Este trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento de circuitos analógicos CMOS quando sujeitos aos efeitos de dose total ionizante. Os efeitos de dose total são resultado da interação entre a radiação ionizante e as camadas dielétricas dos dispositivos semicondutores, provocando o acúmulo de cargas nestas estruturas e a degradação dos parâmetros elétricos dos dispositivos. Com o objetivo de mensurar estes efeitos em circuitos analógicos CMOS, realizou-se um ensaio de irradiação, submetendo-os à incidência de radiação ionizante – proveniente de uma fonte 60Co – até a acumulação de 490 krad de dose. Como objeto de estudo, foram utilizadas sete referências de tensão, um regulador de tensão e uma fonte de corrente, fabricados em tecnologia CMOS de 130 nm (IBM CM8RF). Os resultados obtidos demonstram a degradação do desempenho destes circuitos em virtude dos efeitos de dose total, apontando também, diferentes níveis de sensibilidade entre as topologias utilizadas. Tais resultados obtidos podem ser utilizados para o estudo de técnicas de tolerância aos efeitos de dose total para as diferentes topologias analisadas. / This work presents a study on the behavior of CMOS analog circuits when subjected to total ionizing dose effects. The effects of total dose are the result of interaction between the ionizing radiation and the dielectric layers of semiconductor devices, causing charge buildup in these structures and affecting electrical parameters of the devices. In order to measure these effects in CMOS analog circuits, an irradiation test was performed, subjecting these circuits to the incidence of ionizing radiation – from a 60Co source – up to 490 krad of dose. Several circuits were employed as object of this study, including seven voltage references, one voltage regulator, and one current source, all fabricated in a CMOS 130 nm technology (IBM CM8RF). The obtained results demonstrated a performance degradation of these circuits due to total dose effects, showing different levels of sensitivity for the employed topologies. These results can be used for the research on tolerance techniques for total dose effects in the different topologies analyzed.

Os efeitos produzidos pela interação da radiação ionizante com os circuitos integrados podem ser classificados em efeitos de eventos únicos (Single Event Effects - SEE), comumente relacionados a problemas transientes, e efeitos de dose total ionizante (Total Ionization Dose - TID), os quais se originam em decorrência do longo tempo de exposição à radiação ionizante. Com relação à proteção desses circuitos, técnicas, como redundâncias temporais e espaciais, podem ser aplicadas a fim de reduzir a ocorrência de eventos transientes. Por outro lado, efeitos de TID e mesmo alguns SEE específicos, como os que causam degradações permanentes do circuito, podem ser atenuados drasticamente através de técnicas propostas em nível de layout. Nesse contexto, este trabalho analisa os conceitos básicos envolvidos na interação da radiação com o transistor MOS, desvios de suas características elétricas e técnicas de atenuação dos efeitos acumulativos aplicadas em níveis de arquitetura de sistemas, de processo de fabricação e de dispositivo. Contudo, este trabalho realiza uma abordagem mais detalhada de técnicas de tolerância em nível de layout. A tolerância em nível de layout do transistor é o resultado da combinação entre tecnologia escolhida agregada ao uso de anéis de guarda (guard rings) e aplicação de técnicas em nível de dispositivo como, por exemplo, a de geometria fechada (enclosed-gate). Este trabalho explora diferentes topologias de geometria fechada analisando diferentes modelagens e estimativas de razão de aspecto (W⁄L). Além disso, todas as análises e propostas apresentadas ao longo deste trabalho levam em conta o ambiente de projeto comercial, de forma que os dispositivos e técnicas propostas possam ser aplicadas e fabricadas utilizando ferramentas de projeto comerciais, respeitando restrições quando a dimensões e espaçamentos entre estruturas de acordo com requisitos comerciais de litografia. Os resultados obtidos corroboram o fato de que ao custo de área é possível que se obtenha um dispositivo mais tolerante à radiação e, neste caso, técnicas de mais alto nível ainda podem ser aplicadas de forma a atingir uma maior eficiência de proteção. / Studies related to ionizing radiation effects into MOS transistors are usually classified into two main groups, Single Event Effects (SEE) and Total Ionization Dose (TID). The former is related to transient effects and the later to the permanent effects which occurs during the whole lifetime of integrated circuits and devices. Architecture level for SEE mitigation techniques usually involves redundancy and majority voters, on the other hand, TID mitigation techniques act avoiding or reducing the weak and critical regions in the layout perspective. In this context this work proposes the analysis of primary physical mechanisms of radiation effects in semiconductor components and MOS transistors by exploring the electrical properties and related degradations. The mitigation (or hardening) techniques are explored not only at the architectural level but also by processes improvements. Nonetheless, this work is primarily focused to achieve a radiation hardened circuit by applying specific changes in the layout perspective making the design named as Radiation Hardened by Design (RHBD). Trading the area and circuit density it is possible to harden the most basic building block of electrical circuits (MOS transistors) and, in this case, by applying higher levels of mitigation techniques it is even possible to harden the entire circuit. Hardening by device is a combination of technology node, use of guard rings and techniques such as Enclosed Layout Transistor (ELT). Thus, this work realizes a comparative study of different proposed models to estimate the effective W/L aspect ratio in ELTs. Moreover, the analysis and approaches presented throughout this work take into account the commercial context, i.e., respecting the commercial Process Design Kits rules.

