A busca visual é uma habilidade crítica para várias tarefas da vida diária e pode estar prejudicada em pacientes com deficiência visual. O objetivo deste estudo foi comparar a busca visual exploratória entre pacientes com glaucoma primário de ângulo aberto (GPAA) e controles saudáveis, avaliando a correlação espacial entre áreas com perdas localizadas na busca visual exploratória e os defeitos perimétricos, em pacientes com GPAA e com visão normal. Cinquenta e sete indivíduos com visão normal (acuidade visual corrigida melhor que 0.2 logMAR) diagnosticados (grupo GPAA, n = 29) ou não (grupo CONTROL, n = 28) com GPAA, realizaram um exame oftalmológico completo, incluindo perimetria visual (Humphrey -Fast 24.2) e uma tarefa exploratória de busca visual baseada em uma tela com dígitos. Um software personalizado quantificou o (s) tempo (s) gasto (s) até o encontro do número \"4\" em uma matriz aleatória de dígitos distribuídos em cinco áreas, em nove telas sequenciais do programa. Cinco áreas da tela de busca visual foram espacialmente correlacionadas com cinco setores do mapa total deviation (TD) da perimetria visual, após ajustes de ângulo e distância. A análise de covariância (ANCOVA) e testes de correlação foram utilizados para correlacionar parâmetros perimétricos e da busca visual exploratória, por meio de avaliação do tempo individual (gasto para encontrar cada dígito) e tempo total (gasto para completar a tarefa). Os pacientes com GPAA apresentaram pior sensibilidade perimétrica (MD) e de busca visual exploratória do que os controles (MD: -8,02 ± 7,88 dB vs -1,43 ± 1,50 dB; p <0,0001 e tempo total: 106,42 ± 59,64 s vs 52,75 ± 19,07 s; p < 0.0001). A sensibilidade do MD de ambos os grupos correlacionou-se significativamente com o tempo total (GPAA: r = -0.45; p = 0,01 e CONTROL: r = 0,37; p = 0,049). Os testes de ANCOVA mostraram uma correlação significativa entre a busca visual exploratória (tempo individual) e a acuidade visual (P = 0,006) e o diagnóstico de glaucoma (p = 0,005). A sensibilidade média das áreas perimétricas periféricas do grupo GPAA mostrou correlação significativa com o tempo de busca individual nas áreas espaciais correspondentes, exceto na área periférica temporal superior (r = -0,35, p = 0,06). Os controles não mostraram correlação significativa para nenhuma dessas áreas perimétricas, exceto a área periférica temporal superior (r = 0,43, p = 0,02). Com base em nossos resultados, regiões com pior desempenho na busca visual exploratória puderam ser correlacionadas às perdas periféricas localizadas dos pacientes com GPAA. Uma vez que foram estudados pacientes com acuidade visual normal, estes achados destacam a importância do uso de ferramentas de busca visual na avaliação do impacto das perdas perimétricas periféricas em atividades diárias de pacientes com glaucoma. / Visual search is a critical skill for several daily tasks and may be declined in patients with impaired vision. The objectives of this study were to compare the exploratory visual search performance (EVSP) between patients with primary open-angle glaucoma (POAG) and healthy controls, and evaluate the spatial correlation between localized decreases in the EVSP and areas of visual field (VF) loss in normally-sighted patients POAG. Fifty-seven normal vision subjects (best corrected visual acuity better than 0.2 logMAR) diagnosed (POAG group; n= 29) or not (CONTROL group; n= 28) with POAG yielded a complete comprehensive ophthalmological examination, including Humphrey VF tests (SITA-Fast 24.2), and an exploratory visual search digit-based task. A custom software quantified the time (s) spent until patients found the number \"4\" on a random array of digits distributed in five areas on nine sequential screens. Each area was spatially matched with five sectors of the total deviation map from VF, after angle and distance adjustments. Covariance (ANCOVA) and correlation tests were used for correlating VF parameters and EVSP, evaluated through individual time (spent for finding each digit) and total time (spent for completing the task). POAG patients presented worse VF mean deviation (MD) sensitivity and EVSP than controls (MD: -8.02±7.88 dB vs -1.43±1.50 dB; p<0.0001, and total time: 106.42±59.64 s vs 52.75±19.07 s; p<0.0001). MD sensitivity of both groups significantly correlated with total time (POAG: r = -0.45; p = 0.01 and CONTROL: r = 0.37; p = 0.049). ANCOVA tests showed a significant correlation between EVSP (individual time) and both visual acuity (p = 0.006) and glaucoma diagnosis (p = 0.005). The mean sensitivity of the peripheral VF areas of the POAG group showed significant correlation with the individual search time in the corresponding spatial areas, except in the peripheral temporal superior area (r = -0.35, p =0.06). Controls did not show a significant correlation for any of those VF areas, except the peripheral temporal superior area (r =0.43, p =0.02). Based on our results, worse EVSP can be attributable to localized losses in the peripheral VF areas in patients with POAG. Since only normally sighted patients were studied, these findings highlight the importance of using visual search tools to evaluate the impact of peripheral VF loss in daily activities of glaucoma patients, such as driving.