum lighting design results. It begins with People, because, first of all, light is an essential element for the human condition and the artificial version is its own invention. It explores the Architecture theme, whose forms are only perceptible under light, resulting in this inseparable relationship. It evaluates the Context, since the local conditions affect any project, even the lighting design one. It continues with Technology, essential for the development of any contemporary intervention. It examines the Artwork, the ultimate focus of a museum-exhibition, par excellence. Finally, some contemporary examples try to illustrate the explored themes. And with the initials of those five themes it comes the word that synthesizes this work: PACTO (in english: PACT). Actually, we believe that the triumph of a museum\'s lighting project will depend on the pact, in other words, the agreement and the harmony between the five crucial elements involved in the process: People, Architecture, Context, Technology and Artwork. Through a methodology supported by the permanent theoretical update with specific bibliography, but mainly through an active participation in international conferences and workshops specialized on this topic, we tried to absorb and here report the most recent discoveries and practical applications of such a dynamic and interdisciplinary element as artificial light. Besides the sustainable and efficient thinking, a 21st century museum must add to the process the challenge of adequately enhance the architecture, rise the art works perception with maximum preservation and, with total sensitivity, make the visitor experience functional and, above all, unforgettable.