O carcinoma mucoepidermóide de pulmão, um tipo histológico que deriva das glândulas mucosas traqueobrônquicas, manifesta-se com sintomas obstrutivos e tende a comprometer a traqueia. Com finalidade curativa ou paliativa da doença, atualmente há uma forte tendência na oncologia em desenvolver estratégias terapêuticas que visam à administração de compostos com elevado potencial de otimizar o efeito do tratamento com a radiação ionizante, de modo a aumentar a morte de células tumorais e preservar íntegras as células dos tecidos sadios adjacentes. A intensa busca por tais estratégias evidenciou resultados promissores apresentados pelo composto denominado Resveratrol (3,4,5-trihidroxiestilbeno), tornando-o amplamente divulgado e alvo de intensas pesquisas. O principal objetivo do presente estudo foi determinar o efeito do resveratrol em cultura celular de carcinoma mucoepidermóide de pulmão exposta a diferentes doses de radiação ionizante. Para tal, os estudos de citotoxicidade utilizando o método de incorporação do vermelho neutro, e da determinação da dose letal 50 % (DL50) da radiação ionizante, foram realizados em cultura de células da linhagem NCI-H292 [H292] (ATCC® CRL-1848TM), CCIAL069. Com base nos resultados do IC50% (401,5 μM) e da DL50 (693 Gy) foram realizados o teste in vitro do micronúcleo e os ensaios para avaliar o efeito do resveratrol no ciclo celular, reparo da lesão no DNA e processo de lesão radioinduzida, necrose e apoptose celular. Os resultados evidenciaram que o resveratrol na concentração de 30 μM apresenta uma importante capacidade em promover danos às células NCI-H292 após 24 h da irradiação. / Mucoepidermoid lung carcinoma is a histological type that derives from the tracheobronchial mucous glands. It is manifested by trachea symptoms. Curative or palliative purpose for the disease, nowadays presents a strong oncology tendency to develop therapeutic strategies aimed at the administration of high potential compounds to improve the ionizing radiation treatments, so as to increase the radiation effects on tumor cells while minimizing these effects to surrounding normal tissues. The intensive search for such strategies showed promising results by the compound called Resveratrol, making it widely available and subject of many studies. The main of this study was to determine in vitro resveratrol effect in mucoepidermoid lung carcinoma cells NCI-H292 [H292] (ATCC® CRL-1848TM), CCIAL069, exposed to ionizing radiation doses. For this purpose, there were performed in vitro cytotoxicity studies by neutral red uptake assay, as well as the lethal dose 50 % (LD50) of ionizing radiation. On the basis of the IC50% (401.5 μM) and LD50 (693 Gy) results, there were performed in vitro micronucleus test and other tests in order to evaluate the cell cycle, repair and injury processes, cellular apoptosis and necrosis inductions. The results showed that resveratrol in 30 μM concentrations showed an important capability to injury NCI-H292 cells after 24 h of irradiation.