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Mariano Reis.pdf: 8263558 bytes, checksum: d4842ddc6615e7587ee43da1794b8d63 (MD5) Previous issue date: 2013-03-18 / Abstract of the First Chapter Objective: The objective was to make a wide review of the literature about the genetic aspects of glaucoma, with a highlight at the works dealing with mitochondrial DNA. Methods: Bibliographical research was carried out accessing the sites Scopus, Science Direct, PubMed, Scirus, Scielo and Google. Books, theses and dissertations were also used at the research. Results: The works brought to evidence that there is a relation between certain polymorphisms in mitochondrial DNA and a higher loss of retinal ganglion cells, which leads to the development of Glaucoma, especially Primary Open Angle Glaucoma. Conclusion: Higher incidence of Primary Open Angle Glaucoma (POAG) in afro-descendants is justified by the mitochondrial haplotypes, since it was observed a higher susceptibility of POAG in individuals of the L haplogroups, who are exactly the ones of African origin. It could also justify, based on mitochondrial inheritance, the major incidence of POAG in the maternal lineages, more frequent than paternal inheritance. Abstract of the Second Chapter Objective: To quantify the volume of the scientific production about Primary Open Angle Glaucoma and Mitocohndrial DNA and assess which are the main institutions of research; verify the contribution of the authors that most published about the subject; list the main journals with their Impact Factor; compare the countries and other bibliometric results. Methods: Bibliographical research about mitochondrial DNA and Primary Open Angle Glaucoma was carried out accessing the site Scopus. Then, search with the keywords mitochondrial DNA and glaucoma in all fields for publications until august of 2012 was performed. Finally, data was tabulated and the descriptive statistics was done, with the principal data, as: authors that published about mitochondrial DNA and Primary Open Angle Glaucoma; journals that had works about the subject; Research Centers and Universities that most published; countries where the researchs were performed. Results: The works brought to evidence the influences of certain polymorphisms in mitochondrial DNA at the development of Primary Open Angle Glaucoma. Statistics showed that theese articles have increased in the last few years, though yet confined, mostly, to some centers of research and concentrated in selected researchers in ophthalmology of developed countries. In Brazil, we do not have any article published about the issue, yet. Conclusion: 98 works were listed, until august of 2012, carried out in 30 countries, with higher concentration in the United States and England, but also with contributions of the Arabic world: Qatar and Saudi Arabia. There were more publications in the following journals: Molecular Vision, Investigative Ophthalmology and Visual Science, Archives of Ophthalmology, British Journal of Ophthalmology, Experimental Eye Research, Journal of Glaucoma and Progress in Retinal and Eye Research. More studies about the subject must be encouraged, for they are extremely important to the elucidation of the genetic causes of glaucoma and for the development of new therapies aiming not only the reduction of intraocular pressure. / RESUMO DO CAPÍTULO I Objetivo: O objetivo foi fazer uma ampla revisão de toda a literatura sobre os aspectos genéticos do glaucoma, com enfoque nos trabalhos que envolvem pesquisa com DNA mitocondrial. Métodos: A pesquisa bibliográfica foi realizada por meio das bases de dados: Scopus, Science Direct, PubMed, Scirus, Scielo e pelo sítio de busca Google. Foi feito também levantamento através de livros, dissertações e teses. Resultados: Os trabalhos evidenciaram que há alguma correlação de determinadas linhagens de DNA mitocondrial com maior perda de células ganglionares da retina, o que acaba levando ao desenvolvimento do glaucoma propriamente dito, sobretudo do glaucoma primário de ângulo aberto. Conclusão: Explica-se a maior incidência de glaucoma primário de ângulo aberto em indivíduos afrodescendentes a partir de haplótipos mitocondriais, uma vez que houve maior susceptibilidade ao glaucoma primário de ângulo aberto em haplótipos pertencentes aos grupos L, que são justamente os de origem africana. Também poder-se-ia justificar, a partir da herança mitocondrial, a maior incidência de glaucoma primário de ângulo aberto quando a linhagem materna apresenta a doença, bem mais frequente do que a herança paterna. RESUMO DO CAPÍTULO II Objetivo: Quantificar o volume da produção científica que relaciona o DNA mitocondrial com o Glaucoma Primário de Ângulo Aberto e avaliar quais são as principais instituições; verificar a contribuição dos autores que mais produziram publicações sobre o assunto; listar os principais veículos com os respectivos Fatores de Impacto; comparar os países que mais fizeram trabalhos sobre o tema e outros resultados bibliométricos. Métodos: A pesquisa bibliográfica de trabalhos envolvendo DNA mitocondrial e Glaucoma Primário de Ângulo Aberto foi realizada por meio da base de dados do sítio Scopus. Foi feito o levantamento a partir das palavras-chaves Mitochondrial DNA e Glaucoma em todos os campos para publicações até agosto de 2012. Finalmente, realizada a tabulação dos dados obtidos e a estatística descritiva, com o principais dados como: autores que publicaram sobre o assunto DNA mitocondrial e glaucoma; revistas e outras publicações que tiveram trabalhos relacionados com o tema; Centros de Pesquisa e Universidades que mais publicaram e países onde foram realizados os estudos sobre DNA mitocondrial e glaucoma. Resultados: Os trabalhos evidenciaram a influência de determinados polimorfismos de DNA mitocondrial no desenvolvimento do Glaucoma Primário de Ângulo Aberto. A estatística mostrou que esses estudos têm aumentado sobremaneira ao longo dos últimos anos, mas ainda se encontram confinados, na maior parte, a alguns centros de pesquisa e concentrados em seletos grupos de autores na área da oftalmologia em países desenvolvidos. No Brasil, ainda não temos pesquisas publicadas sobre o assunto até o momento. Conclusão: Foram listados 98 trabalhos até agosto de 2012, realizados em 30 países, com maior concentração nos Estados Unidos e Inglaterra; mas também com contribuições do mundo árabe: Arábia Saudita e Catar. Esses estudos foram mais publicados nas revistas: Molecular Vision, Investigative Ophthalmology and Visual Science, Archives of Ophthalmology, British Journal of Ophthalmology, Experimental Eye Research, Journal of Glaucoma e Progress in Retinal and Eye Research. Mais estudos sobre o assunto devem ser encorajados pois são de fundamental importância para a elucidação das causas genéticas do glaucoma e para o desenvolvimento de novas terapias que não visem tão somente a diminuição da pressão intraocular.

Neste trabalho estudamos essencialmente problemas relacionados aos conceitos de superfícies e curvas bi-harmônicas e de superfícies de ângulo constante. Caracterizamos as curva bi-harmônicas do grupo especial linear SL(2,R). Em particular, mostramos que todas as curvas bi-harmônicas de SL(2,R) são hélices e damos suas parametrizações explícitas como curvas do espaço pseudo-Euclidiano R42. Estudamos as superfícies biconservativas (as quais representam uma grande família que inclui as superfícies bi-harmônicas) nos espaços de Bianchi-Cartan-Vranceanu, obtendo a caracterização daquelas de ângulo constante e daquelas SO(2)-invariantes. Também, caracterizamos as superfícies de ângulo constante do espaço Euclidiano tridimensional que possuem aplicação de Gauss bi-harmônica, provando que são cilindros de Hopf sobre uma clotóide. Além disto, caracterizamos as superfícies de ângulo contante de SL(2,R). Mais especificamente, damos uma descrição local explícita para estas superfícies em termos de uma determinada curva de SL(2,R) e de uma família a um parâmetro de isometrias do espaço ambiente. / In this work we mainly study some problems related to the concept of biharmonic curves and surfaces and to surfaces of constant angle. We characterize the biharmonic curves in the special linear group SL(2,R). In particular, we show that all proper biharmonic curves in SL(2,R) are helices and we give their explicit parametrizations as curves in the pseudo-Euclidean space R42</sub. We study the biconservative surfaces (which represent a large family including the biharmonic surfaces) in the Bianchi-Cartan-Vranceanu spaces, obtaining the characterization of those with constant angle and of those which are SO(2)-invariant. Furthermore, we characterize the constant angle surfaces of the three-dimensional Euclidean space which have bi-harmonic Gauss map, proving that they are Hopf cylinders over a clothoid. Also, we characterize the constant angle surfaces of SL(2,R). In particular, we give an explicit local description of these surfaces by means of a suitable curve of SL(2,R) and a 1-parameter family of isometries of SL(2,R).

INTRODUÇÃO: A trabeculectomia é a técnica de eleição para o tratamento cirúrgico do glaucoma. Entretanto, estudos recentes têm demonstrado perda da eficácia e menor redução da pressão intra-ocular dos pacientes submetidos à cirurgia ao longo dos anos. Esta diminuição decorre do contínuo processo de cicatrização e proliferação de fibroblastos na superfície epiescleral na região da bolha filtrante. Com o objetivo de diminuir esta proliferação fibroblástica e a conseqüente perda de função da trabeculectomia, introduziu-se o uso de antimetabólicos como o 5-fluorouracil e a mitomicina C. O uso dos antimetabólicos, no entanto, com freqüência é acompanhado dos indesejáveis efeitos da filtração excessiva e hipotonia. O uso da membrana amniótica em oftalmologia remonta aos anos de 1940, quando vários autores relataram seus efeitos benéficos no tratamento de doenças da superfície ocular. Além de promover a epitelização de superfícies, a membrana amniótica também é inibidora da fibrose. O efeito inibidor da fibrose pela membrana amniótica é altamente desejável na modulação da cicatrização após a trabeculectomia. O objetivo deste estudo é comparar a eficácia e a segurança do uso da membrana amniótica na trabeculectomia no tratamento cirúrgico do glaucoma primário de ângulo aberto. MATERIAL E MÉTODOS: Foi realizado um estudo prospectivo aberto, aleatório, com grupos paralelos de tratamento. Sessenta e três pacientes com indicação de cirurgia para glaucoma foram selecionados e aleatoriamente divididos em 2 RESUMO grupos. O primeiro grupo foi submetido a trabeculectomia com o uso peroperatório da membrana amniótica (grupo estudo) e o segundo grupo foi submetido a trabeculectomia sem o uso da membrana amniótica (grupo controle), na seção de glaucoma do Departamento de Oftalmologia da Santa Casa de São Paulo. Foram avaliados os efeitos redutores da pressão intraocular, número de medicações, aparência da bolha filtrante e complicações. Todos os pacientes foram acompanhados por 12 meses. RESULTADOS: A média das pressões pré-operatórias foi de 25,19 ± 7,34 mmHg no grupo da membrana amniótica e 25,42 ± 7,71 mmHg no grupo controle. A média das pressões pós-operatórias foi de 13,13 ± 2,50 mmHg no grupo da membrana amniótica e 15,47 ± 2,92 mmHg no grupo