O feijão é um importante alimento na dieta alimentar do brasileiro. A cada colheita ocorrem perdas dos grãos de feijão devido ao ataque de insetos e roedores. Uma das maneiras de se preservar os grãos de feijão, mantendo suas características nutricionais, é o uso da radiação gama. O objetivo do trabalho é avaliar os efeitos de diferentes doses da radiação gama nas propriedades físico-químicas do feijão carioca submetido à cocção e que sofreu ou não o processo de maceração. Partes dos feijões cariocas crus foram utilizadas como controle e outra parte foram submetidos à radiação ionizante com doses de 1, 5 e 10 kGy. Após a irradiação uma parcela das amostras (controle e irradiadas) passou pela maceração e outra não, em seguida, todos os feijões foram cozidos. As amostras cozidas foram liofilizadas, moídas e depois acondicionas em potes e armazenadas a temperaturas de -23ºC. As análises de composição centesimal, determinação da digestibilidade proteica, teores de tanino condensado e ácido fítico foram feitas utilizando as amostras moídas. Utilizando grãos inteiros, foram feitas análises de capacidade expansão e hidratação, tempo de cocção e cor instrumental. A irradiação não alterou a composição centesimal das amostras maceradas e sem macerar. Os teores de taninos condensados não reduziram conforme o aumento das doses. As concentrações de ácido fítico foram reduzidas nas doses de 5 e 10 kGy, para amostras maceradas, enquanto que para os feijões sem macerar, a irradiação gama não influenciou nos teores de fitatos. Ocorreu diminuição da digestibilidade proteica, nas amostras maceradas, a partir dose de 1 kGy, e as demais doses a redução não foi significativa. Já para os feijões sem macerar, houve aumento da digestibilidade, na dose de 10 kGy. Conforme o aumento das doses foi observado redução nos tempos de cocção dos feijões macerados e sem macerar. Na dose de 10 kGy, a capacidade de expansão do feijão aumentou. A coloração das amostras não modificou significativamente conforme o aumento das doses. Desta forma conclui-se que a radiação ionizante não influencia na composição centesimal e nos teores de taninos. A irradiação influenciou nos teores de ácido fítico em altas doses aplicadas, mas somente nas amostras maceradas, além de atenuar a digestibilidade proteica de feijões macerados. Reduz os tempos de cocção. Eleva a capacidade de expansão do feijão na dose de 10 kGy, porém não altera a coloração do feijão, conforme o aumento das doses / The common bean is an important component in the diet of the average Brazilian person. Each harvest of beans, losses occur due to attacks of insects and rodents. One of the ways to preserve the beans, and at the same time keep its nutritional characteristics, is the use of gamma radiation. This study aimed to evaluate the effects of different doses of gamma radiation on the physical and chemical properties of the carioca variety of common beans subject to cooking of soaked and unsoaked beans. Portions of raw beans were used as control and the other was subject to ionizing radiation at doses of 1, 5 and 10 kGy. Following irradiation, a portion of the samples (control and irradiated) were soaked and the other was not, then all beans were cooked. The cooked samples were lyophilized, milled and then accommodated in pots and stored at -23ºC temperatures. The analysis of chemical composition, determination of protein digestibility, condensed tannin and phytic acid content were performed using the milled samples. Using whole grains, were performed analysis of expansion capability and hydration, cooking time and instrumental color. Irradiation did not alter the chemical composition of soaked and unsoaked samples. The condensed tannin levels did not reduce according to increased doses. The phytic acid concentrations were reduced at the doses of 5 and 10 kGy for soaked samples, whereas for the not soaked beans, gamma irradiation did not influence the phytate content. The protein digestibility decreased on soaked samples, at doses of 1 kGy and in the other doses, the reduction was not significant. As for not soaked beans, increases in digestibility were observed at dose of 10 kGy. As the doses increased, reduction in cooking time on soaked and unsoaked beans was noted. At a dose of 10 kGy, the bean expansion capability increased. The samples\' color did not change significantly, as the doses increased. Therefore, it is concluded that ionizing radiation has no effect on the chemical composition and tannin content. Irradiation influenced the phytates when applied in higher doses, but only in soaked samples, as well as mitigate protein digestibility on soaked beans. It reduces cooking time, raises bean expansion capability at a 10 kGy dose, but it does not change the bean color as doses increase

Introdução: O glioblastoma multiforme é a neoplasia maligna primária mais prevalente do sistema nervoso central. Enquanto apresenta aumento em sua incidência, mantém a perspectiva de sobrevida global aproximada de 14 meses. Objetivos: O presente estudo objetiva avaliar a expressão dos genes EGFR, PTEN, MGMT e IDH1/2 e dos microRNAs miR-181b, miR-145, miR-149 e miR-128a em neuroesferas (NE) e células aderidas (CA), a partir das linhagens celulares (T98G e U343) submetidas ao tratamento com temozolomida (TMZ) e com radiação ionizante (RI) isolados e em associação (TMZ+RI). Material e métodos: As linhagens celulares T98G e U343 foram tratadas com TMZ, RI e TMZ+RI. A verificação da expressão dos genes e miRNAs foi realizada utilizando o método de PCR em tempo real. Resultados: Observamos: a) o aumento na expressão do IDH1 após RI (4-fold) e TMZ+RI (5-fold) nas NE (T98G); o aumento na expressão do IDH2 (20-fold) nas NE (T98G), após TMZ, e do IDH2 (3-fold) nas CA (U343) submetidas à TMZ+RI; b) a redução na expressão do EGFR após TMZ; o aumento dessa expressão nas NE (T98G), após RI (2-fold) e TMZ+RI (3-fold), e a sua diminuição nas CA (U343) submetidas à TMZ e TMZ+RI; c) a redução na expressão PTEN nas NE (T98G), após TMZ e RI, e sua expressão nas NE (3-fold) frente à TMZ+RI; d) aumento na expressão de MGMT nas NE (T98G) nos grupos RI (10-fold) e TMZ+RI (25-fold). Quanto a expressão de miRNAs, foram identificados os seguintes resultados: a) as CA (U343) expressaram: miR-181b após TMZ (60-fold), RI (20-fold) e TMZ+RI (40- fold); e miR-128a após TMZ (500-fold), RI (200-fold) e TMZ+RI (600-fold); b) as NE (T98G) após TMZ+RI expressaram: miR-181b (30-fold), miR-149 (40-fold), miR-145 (300-fold) e miR-128a (40-fold); c) as NE (U343) após RI hiperexpressaram miR-149 e miR-145 (ambos em 4000-fold). Conclusão: A RI apresentou-se como fator independente e determinante para a radiorresistência das NE, entretanto não observamos ação de complementariedade de regulação dos oncomiRs observados sobre a expressão dos genes estudados. Esta é a primeira análise na literatura que correlaciona a expressão de genes e de miRNAs através das intervenções TMZ, RI e TMZ+RI sobre células aderidas e neurosferas. / Introduction: Glioblastoma multiforme is the most prevalent primary malignant neoplasm of the central nervous system. It has increased its incidence, while the overall survival remains over 14 months. Objectives: This study aims to evaluate the expression of the following genes EGFR, PTEN, MGMT and IDH1/2 and microRNAs miR-181b, miR-145, miR-149 and miR-128a in adhered cells (AC) and neurospheres (NS) from cell lines (T98G and U343) which were submitted to temozolomide (TMZ) and ionizing radiation (IR), isolated and associated (TMZ + IR). Methods: The cell lines T98G and U343 were treated with TMZ, IR and TMZ+IR. The analysis of gene expression and miRNAs was performed using the PCR in real time. Results: This study demonstrated: a) an improvement in the expression of IDH1 after IR (4-fold) and TMZ + IR (5-fold) in the NS (T98G); increased expression of IDH2 (20-fold) in the NS (T98G) after TMZ and IDH2 (3-fold) in AC (U343) submitted to TMZ + IR; b) reduction in EGFR expression after TMZ; increase this expression in NS (T98G) after IR (2-fold) and TMZ + IR (3-fold), and a decrease in AC (U343) submitted to TMZ and TMZ + IR; c) reduction in PTEN expression in NS (T98G) after TMZ and IR, and its improvement in NS (3-fold) when compared to TMZ + IR; d) increase in the expression of MGMT in NS (T98G) in IR groups (10-fold) and TMZ + IR (25-fold). It was also identified the expression of miRNAs results as: a) AC (U343) expressed more miR-181b after TMZ (60-fold), IR (20-fold) and TMZ + IR (40-fold); and miR- 128a improved after TMZ (500-fold), IR (200-fold) and TMZ + IR (600-fold); b) NS (T98G) after TMZ + IR expressed: miR-181b (30-fold); miR-149 (40-fold); miR-145 (300-fold) and miR-128a (40-fold); c) NS (U343) after IR huge expressed miR-149 and miR-145 (both in 4000-fold). Conclusion: IR was an independent and determining radio resistance factor in NS. However, we observed no complementarity action of oncomiRs regulation. This is the first study in the literature correlating gene expression, and miRNAs through TMZ, IR and IR + TMZ interventions in AC and NS.