controle, diferença estatisticamente significante no seguimento de 1 ano. Não foi encontrada diferença estatisticamente significante entre os grupos controle e estudo em relação ao número de medicações pré e pós-operatória. No final de 12 meses de seguimento, no grupo de estudo, dois entre 31 olhos (6,45%) apresentaram bolha plana e vascularizada, 14 olhos (45,16%) bolha elevada e pouco vascularizada e 15 olhos (48,38 %) bolha fina e avascular. No grupo controle sete entre 32 olhos (21,87%) apresentaram bolha plana vascularizada, 22 olhos (68,75%) bolha elevada e pouco vascularizada e três olhos (9,37%) bolha fina e avascular. Foi encontrada diferença estatisticamente significante entre os grupos estudo e controle quanto a distribuição dos tipos de bolha encontradas. As complicações observadas no grupo de estudo foram um olho com câmara anterior rasa (3,22%) e dois olhos que apresentaram bolha encapsulada (6,45%). No grupo controle, dois olhos apresentaram câmara anterior rasa (6,25%), um olho descolamento de coróide (3,12%) e dois olhos RESUMO com bolha encapsulada (6,25%). CONCLUSÃO: O presente estudo demonstrou que a trabeculectomia com membrana amniótica causou maior redução da pressão intra-ocular e aparência menos vascularizada das bolhas filtrantes. Mostrou-se uma técnica segura e com baixo índice de complicações. / INTRODUCTION: Trabeculectomy is the procedure of choice for the surgical treatment of glaucoma until nowadays. However, recent studies have demonstrated a loss of efficacy and minor reduction of intraocular pressure in patients who underwent surgery over the years. This loss of efficacy of the trabeculectomy is related to the continuous process of healing and fibroblastic proliferation in the episcleral surface inside the filtering bleb. The use of 5-fluorouracil or mitomycin-C can improve the results of trabeculectomy, but they have been associated with an increased incidence of postoperative complications, especially in primary trabeculectomies. The use of amniotic membrane in ophthalmology retraces back to 1940, when some authors showed its beneficial effect in treatment of ocular surface disorders. Amniotic membrane can promote epitelization of ocular surface and act as an inhibitor of fibrosis. The purpose of this study was to compare the safety and efficacy of human preserved amniotic membrane in the trabeculectomy for treatment of primary open angle glaucoma. METHODS: The study was a prospective, randomized clinical trial comparing primary trabeculectomy with amniotic membrane (study group) and without amniotic membrane (control group) in the treatment of the glaucoma. Intraocular pressure (IOP), number of glaucoma medication, appearance of the bleb and complications were compared between the two groups. Sixty-three patients were divided in the study group of 31 patientes and control group of 32 patients and were followed for a period of 12 months in the glaucoma section of Santa Casa de Sao Paulo. RESULTS: The mean pre-operative IOP was 25.19 ± 7.34 mmHg in the amniotic membrane group and 25.42 ± 7.71 mmHg in the control group. The difference of the mean postoperative IOP between groups was statistically significant; in the control group it was 15.47 ± 2.92 mmHg and in the study group 13.13± 2.50 mmHg at one year follow up. Postoperative number of medication decreased in both groups. Analysis shows at the end of 12-month follow-up period in the study group two of 31 eyes (6.45%) exhibited flat vascularized bleb, 14 eyes (45.16%) had elevated but not avascular blebs and 9 eyes (48.38%) showed thin, avascular blebs. In the control group seven of 32 eyes (21.87%) exhibited flat vascularized bleb, 22 eyes (68.75%) had elevated but not avascular blebs and three eyes (9.37%) showed a thin avascular bleb. Complications were: one eye (3.22%) presented with shallow anterior chamber after surgery and two eyes (6.45%) had encapsulated bleb in the study group; in the control group, two eyes (6.25%) presented shallow anterior chamber after surgery, one eye (3.12%) had coroidal detachment and two eyes (6.25%) developed encapsulated bleb. CONCLUSIONS: Trabeculectomy with amniotic membrane and standard trabeculectomy promote lower postoperative IOP and the results showed statistically significant difference between groups in postoperative IOP after one year follow-up. The procedure is safe with low rate of complications.