Os efeitos produzidos pela interação da radiação ionizante com os circuitos integrados podem ser classificados em efeitos de eventos únicos (Single Event Effects - SEE), comumente relacionados a problemas transientes, e efeitos de dose total ionizante (Total Ionization Dose - TID), os quais se originam em decorrência do longo tempo de exposição à radiação ionizante. Com relação à proteção desses circuitos, técnicas, como redundâncias temporais e espaciais, podem ser aplicadas a fim de reduzir a ocorrência de eventos transientes. Por outro lado, efeitos de TID e mesmo alguns SEE específicos, como os que causam degradações permanentes do circuito, podem ser atenuados drasticamente através de técnicas propostas em nível de layout. Nesse contexto, este trabalho analisa os conceitos básicos envolvidos na interação da radiação com o transistor MOS, desvios de suas características elétricas e técnicas de atenuação dos efeitos acumulativos aplicadas em níveis de arquitetura de sistemas, de processo de fabricação e de dispositivo. Contudo, este trabalho realiza uma abordagem mais detalhada de técnicas de tolerância em nível de layout. A tolerância em nível de layout do transistor é o resultado da combinação entre tecnologia escolhida agregada ao uso de anéis de guarda (guard rings) e aplicação de técnicas em nível de dispositivo como, por exemplo, a de geometria fechada (enclosed-gate). Este trabalho explora diferentes topologias de geometria fechada analisando diferentes modelagens e estimativas de razão de aspecto (W⁄L). Além disso, todas as análises e propostas apresentadas ao longo deste trabalho levam em conta o ambiente de projeto comercial, de forma que os dispositivos e técnicas propostas possam ser aplicadas e fabricadas utilizando ferramentas de projeto comerciais, respeitando restrições quando a dimensões e espaçamentos entre estruturas de acordo com requisitos comerciais de litografia. Os resultados obtidos corroboram o fato de que ao custo de área é possível que se obtenha um dispositivo mais tolerante à radiação e, neste caso, técnicas de mais alto nível ainda podem ser aplicadas de forma a atingir uma maior eficiência de proteção. / Studies related to ionizing radiation effects into MOS transistors are usually classified into two main groups, Single Event Effects (SEE) and Total Ionization Dose (TID). The former is related to transient effects and the later to the permanent effects which occurs during the whole lifetime of integrated circuits and devices. Architecture level for SEE mitigation techniques usually involves redundancy and majority voters, on the other hand, TID mitigation techniques act avoiding or reducing the weak and critical regions in the layout perspective. In this context this work proposes the analysis of primary physical mechanisms of radiation effects in semiconductor components and MOS transistors by exploring the electrical properties and related degradations. The mitigation (or hardening) techniques are explored not only at the architectural level but also by processes improvements. Nonetheless, this work is primarily focused to achieve a radiation hardened circuit by applying specific changes in the layout perspective making the design named as Radiation Hardened by Design (RHBD). Trading the area and circuit density it is possible to harden the most basic building block of electrical circuits (MOS transistors) and, in this case, by applying higher levels of mitigation techniques it is even possible to harden the entire circuit. Hardening by device is a combination of technology node, use of guard rings and techniques such as Enclosed Layout Transistor (ELT). Thus, this work realizes a comparative study of different proposed models to estimate the effective W/L aspect ratio in ELTs. Moreover, the analysis and approaches presented throughout this work take into account the commercial context, i.e., respecting the commercial Process Design Kits rules.

Este trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento de circuitos analógicos CMOS quando sujeitos aos efeitos de dose total ionizante. Os efeitos de dose total são resultado da interação entre a radiação ionizante e as camadas dielétricas dos dispositivos semicondutores, provocando o acúmulo de cargas nestas estruturas e a degradação dos parâmetros elétricos dos dispositivos. Com o objetivo de mensurar estes efeitos em circuitos analógicos CMOS, realizou-se um ensaio de irradiação, submetendo-os à incidência de radiação ionizante – proveniente de uma fonte 60Co – até a acumulação de 490 krad de dose. Como objeto de estudo, foram utilizadas sete referências de tensão, um regulador de tensão e uma fonte de corrente, fabricados em tecnologia CMOS de 130 nm (IBM CM8RF). Os resultados obtidos demonstram a degradação do desempenho destes circuitos em virtude dos efeitos de dose total, apontando também, diferentes níveis de sensibilidade entre as topologias utilizadas. Tais resultados obtidos podem ser utilizados para o estudo de técnicas de tolerância aos efeitos de dose total para as diferentes topologias analisadas. / This work presents a study on the behavior of CMOS analog circuits when subjected to total ionizing dose effects. The effects of total dose are the result of interaction between the ionizing radiation and the dielectric layers of semiconductor devices, causing charge buildup in these structures and affecting electrical parameters of the devices. In order to measure these effects in CMOS analog circuits, an irradiation test was performed, subjecting these circuits to the incidence of ionizing radiation – from a 60Co source – up to 490 krad of dose. Several circuits were employed as object of this study, including seven voltage references, one voltage regulator, and one current source, all fabricated in a CMOS 130 nm technology (IBM CM8RF). The obtained results demonstrated a performance degradation of these circuits due to total dose effects, showing different levels of sensitivity for the employed topologies. These results can be used for the research on tolerance techniques for total dose effects in the different topologies analyzed.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-06-05T21:43:58Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Roberta Cristina da Silva.pdf: 1891274 bytes, checksum: cd1ace9dd4f9811ce8ec0408c798b709 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T21:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Roberta Cristina da Silva.pdf: 1891274 bytes, checksum: cd1ace9dd4f9811ce8ec0408c798b709 (MD5) Previous issue date: 2016-12-21 / O sulfeto de zinco (ZnS) é um excelente semicondutor, com aplicações interessantes nos campos da ótica e da elétrica, mas outras propriedades como a ação como aditivo em matrizes poliméricas ainda não são muito claras em estudos anteriores. Neste trabalho, o ZnS foi sintetizado pela rota sonoquímica e nanopartículas com diâmetros de aproximadamente 2 nm foram obtidas. O ZnS produzido foi adicionado à matriz de Poli(cloreto de vinila) nas concentrações de 0,10; 0,30; 0,50; 0,70 e 1,00% (m/m). As amostras foram irradiadas com fonte de radiação gama (60Co) na dose de 25 kGy à temperatura ambiente e no ar. Análises viscosimétricas mostram decréscimo na massa molar viscosimétrica (Mv) das amostras de PVC e PVC com ZnS (PVC/ZnS). Contudo, somente as amostras de PVC com a concentração de 0,7% de ZnS mostraram proteção molecular à matriz polimérica. As interações entre o ZnS e o PVC, constatadas por espectros de FT-IR, favoreceram a ação do ZnS como agente proteto radiolítico do PVC. Estes resultados sugerem o uso de nanopartículas de ZnS, sintetizadas pela rota sonoquímica, como um novo aditivo na matriz de PVC para aplicações de resistência à irradiação gama. / Zinc sulfide (ZnS) is an excellent semiconductor, with interesting applications in the optical and electrical fields, but other properties, such as the action as additive in polymer matrices, are still not very evident in previous studies. In this work, the ZnS was synthesized by sonochemical method and nanoparticles with diameters around 2 nm were obtained. The ZnS produced was added to the Poly (vinyl chloride) matrix at concentrations of 0.10; 0.30; 0.50; 0.70 and 1.00% (m/m). The samples were irradiated with gamma radiation (60Co) at dose of 25 kGy in air at room temperature. Viscosimetric analysis show a decrease in viscosity-average molar mass (Mv) of PVC and PVC with ZnS (PVC/ZnS) samples. However, only the PVC/ZnS samples with 0.7% concentration of ZnS showed molecular protection to the polymer matrix. The interactions between ZnS and PVC, verified by FT-IR spectra, favored the action of ZnS as a radiolytic protective agent of PVC. These results suggest the use of sonochemically synthesized ZnS nanoparticles as a new additive in the PVC matrix for gamma irradiation resistance applications.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-30T20:11:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Boisguillebert Phillip da Nóbrega.pdf: 6004845 bytes, checksum: 230fc0f3838645faa067b24a5b5f8601 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-14T23:08:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Boisguillebert Phillip da Nóbrega.pdf: 6004845 bytes, checksum: 230fc0f3838645faa067b24a5b5f8601 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-14T23:08:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Boisguillebert Phillip da Nóbrega.pdf: 6004845 bytes, checksum: 230fc0f3838645faa067b24a5b5f8601 (MD5) Previous issue date: 2017-06-27 / O fluoreto de lítio dopado com Mg, Cu e P é muito utilizado na dosimetria termoluminescente (TL) das radiações ionizantes devido sua sensibilidade e linearidade da resposta TL em ampla faixa de doses, de μGy até kGy. Porém, tem-se verificado que sua curva TL se altera significativamente mediante irradiação com doses de raios gama >1 kGy. A principal alteração é a destruição do pico dosimétrico que ocorre a aproximadamente 220°C e o surgimento de um novo pico TL (denominado pico “B”) próximo a 450 °C. Embora as alterações na forma da curva TL estejam bem caracterizadas até 1 MGy, as armadilhas e o centro de recombinação relacionados ao pico B são desconhecidos. Além disso, o papel desempenhado por cada dopante no mecanismo TL ainda não é bem compreendido. Até então, a origem destas modificações foi investigada por medidas de emissão TL e espectroscopia de absorção óptica. A espectroscopia por ressonância paramagnética eletrônica (RPE) foi empregada apenas em amostras irradiadas com doses não suficientes para produzir o pico B. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar as alterações causadas pelo efeito de altas doses de radiação gama na estrutura de centros paramagnéticos do LiF:Mg,Cu,P. O material empregado neste estudo é utilizado pelo Instituto de Física Nuclear da Polônia (IFJ, Cracóvia) para fabricar os dosímetros MCP-N. Alíquotas ~50 mg foram irradiadas com doses distintas (1, 100, 227 e 500 kGy); irradiador gammacell (⁶⁰Co; 2,7 kGy/h). Em seguida, foram realizados tratamentos térmicos entre 50 e 500 °C para acompanhar a estabilidade dos defeitos paramagnéticos e a eliminação progressiva do sinal TL. Os sinais de EPR foram medidos com um espectrômetro Bruker EMX operando na banda X na temperatura ambiente e do N₂líq. Curvas de absorção óptica e espectros de emissão TL foram obtidos. Os espectros RPE mostraram a presença de intensos sinais com simetria axial, cujos fatores g (g┴=2,1937; g║=2,0765) são compatíveis com os centros de Cu²⁺ na estrutura do LiF. Estes sinais foram observados em amostras naturais e suas intensidades diminuíram para doses >100 kGy nos espectros medidos à temperatura ambiente. Dois sinais menos intensos, com fatores g iguais a 2,008 e 1,989, provavelmente relacionados a centros de Mg²⁺, foram observados após irradiação com doses ≥100 kGy. As intensidades destes sinais diminuíram com o aumento do tratamento térmico da mesma forma como foi observado para o pico B. Como nenhum outro sinal RPE foi observado a baixa temperatura, concluiu-se que a coexistência de centros relacionados com os íons Cu²⁺ e Mg²⁺ é uma condição essencial para a ocorrência do pico B. O comprimento de onda da luz emitida (~380 nm) confirmou que o centro de recombinação tanto para o pico dosimétrico quanto para o pico B são os mesmo. Em contradição com os modelos TL de 1ª e 2ª ordem, constatou-se que o pico B deslocou-se para temperaturas mais elevadas com doses ≥100 kGy. Estes resultados sugerem que a origem do pico B pode ser explicada por um mecanismo de transições semi-localizadas em centros paramagnéticos relacionados aos íons Cu²⁺ e Mg²⁺. / Lithium fluoride doped with Mg, Cu and P is widely used in ionizing radiation thermoluminescent (TL) dosimetry due to its very high sensitivity and linear dose-response range from μGy to kGy. However, it has been found that its TL glow curve changes significantly by irradiation with gama radiation doses greater than 1 kGy. The major change is the destruction of the dosimetric peak occurring at approximately 220oC and the appearance of new TL peak (peak “B”) centered near 450oC. Although the changes in the pattern of the TL curves are well characterized up to 1 MGy, the origin of capture and recombination centers related to peak B is unknown. In addition, the role played by each dopant (Mg, Cu and P) in the TL mechanism is still not well understood. Recently, the origin of these modifications was investigated by TL emission and optical absorption spectroscopy. Until now, electron paramagnetic resonance (EPR) was employed only in samples irradiated with doses that were not enough to produce TL signal from the “B” peak. In this context, the objective of this work was to investigate the changes caused by high doses of gamma radiation on the structure of paramagnetic centers in LiF:Mg,Cu,P by EPR spectroscopy. The material used for this study is the same as used by the Institute of Nuclear Physics of Poland (IFJ, Krakow) to manufacture MCP-N detectors. Aliquots of 50 mg were irradiated with four doses (1, 100, 227 and 500 kGy); gammacell irradiator (60Co; 2.7 kGy/h). Thermal treatments were performed between 50 and 500 °C to monitor the stability of the paramagnetic defect and the progressive elimination of the TL signal. EPR signals were measured with a Bruker EMX spectrometer operating at X-band at room and N₂Liq temperatures. Optical absorption curves and TL emission spectra were also obtained. EPR spectra showed the presence of intense axial signals, whose factors originate e mainly from Cu-related centers with axially symmetric spectroscopic g-factors (g┴=2.1937; g║=2.0765). This signal was observed in as-received samples and its intensity decreased for doses >100 kGy. Two less intense signals with g-factors equal to 2.008 and 1.989 probably related to Mg-centers, were observed after irradiation with doses ≥100 kGy. Their intensities decreased with the increase of the preheat similarly as it was observed for the “B” peak. As no other EPR signal appeared in low temperature measuments, it was concluded that the coexistence of Cu²⁺ and Mg²⁺ related centers is an essential condition for the occurrence of the “B” peak. The wavelength of emitted light (~380 nm) has confirmed that recombination occurs along the same path for both the dosimetric peak and the “B” peak. In contradiction to TL models based on transitions of 1st and 2nd – order kinetics, it was found that the position of the “B” peak shifted towards higher temperatures with increasing dose. These results show that the origin of the “B” peak can be explained by a mechanism of semi-localized transitions in paramagnetic centers related to Cu²⁺ and Mg²⁺ ions, activated by high doses.

Orientador: Francisco Carlos Groppo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nery_LeticiaRodrigues_D.pdf: 3127489 bytes, checksum: 64956d23f2784400afae608bf37195fd (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo desta pesquisa foi verificar o efeito radioprotetor de uma formulação homeopática feita à base de radiação X e outra fitoterápica, à base de óleo de copaíba, comparando-as com a vitamina E. Foram observados os efeitos destas substâncias sobre a função salivar e a morfologia da glândula parótida, em ratos irradiados com radiação X. Para tanto, foram utilizados 200 ratos divididos nos seguintes grupos (n=5): G1 que recebeu NaCl 0,9% (controle - sham) e não foi irradiado; G2 - recebeu NaCl 0,9% + irradiação; G3 - recebeu suspensão de acetato de dl-alfa-tocoferol (vitamina E) 40mg/kg/vo/dia; G4 - recebeu vitamina E na mesma dosagem do G3 + irradiação; G5 - recebeu a homeopatia de radiação X dinamizada a 15 CH 1mL/kg/vo/dia; G6 - recebeu a mesma homeopatia + irradiação; G7 - recebeu óleo de copaíba 2g/kg/vo/dia e G8 - recebeu óleo de copaíba na mesma dosagem + irradiação. Todos os tratamentos foram mantidos por sete dias. Ao final deste período, os animais foram anestesiados, posicionados no acelerador linear e, com exceção dos grupos 1, 3, 5 e 7, receberam 15Gy de radiação X. Os tratamentos foram mantidos por mais sete dias após a irradiação. Após 12 horas, 3, 10, 17 e 24 dias da irradiação, os animais foram submetidos à anestesia, a secreção salivar foi estimulada com pilocarpina e a saliva coletada por 30 minutos. Imediatamente após a coleta da saliva, os animais foram sacrificados por aprofundamento da anestesia e as glândulas salivares, cuidadosamente dissecadas. As glândulas salivares foram submetidas à inclusão em parafina. Após processamento, foram feitos cortes (6 ?m) e submetidos à coloração HE. Foram obtidas fotomicrografias para avaliação das glândulas parótidas. A análise histomorfológica das glândulas mostrou um aumento da desorganização estrutural com o passar dos tempos nos animais irradiados, independente do tratamento utilizado, enquanto que as glândulas dos animais não irradiados mantiveram-se íntegras. Foi possível observar que, de uma maneira geral, os tratamentos não afetaram a produção salivar tanto nos animais irradiados quanto nos não irradiados. Além disso, foi possível observar que após 10 dias da irradiação houve recuperação significativa da produção salivar, independentemente dos tratamentos utilizados e a lag phase não foi afetada pelos tratamentos, nem pela irradiação. Pode-se concluir que quantitativamente a formulação homeopática feita à base de radiação X, a formulação fitoterápica feita à base de óleo de copaíba e a vitamina E não se comportaram como um radioprotetor nas glândulas parótidas e na sua função / Abstract: The aim of the present study was to observe the radioprotective effect of a homeopathic formulation (X rays) and a phytotherapeutic formulation based on copaiba oil, comparing both with E vitamin. The effect of these formulations over the salivary function and the morphology of parotid gland were observed in rats irradiated with X radiation. One hundred-sixty rats were divided into the following groups (n=5): G1 - received 0.9% NaCl (Control - sham) and it was not irradiated; G2 - received 0.9% NaCl and it was irradiated; G3 - received 40mg/kg/vo/dia dl-alpha-tocopherol (E vitamin) suspension; G4 - received the same E vitamin dose and it was irradiated; G5 - received a 15 CH dynamized homeopathic formulation of X rays 1mL/kg/vo/dia; G6 - received the same formulation and it was irradiated; G7 - received a formulation of 2g/kg/vo/dia copaiba oil and G8 - received the same formulation and it was irradiated. All treatments were kept during seven days. After this period, all animals were anesthetized, positioned in a linear accelerator and, except for groups 1, 3, 5 and 7, groups received 15 Gy of X radiation. The treatments were kept more seven days after irradiation. After 12 hours, 3, 10, 17 and 24 days from irradiation, all animals were submitted to general anesthesia; the salivary secretion was stimulated with pilocarpine and then collected during 30 minutes. Right after the saliva collection, the animals were killed by the same anesthesia and the salivary glands were carefully dissected and submitted to routine histological techniques. Six micrometers slices were stained with HE technique and photomicrographies were obtained from parotid glands. The histomorphological analysis showed an increased structural disorganization along time in the irradiated animals, independently of the treatments, while the glands of the non-irradiated animals remained sound. It was possible to observe, generally, that the treatments did not affect the saliva production in both irradiated and non-irradiated animals. Besides, after 10 days from the irradiation, a significant recovering on saliva production was verified independently of the treatments. The lag phase was not affect by the treatments or by the irradiation. We concluded that the treatments did not act as radioprotective agents in the parotid gland / Doutorado / Radiologia Odontologica / Doutor em Radiologia Odontológica