A busca visual é uma habilidade crítica para várias tarefas da vida diária e pode estar prejudicada em pacientes com deficiência visual. O objetivo deste estudo foi comparar a busca visual exploratória entre pacientes com glaucoma primário de ângulo aberto (GPAA) e controles saudáveis, avaliando a correlação espacial entre áreas com perdas localizadas na busca visual exploratória e os defeitos perimétricos, em pacientes com GPAA e com visão normal. Cinquenta e sete indivíduos com visão normal (acuidade visual corrigida melhor que 0.2 logMAR) diagnosticados (grupo GPAA, n = 29) ou não (grupo CONTROL, n = 28) com GPAA, realizaram um exame oftalmológico completo, incluindo perimetria visual (Humphrey -Fast 24.2) e uma tarefa exploratória de busca visual baseada em uma tela com dígitos. Um software personalizado quantificou o (s) tempo (s) gasto (s) até o encontro do número \"4\" em uma matriz aleatória de dígitos distribuídos em cinco áreas, em nove telas sequenciais do programa. Cinco áreas da tela de busca visual foram espacialmente correlacionadas com cinco setores do mapa total deviation (TD) da perimetria visual, após ajustes de ângulo e distância. A análise de covariância (ANCOVA) e testes de correlação foram utilizados para correlacionar parâmetros perimétricos e da busca visual exploratória, por meio de avaliação do tempo individual (gasto para encontrar cada dígito) e tempo total (gasto para completar a tarefa). Os pacientes com GPAA apresentaram pior sensibilidade perimétrica (MD) e de busca visual exploratória do que os controles (MD: -8,02 ± 7,88 dB vs -1,43 ± 1,50 dB; p <0,0001 e tempo total: 106,42 ± 59,64 s vs 52,75 ± 19,07 s; p < 0.0001). A sensibilidade do MD de ambos os grupos correlacionou-se significativamente com o tempo total (GPAA: r = -0.45; p = 0,01 e CONTROL: r = 0,37; p = 0,049). Os testes de ANCOVA mostraram uma correlação significativa entre a busca visual exploratória (tempo individual) e a acuidade visual (P = 0,006) e o diagnóstico de glaucoma (p = 0,005). A sensibilidade média das áreas perimétricas periféricas do grupo GPAA mostrou correlação significativa com o tempo de busca individual nas áreas espaciais correspondentes, exceto na área periférica temporal superior (r = -0,35, p = 0,06). Os controles não mostraram correlação significativa para nenhuma dessas áreas perimétricas, exceto a área periférica temporal superior (r = 0,43, p = 0,02). Com base em nossos resultados, regiões com pior desempenho na busca visual exploratória puderam ser correlacionadas às perdas periféricas localizadas dos pacientes com GPAA. Uma vez que foram estudados pacientes com acuidade visual normal, estes achados destacam a importância do uso de ferramentas de busca visual na avaliação do impacto das perdas perimétricas periféricas em atividades diárias de pacientes com glaucoma. / Visual search is a critical skill for several daily tasks and may be declined in patients with impaired vision. The objectives of this study were to compare the exploratory visual search performance (EVSP) between patients with primary open-angle glaucoma (POAG) and healthy controls, and evaluate the spatial correlation between localized decreases in the EVSP and areas of visual field (VF) loss in normally-sighted patients POAG. Fifty-seven normal vision subjects (best corrected visual acuity better than 0.2 logMAR) diagnosed (POAG group; n= 29) or not (CONTROL group; n= 28) with POAG yielded a complete comprehensive ophthalmological examination, including Humphrey VF tests (SITA-Fast 24.2), and an exploratory visual search digit-based task. A custom software quantified the time (s) spent until patients found the number \"4\" on a random array of digits distributed in five areas on nine sequential screens. Each area was spatially matched with five sectors of the total deviation map from VF, after angle and distance adjustments. Covariance (ANCOVA) and correlation tests were used for correlating VF parameters and EVSP, evaluated through individual time (spent for finding each digit) and total time (spent for completing the task). POAG patients presented worse VF mean deviation (MD) sensitivity and EVSP than controls (MD: -8.02±7.88 dB vs -1.43±1.50 dB; p<0.0001, and total time: 106.42±59.64 s vs 52.75±19.07 s; p<0.0001). MD sensitivity of both groups significantly correlated with total time (POAG: r = -0.45; p = 0.01 and CONTROL: r = 0.37; p = 0.049). ANCOVA tests showed a significant correlation between EVSP (individual time) and both visual acuity (p = 0.006) and glaucoma diagnosis (p = 0.005). The mean sensitivity of the peripheral VF areas of the POAG group showed significant correlation with the individual search time in the corresponding spatial areas, except in the peripheral temporal superior area (r = -0.35, p =0.06). Controls did not show a significant correlation for any of those VF areas, except the peripheral temporal superior area (r =0.43, p =0.02). Based on our results, worse EVSP can be attributable to localized losses in the peripheral VF areas in patients with POAG. Since only normally sighted patients were studied, these findings highlight the importance of using visual search tools to evaluate the impact of peripheral VF loss in daily activities of glaucoma patients, such as driving.

Neste trabalho apresentamos uma nova técnica para a medida da rotação da polarização da luz por uma substância que possui atividade óptica. O sistema utiliza um LED, dois polarizadores, um prisma de vidro semicilíndrico, uma cubeta, uma CCD e um computador para análise de dados. Luz proveniente do LED passa pelo primeiro polarizador, cujo eixo de transmissão se encontra a 45&deg;, e incide no prisma pelo lado semicilíndrico, ocorrendo reflexão na sua base, num ângulo próximo do ângulo crítico. Devido ao tamanho finito do feixe e o formato curvo da superfície do prisma, vários ângulos de incidência são observados na base da lente semicilíndrica. A luz refletida passa então pela cubeta e depois por um analisador, cujo eixo se encontra paralelo ao primeiro polarizador, e então o sinal é captado pela CCD. De forma alternativa, a cubeta pode ser posicionada após o primeiro polarizador, antes do prisma. Quando a cubeta é preenchida com água, observa-se na CCD uma interferência destrutiva exatamente no ângulo crítico caracterizado por um mínimo de intensidade nesse ângulo. Se uma substância opticamente ativa é utilizada para preencher a cubeta, a posição desse mínimo é alterada dependendo do ângulo de rotação da polarização imposto pela substância. Uma calibração é necessária e pode ser feita utilizando-se soluções de concentração conhecida de sacarose ou frutose, por exemplo. O aparato obtido foi utilizado para medir a rotação causada por uma amostra normal (0,26 g/ml) de soluções de sacarose e frutose e apresenta uma precisão de 0,04&deg;. Equivalentemente, a precisão em concentração é de 0,001 g/ml ou aproximadamente 0,1% (m/m). Isso corresponde a uma precisão que é uma ordem de grandeza acima dos aparelhos comerciais e técnicas mais comuns utilizadas atualmente. Em contrapartida, o custo da montagem experimental é duas ordens de grandeza menor que os mesmos aparelhos comerciais. A produção de uma gama de ângulos de incidência devido à focalização na superfície cilíndrica do prisma substitui a necessidade de se produzir rotação no eixo de polarização do analisador após a passagem da luz pela amostra opticamente ativa, como ocorre em alguns aparelhos comercializados. Este dispositivo, por ser de baixo custo, compacto e de fácil manuseio, é de grande importância porque pode ser utilizado na indústria sucroalcooleira para a medida da quantidade de sacarose em cana e também na indústria farmacêutica para a identificação de substâncias opticamente ativas dextrogiras ou levógiras. / In this thesis we present a novel technique for measuring light polarization rotation caused by an optically active substance. The system is composed by a LED, two polarizers, a semi cylindrical glass prism, a cuvette, a linear CCD camera and a computer for data analysis. Light from the LED passes through the first polarizer, whose transmission axis is set at 45&deg;. After that, the linear polarized light enters the prism by the semi cylindrical face, occurring reflection in the flat face at critical angle approximately. Several incidence angles are accessed due to the beams finite size and the shape of the semi cylindrical lens. The reflected light passes through the cuvette and then through the analyzer, whose transmission axis is set parallel to the first polarizer. Finally, the light is detected by the CCD. When the cuvette is filled up with water, a destructive interference at the critical angle is observed, characterized by a narrow valley centered at this angle. If the cuvette is filled up with an optically active substance, the center of this valley is shifted depending on the substance, its concentration and the optical path travelled by the light in the substance. A calibration is needed and is performed using a set of solutions of known concentrations. Our apparatus was used to measure the angle rotation caused by a normal solution (0,26 g/ml) of sucrose and fructose solutions and has a precision of 0,04&deg;. It corresponds to a precision that is one order of magnitude above most used commercial apparatus and developed techniques. In contrast, the cost of our experimental setup is two orders of magnitude less than the same commercial devices. The production of a range of angles of incidence due to focusing on the cylindrical surface of the prism replaces the need of producing a rotation of the analyzer polarization axis after the light passes through the optically active sample, as it happens in some commercial devices. Since this device has a low cost, is compact and easy to handle, it may be of great importance for applications in the pharmaceutical industry to identify enantiomers, and in the sugar industry for measuring sugar content in sugar cane juice.

Este trabalho caracterizou a organização do ensino dos conceitos de ângulo e de localização a partir dos documentos oficiais que norteiam o ensino da escola básica brasileira. Em conjunto com as fontes históricas de desenvolvimento desses conceitos, buscou-se uma possível influência nas dificuldades apresentadas pelos estudantes na apropriação do conceito de ângulo. Dessa forma, foram estudados os indícios do processo de significação do referido conceito, em situações de ensino desenvolvidas com crianças. Para isso, adotou-se como perspectiva teórica a Teoria Histórico-Cultural, a Teoria da Atividade e os princípios da Atividade Orientadora de Ensino na organização de ações que desenvolvem o conceito a partir de seu movimento lógico-histórico. A pesquisa empírica foi realizada com estudantes dos 4º e 5º anos do Clube de Matemática e Ciências da Faculdade de Educação da USP, por entender que esse espaço de aprendizagem é adequado para o desenvolvimento de atividades de ensino para a apropriação do conceito de ângulo, visto que as ações formativas no Clube de Matemática estão orientadas pelas mesmas bases teóricas adotadas neste trabalho. A análise de propostas curriculares governamentais, o movimento lógico-histórico do conceito apreendido em fontes bibliográficas e a Teoria Histórico-Cultural orientaram a elaboração de atividades de ensino, que foram desenvolvidas com as crianças, de modo que possibilitassem a análise de suas ações em busca de indícios de formação do conceito de ângulo. As fontes de análise dos processos de apropriação do conceito são as gravações em vídeo do desenvolvimento das atividades com as crianças. Procurou-se, a partir dessas gravações, evidenciar as ações indiciadoras da apropriação do conceito que estão presentes no que foi chamado de episódios de apropriação, formados por cenas que, de modo interdependente, o perfazem. / This study characterized the organization of the teaching of angle and location concepts from official documents that guide the teaching of Brazilian elementary school. Together with the historical sources of development of these concepts, it was sought a possible reason for the difficulties presented by the students in the angle concept appropriation. Thus, the evidences of signification process regarding this concept have been studied, in teaching situations developed with children. In order to carry out this study, the following theories have been adopted: Cultural Historical Theory, the Theory of Activity and the principles of the Teaching Orienting Activity in organizing actions that develop the concept from its logical and historical period movement. The empirical research was conducted with students from the 4th and 5th years of the Club of Mathematics and Sciences from the School Education at University of Sao Paulo, due to the fact that learning space is suitable for the development of teaching activities for the appropriation of angle concept, since the formative actions at the Math Club are guided by the same theoretical basis adopted in this study. The analysis of government curricular proposals, the logical and historical concept movement grasped in bibliographic sources and the Cultural and Historical Theory guided the preparation of teaching activities which have been developed with the children, so that they would enable the analysis of their actions and the search for evidences regarding the formation of angle concept The sources for the analysis of the concept appropriation process are the video recordings with the development of activities with the children. The purpose of such recordings was to highlight the actions which confirm that the appropriation concept that is present in what was called the episodes of the concept of acquiring, formed by scenes that interdependently, make up the revealing episode concept.

Submitted by Nara Lays Domingues Viana Oliveira (naradv) on 2015-07-15T18:16:55Z No. of bitstreams: 1 ROBSON.pdf: 2705073 bytes, checksum: d6eefccd3ecb288572c9262f7dc4079a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-15T18:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ROBSON.pdf: 2705073 bytes, checksum: d6eefccd3ecb288572c9262f7dc4079a (MD5) Previous issue date: 2014 / PROCERGS - Companhia de Processamento Dados do Estado Rio Grande Sul / A coleta de dados espaciais tem sido intensamente empregada na área geológica, através da técnica de LIDAR (Light Detection and Ranging). Este tipo de sensoriamento digital remoto de alta resolução e precisão, resulta em modelos digitais 3D que permitem uma análise mais detalhada e quantitativa de estruturas heterôgeneas, como afloramentos. Um dos estudos realizados pelos geólogos são análises sobre a geometria da formação de rochas, onde a informação de orientação de um plano inclinado é um indicativo para a compreensão global da estrutura. Este trabalho propõe a utilização da técnica de Análise de Componentes Principais (PCA) para calcular e detectar automaticamente todos os planos em uma nuvem de pontos. Uma ferramenta foi construída para implementar a visualização do modelo digital e apurar os melhores planos. Um estudo foi realizado a fim de validar as informações encontradas pelo método proposto e dados medidos em campo. / The use of LIDAR (Light Detection and Ranging) systems for gathering spatial data has been extensively used in geological studies. This type of digital remote sensing delivers high resolution and accuracy, resulting in 3D digital models which allow a more detailed and quantitative analysis of heterogeneous structures, as outcrops. One of the studies is based on analysis of the forming rocks geometry. The orientation of a slope plane is an indication for the overall undestanding of the structure. This work proposes a new method to automatically compute and detect all possible planes in a point cloud, based on Principal Component Analysis (PCA) technique. A software tool was constructed to implement the digital model visualization and compute the best planes. A study was conducted to compare and validate the results of the method and the field data collected.

Este trabalho propõe uma extensão do método de propagação de feixe (BPM - Beam Propagation Method) para a análise de guias de ondas ópticos e acopladores baseados em materiais não-lineares do tipo Kerr. Este método se destina à investigação de estruturas onde a utilização da equação escalar de Helmholtz (EEH) em seu limite paraxial não mais se aplica. Os métodos desenvolvidos para este fim são denominados na literatura como métodos de propagação de feixe de ângulo largo. O formalismo aqui desenvolvido é baseado na técnica das diferenças finitas e nos esquemas de Crank-Nicholson (CN) e Douglas generalizado (GD). Estes esquemas apresentam como característica o fato de apresentarem um erro de truncamento em relação ao passo de discretização transversal, &#916x, proporcional a O(&#916x2) para o primeiro e O(&#916x4). A convergência do método em ambos esquemas é otimizada pela utilização de um algoritmo interativo para a correção do campo no meio não-linear. O formalismo de ângulo largo é obtido pela expansão da EEH para os esquemas CN e GD em termos de polinômios aproximantes de Padé de ordem (1,0) e (1,1) para CN e GD, e (2,2) e (3,3) para CN. Os aproximantes de ordem superior a (1,1) apresentam sérios problemas de estabilidade. Este problema é eliminado pela rotação dos aproximantes no plano complexo. Duas condições de contorno nos extremos da janela computacional são também investigadas: 1) (TBC - Transparent Boundary Condition) e 2) condição de contorno absorvente (TAB - Transparent Absorbing Boundary). Estas condições de contorno possuem a facilidade de evitar que reflexões indesejáveis sejam transmitidas para dentro da janela computacional. Um estudo comparativo da influência destas condições de contorno na solução de guias de ondas ópticos não-lineares é também abordada neste trabalho. / This work introduces an extension of the beam propagation method (BPM) for the analysis of optical waveguides and couplers based on Kerr-type nonlinear materials. This method is intended for the investigation of structures where the paraxial scalar Helmholtz equation (EEH) no longer holds. The numerical methods developed for this situation are known in the literature as wide-angle beam propagation methods. The formulation developed in this work is based on finite differences and on the Crank-Nicholson (CN) and Generalized Douglas (GD) schemes. These schemes are characterized by a truncation error with respect to the transverse discretization step, &#916x, proporcional to O(&#916x2) for the CN and to O(&#916x4) for the GD scheme. The convergence of the method for both schemes is optimized by the application of an iterative algorithm for the correction of the field in the nonlinear medium. The wide-angle formalism is obtained by the expansion of the EEH for the CN and GD schemes in terms of Padé approximant polynomials. The expansions addressed in this work utilize Padé approximants of order (1,0) and (1,1) for the CN and GD scheme, and (2,2) and (3,3) for the CN scheme. Approximants orders higher than (1,1) show serious stability problems. This problem is circumvented by rotating the approximants in the complex plane. Two boundary conditions on the edge of the computational window are also investigated: 1) transparent boundary condition (TBC) and 2) transparent absorbing boundary (TAB). These boundary conditions are necessary in order to avoid unwanted reflections back to computational domain. A comparative study of the influence of these boundary conditions on the solution of nonlinear optical waveguides is also addressed in this work.

Orientador: Flavia Maria Netto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-09-27T19:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HozUrrejola_LuciadelCarmendela_D.pdf: 2021405 bytes, checksum: 7522596dbd78ae21dcc1d21542fc59d5 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Amostras de ß-lactoglobulina (ß-LG) no estado sólido, com diferentes atividades de água (aw) (0,22; 0,53; 0,74), ou em solução, em concentração de proteína de 3 e 10 mg/mL, foram irradiadas (1-50 kGy) utilizando uma fonte de Cobalto-60. Espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS), dicroísmo circular (CD) e fluorescência foram as técnicas utilizadas para estudar as mudanças conformacionais da ß-LG por efeito da irradiação. A proteína irradiada foi também examinada por eletroforese em gel de poliacrilamida (PAGE) e desnaturante (SDS-PAGE) sob condições redutoras e não redutoras, cromatografia de exclusão molecular (SE-HPLC) e ¿SH livre. A ß-LG no estado sólido nas diferentes aw estudadas não foi afetada pela irradiação. As amostras não apresentaram diminuição na digestibilidade sob ação da pepsina e tripsina e não mudaram seu poder ligante de retinol quando irradiadas com doses até 10 kGy. Nas amostras irradiadas em solução, houve modificações estruturais, ao nível de estrutura terciária, enquanto a estrutura secundária parece ter sido preservada, como indicado pela quantificação das estruturas obtidas a partir da deconvolução dos espectros de CD no UV-longínquo. Os dados de SE-HPLC e espalhamento de raios-X mostraram que a irradiação promoveu a formação de oligômeros e agregados, que resultaram ser altamente solúveis, como mostrado pelas medidas de turbidez. Da análise dos dados de SAXS e a construção de modelos pode ser mostrado que os oligômeros eram múltiplos de dímeros de ß-LG, (tetrâmeros e hexâmeros, etc.), linearmente ordenados. Ligações cruzadas intermoleculares entre radicais tirosil teriam participação na agregação e as ligações dissulfeto, pelo contrário, não teriam sido relevantes para a formação dos agregados. O mecanismo de agregação da ß-LG mediante ligações cruzadas de bitirosil, contrário ao que acontece em outros tratamentos físicos, como o térmico ou de alta pressão hidrostática, poderia estar gerando agregados com características e propriedades diferentes. O efeito da irradiação na proteína foi maior nas amostras mais diluídas e com maior dose de radiação, indicação da ocorrência do chamado ¿efeito indireto¿ da irradiação. Considerando que não houve alterações estruturais, nem perda de funcionalidade ou de digestibilidade da ß-LG irradiada no estado sólido até com 10 kGy em diferentes aw, o tratamento com radiação gama poderia ser usado para melhorar a qualidade microbiológica da proteína e aumentar as condições de segurança se for aplicada uma radiação na faixa geralmente utilizada no processamento de alimentos (<10 kGy) / Abstract: ß-lactoglobulin (ß-LG) in solution at different protein concentrations (3 and 10 mg/mL) and in solid state, with different water activity (aw) (0.22; 0.53; 0.74), was irradiated using a Cobalt-60 radiation source at a dose level of 1-50 kGy. Small-angle X-ray scattering (SAXS), Circular Dichroism (CD) and Fluorescence spectroscopy were used to study the conformational changes of ß-LG due the irradiation treatment. The irradiated protein was also examined by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and sodium dodecyl sulfate (SDS) PAGE under reducing and nonreducing conditions, size exclusion chromatography (SE-HPLC), and free SH. ß-LG in the solid state, at different aw, was not significantly affected by gamma radiation. The digestibility of these samples under pepsin or trypsin action was not diminished, and the retinol binding property was not changed by irradiation up to 10 kGy. The irradiation of ß-LG in solution promoted structural changes at the tertiary structure level but the secondary structure seemed to be maintained, as indicated by the quantification of structures from the deconvolution of the far-UV CD spectra. The SEHPLC, and X-rays scattering data showed that irradiation of ß-LG solutions promoted oligomers and aggregates formation, which proved to be highly soluble, as shown by turbidity measurements. From the SAXS data analyses and the model building it could be shown that the formed oligomers were linear molecules, built by linear combinations of ß- LG dimers (tetramers, hexamers, etc.). Formation of intermolecular cross-linking between tyrosil radicals are proposed to be at least partially responsible by this occurrence, and the disulphide bonds, in contrast, do not appear to be relevant to the formation of these aggregates. The mechanism of aggregation of ß-LG through bityrosil cross-links, differently from the mechanism occurring in other physical treatments as heating or high pressure, could form aggregates with special and different characteristics. The radiation effect was more significant at low protein concentration and higher irradiation dose, being consistent with the occurrence of the ¿indirect effect¿ when proteins are irradiated in solution. Considering that neither structural changes or loss of functionality and digestibility of ß-LG irradiated in the solid state at different aw, with dose up to 10 kGy, was detected, the gamma radiation treatment could be used for improving the microbiological quality of the protein, enhancing the safety conditions when applying the radiation range generally used in food processing (<10kGy) / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos