Orientadores: Evandro Conforti, Cristiano de Mello Gallep / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bertogna_EduardoGiometti_D.pdf: 5503419 bytes, checksum: 6db94039ae848127cc6ba86810a7cd7d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O estudo das emissões de fótons ultra-fracas de amostras biológicas tem se mostrado promissor em áreas como biomedicina, agronomia, ciências dos alimentos e meio ambiente, onde estas emissões se apresentam como um eficiente indicador biológico das condições fisiológicas das amostras e, portanto, uma ferramenta alternativa de análise e diagnóstico a ser explorada. Esta tese de doutorado visou apresentar uma solução em instrumentação para a eficiente medição destas emissões de fótons ultra-fracas e desenvolver aplicações desta em controle ambiental. O sistema de medição é dotado de controle de temperatura da amostra no seu interior, sistema de iluminação para medidas de emissões estimuladas utilizando modernas técnicas de detecção fotônica, integrando-se a um programa de computador na forma de um instrumento virtual que executa funções de controle e pós-tratamento dos dados adquiridos via placa de aquisição microcontrolada. Utilizando-se o sistema de medição projetado, foram realizadas medidas das emissões de fótons de amostras de sementes de trigo em germinação sob condições controladas de temperatura, umidade e iluminação no interior da câmara escura do sistema, tendo sido possível se desenvolver uma metodologia de aplicação das técnicas exploradas, tendo como base a análise comparativa dos padrões temporais das emissões simultâneas de duas amostras biológicas, em duas câmaras idênticas de medição, uma contendo a amostra de controle, e a outra a amostra sob estresse químico. A técnica possibilita correlacionar à presença do contaminante químico com desvios nas emissões de fótons em apenas algumas horas. Os experimentos de emissão estimulada por fonte externa de luz, também aplicados em análises em controle ambiental, se mostraram outra possibilidade, porém estas não foram extensivamente exploradas nesta tese, tendo apenas apresentado resultados preliminares / Abstract: Studies of ultra-weak photon emissions from biological samples has been shown promising in areas such as biomedicine, agronomy, food science and environmental studies, where those emissions could be used as an efficient biological indicator of the physiological conditions of the samples, and therefore an alternative tool for analysis and diagnostics to be explored. This thesis aimed to present an efficient solution for measuring ultra-weak photon emissions from small biological samples and also develop applications in environmental control. The measuring system, equipped with temperature control of the sample inside it and a lighting system for measuring stimulated emissions, was developed using modern photonic detection techniques, integrated to a computer program as a virtual instrument that performs control and post-processing of the data acquired via a microcontrolled board. Using the measurement system designed, several measurements of ultra-weak photon emissions from wheat seed samples germinating under controlled temperature, humidity and lighting inside the dark space of the system were performed, and it was possible to develop a methodology using the techniques exploited, based on a comparative analysis of simultaneous temporal patterns of the emissions from two biological samples, using two identical measuring chambers, one containing the control sample, and the other the sample under chemical stress. The technique makes it possible to correlate the presence of chemical contaminants with deviations in those photon emissions in a few hours period. Experiments of stimulated emissions by an external source of light, also applied to analysis in environmental control, proved to be another possibility, but these were not extensively explored in this thesis, only submitted as preliminary results / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Fluorescence based microscopy techniques have been extensively used in biological sciences. The most common approach is the steady-state fluorescence microscopy. Although the said approach is powerful, it often lacks sensitivity to detect several biochemical processes that may indicate relevant conditions of biological tissues. The fluorescence dynamics analysis not only brings intrinsic information about the tissue, but is also less sensitive to the medium scattering and absorption, and sometimes capable of distinguishing between fluorescent structures with indistinguishable spectra. The intrinsic fluorescence lifetime of biological tissues is usually affected by some clinical conditions, especially when those conditions cause or are correlated with metabolic modifications. Time-resolved spectroscopy techniques can be used to detect those modifications and may be used as a tool to improve the detection and diagnosis rate of such conditions. Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) combines the temporal resolution and the microscopy concept, so fluorescence lifetime images can be generated. This technique has a great potential for clinical applications since it may be able to detected lesions and delineate its borders. However, FLIM usually demands a more sophisticated instrumentation than most techniques based on the steady-state approach, what creates a difficulty for moving such a system to a clinical setting. We report the assembly, characterization, validation, and clinical application of a multispectral FLIM system featuring a handheld probe composed of a laser scanning rigid endoscope. The assembled system uses a 355 nm short pulsed laser as excitation and has three spectral channels, targeting the emission of collagen, NADH, and FAD, which are important endogenous fluorophores. The system acquires images of 8.65 x 8.65 mm2 areas in ~ 2.4 s. MATLAB codes were written to process the images using a biexponential model and a modified phasor approach. In vivo validation measurements of tumors induced in mice were performed. The system was also validated with in vivo imaging of skin of healthy volunteers. The assembled FLIM system was moved to Hospital Amaral Carvalho, where we performed a pilot clinical study, in which different types of skin lesions were imaged in vivo in a clinical setting. A significant contrast was achieved on seborrheic keratosis, Bowen´s disease, and sclerodermiform basal cell carcinoma tumors. These results indicate the potential of this technique for clinical imaging of skin lesions. / Técnicas de microscopia baseadas em fluorescência têm sido extensamente utilizadas em ciências biológicas. A abordagem mais comum se baseia na microscopia de fluorescência de estado estacionário. Apesar de poderosa, essa abordagem frequentemente não apresenta sensibilidade suficiente para detectar diversos processos bioquímicos que podem ser indicadores de relevantes problemas em tecidos biológicos. A análise da dinâmica da fluorescência não apenas trás informações intrínsecas sobre o tecido, mas também é menos sensível a espalhamento e absorção pelo meio, além de ser capaz de distinguir entre estruturas fluorescentes com espectros indistinguíveis em alguns casos. O tempo de vida intrínseco de tecidos biológicos é normalmente afetado por condições clínicas, especialmente quando estas condições causam ou são relacionadas a modificações metabólicas. As técnicas de espectroscopia resolvidas no tempo podem detectar essas modificações e podem ser utilizadas como uma ferramenta para melhorar a detecção e o diagnóstico dessas condições. A Microscopia de Tempo de Vida de Fluorescência (FLIM) combina a resolução temporal ao conceito de microscopia, de forma que imagens de tempos de vida de fluorescência podem ser gerados. Essa técnica tem um grande potencial para aplicações clínicas uma vez que ela pode ser capaz de detectar lesões e delinear suas bordas. No entanto, FLIM requer uma instrumentação muito mais sofisticada do que a maior parte das técnicas baseadas no estado estacionário, o que cria uma dificuldade para que tais sistemas possam ser levados a ambientes clínicos. Nós reportamos a montagem, caracterização, validação e aplicação clínica de um sistema FLIM multiespectral com uma sonda manual composta de um endoscópio rígido de varredura laser. O sistema montado utiliza um laser pulsado de 355 nm como fonte de excitação e conta com três canais espectrais, visando a emissão do colágeno, do NADH e do FAD, três importantes fluoróforos endógenos. O sistema é capaz de adquirir imagens de áreas de 8,65 x 8,65 mm2 em ~ 2,4 s. Códigos em MATLAB foram escritos para processar as imagens usando um modelo biexponencial e uma abordagem modificada dos fasores. Medidas in vivo de tumores induzidos em camundongos foram realizadas para validação do sistema. O sistema também foi validado com a realização de medidas in vivo da pele de voluntários sadios. O sistema montado foi levado ao Hospital Amaral Carvalho, onde realizamos um teste clínico piloto no qual diferentes tipos de lesões de pele foram imageados in vivo em um ambiente clínico. Um contraste significante foi alcançado em tumores de queratose seborreica, doença de Bowen e carcinoma basocelular esclerodermiforme. Esses resultados indicam o potencial desta técnica para o imageamento clínico de lesões de pele.

Fluorescence based microscopy techniques have been extensively used in biological sciences. The most common approach is the steady-state fluorescence microscopy. Although the said approach is powerful, it often lacks sensitivity to detect several biochemical processes that may indicate relevant conditions of biological tissues. The fluorescence dynamics analysis not only brings intrinsic information about the tissue, but is also less sensitive to the medium scattering and absorption, and sometimes capable of distinguishing between fluorescent structures with indistinguishable spectra. The intrinsic fluorescence lifetime of biological tissues is usually affected by some clinical conditions, especially when those conditions cause or are correlated with metabolic modifications. Time-resolved spectroscopy techniques can be used to detect those modifications and may be used as a tool to improve the detection and diagnosis rate of such conditions. Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) combines the temporal resolution and the microscopy concept, so fluorescence lifetime images can be generated. This technique has a great potential for clinical applications since it may be able to detected lesions and delineate its borders. However, FLIM usually demands a more sophisticated instrumentation than most techniques based on the steady-state approach, what creates a difficulty for moving such a system to a clinical setting. We report the assembly, characterization, validation, and clinical application of a multispectral FLIM system featuring a handheld probe composed of a laser scanning rigid endoscope. The assembled system uses a 355 nm short pulsed laser as excitation and has three spectral channels, targeting the emission of collagen, NADH, and FAD, which are important endogenous fluorophores. The system acquires images of 8.65 x 8.65 mm2 areas in ~ 2.4 s. MATLAB codes were written to process the images using a biexponential model and a modified phasor approach. In vivo validation measurements of tumors induced in mice were performed. The system was also validated with in vivo imaging of skin of healthy volunteers. The assembled FLIM system was moved to Hospital Amaral Carvalho, where we performed a pilot clinical study, in which different types of skin lesions were imaged in vivo in a clinical setting. A significant contrast was achieved on seborrheic keratosis, Bowen´s disease, and sclerodermiform basal cell carcinoma tumors. These results indicate the potential of this technique for clinical imaging of skin lesions. / Técnicas de microscopia baseadas em fluorescência têm sido extensamente utilizadas em ciências biológicas. A abordagem mais comum se baseia na microscopia de fluorescência de estado estacionário. Apesar de poderosa, essa abordagem frequentemente não apresenta sensibilidade suficiente para detectar diversos processos bioquímicos que podem ser indicadores de relevantes problemas em tecidos biológicos. A análise da dinâmica da fluorescência não apenas trás informações intrínsecas sobre o tecido, mas também é menos sensível a espalhamento e absorção pelo meio, além de ser capaz de distinguir entre estruturas fluorescentes com espectros indistinguíveis em alguns casos. O tempo de vida intrínseco de tecidos biológicos é normalmente afetado por condições clínicas, especialmente quando estas condições causam ou são relacionadas a modificações metabólicas. As técnicas de espectroscopia resolvidas no tempo podem detectar essas modificações e podem ser utilizadas como uma ferramenta para melhorar a detecção e o diagnóstico dessas condições. A Microscopia de Tempo de Vida de Fluorescência (FLIM) combina a resolução temporal ao conceito de microscopia, de forma que imagens de tempos de vida de fluorescência podem ser gerados. Essa técnica tem um grande potencial para aplicações clínicas uma vez que ela pode ser capaz de detectar lesões e delinear suas bordas. No entanto, FLIM requer uma instrumentação muito mais sofisticada do que a maior parte das técnicas baseadas no estado estacionário, o que cria uma dificuldade para que tais sistemas possam ser levados a ambientes clínicos. Nós reportamos a montagem, caracterização, validação e aplicação clínica de um sistema FLIM multiespectral com uma sonda manual composta de um endoscópio rígido de varredura laser. O sistema montado utiliza um laser pulsado de 355 nm como fonte de excitação e conta com três canais espectrais, visando a emissão do colágeno, do NADH e do FAD, três importantes fluoróforos endógenos. O sistema é capaz de adquirir imagens de áreas de 8,65 x 8,65 mm2 em ~ 2,4 s. Códigos em MATLAB foram escritos para processar as imagens usando um modelo biexponencial e uma abordagem modificada dos fasores. Medidas in vivo de tumores induzidos em camundongos foram realizadas para validação do sistema. O sistema também foi validado com a realização de medidas in vivo da pele de voluntários sadios. O sistema montado foi levado ao Hospital Amaral Carvalho, onde realizamos um teste clínico piloto no qual diferentes tipos de lesões de pele foram imageados in vivo em um ambiente clínico. Um contraste significante foi alcançado em tumores de queratose seborreica, doença de Bowen e carcinoma basocelular esclerodermiforme. Esses resultados indicam o potencial desta técnica para o imageamento clínico de lesões de pele.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5318_1.pdf: 9782284 bytes, checksum: 8aff4b29332b39f2f85206df9318dcd4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho foram caracterizadas e exploradas as propriedades ópticas lineares e não lineares de sistemas biológicos. A determinação dos aspectos básicos da interação luz-biosistemas é essencial para o desenvolvimento de novas aplicações em Biofotônica. Aqui, foram elaborados novos métodos ópticos para a caracterização e diagnóstico de diferentes sistemas biológicos (aminoácidos e fungos). Em particular, foi desenvolvida uma nova variação da técnica de Varredura Z, denominada de TMEZ ( Thermally managed eclipse Z-scan ). Com essa técnica, foram determinadas algumas das propriedades ópticas não lineares de diferentes soluções de aminoácidos e biocolóides. Também foi implementada a técnica de microscopia multifotônica de campo aberto. Com esta técnica foi demonstrado que nanopartículas metálicas podem ser usadas como instrumento para o aumento da intensidade de fluorescência de cromóforos celulares. A análise da emissão fluorescente de biosistemas pode ainda ser explorada como ferramenta para diagnóstico clínico. Com excitação por luz ultravioleta, a emissão de diferentes fungos foi caracterizada e um novo dispositivo foi proposto para o auxilio do diagnóstico dermatológico

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-05T13:47:31Z No. of bitstreams: 1 Aline Carvalho de Lucena.pdf: 2381904 bytes, checksum: c81863553d5cf4a49d1a9f956a744094 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-05T13:47:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline Carvalho de Lucena.pdf: 2381904 bytes, checksum: c81863553d5cf4a49d1a9f956a744094 (MD5) Previous issue date: 2018-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Artificial lighting, illuminance, and spatial distribution in the shed are important tools in animal production and welfare, directly interfering with broiler behavior and performance. In this context, this study was conducted with the objective of analyzing quantitative and qualitative aspects of the effects of illuminance through light emitting diode (LED) in the blue / green and white range, the performance and performance of broilers, production cycle (42 days). The research was conducted from October to November, 2017, in the municipality of Carpina, state of Pernambuco, at the Experimental Station of Small Animals (EEPAC / UFRPE). The experiment had four lighting intensities: 5 lx (I1); 20 Ix (I2); 150 lx (I3) and 5-20 lx (5 lx at 1 st, 2 nd and 6 th weeks and 20 lx at 3 rd, 4 th and 5 th weeks - l4), with the use of white LED lamps (C1) and colors blue / green (C2). A continuous light program was used, 18 hours light and 6 hours dark, throughout the study. A continuous light program was used, 18 hours light and 6 hours dark, throughout the study. A total of 384 day-old chicks, a Cobb 500 strain, were purchased from a commercial hatchery to evaluate the behavior, physiological variables, and zootechnical indexes of broiler. For the analysis of the physiological and zootechnical data, a completely randomized design was adopted in a 4x2 factorial scheme. The obtained inferences were evaluated by the Tukey test, at the 5% probability level. Behavioral variables were determined by the frequency of events and their probability of occurrence by the Chi-Square test (X2). The arrangement of adopted LED rods, suited the need for the desired illuminance. The broiler submitted to wavelengths in the blue / green band and illuminance of 20 and 5-20lx presented a higher frequency of observation of comfort and feeding behaviors, with a lower incidence of aggressive behavior and discomfort. The broilers submitted to illuminance of 20 lx and 5-20 lx had the highest final live weight, 2,595 kg and 2,418 kg, respectively. The sources of LED lighting in the white and green / blue bands did not influence the physiological variables, however the blue / green light sources presented better productive performance (live weight and weight gain) in the first days of life of the broiler. The broiler submitted to 20 lx and 5-20 lx illuminance presented the best final productive performance (live weight, weight gain and feed conversion). / A iluminação artificial, a iluminância e a sua distribuição espacial no galpão são ferramentas importantes na produção e no bem-estar animal, interferindo diretamente no comportamento e no desempenho das aves. Nesse contexto, este estudo foi conduzido com o objetivo de analisar aspectos quantitativos e qualitativos dos efeitos da iluminância por meio de diodo emissor de luz (LED) na faixa do azul/verde e branco, no comportamento e no desempenho de frangos de corte, ao longo do ciclo de produção (42 dias). A pesquisa foi conduzida de outubro a novembro de 2017, no município de Carpina, estado de Pernambuco, na Estação Experimental de Pequenos Animais (EEPAC/UFRPE). O experimento contou com quatro intensidades de iluminação: 5 lx (I1); 20 lx (I2); 150 lx (I3) e 5-20 lx (5lx na 1a, 2a e 6a semanas e 20 lx na 3a, 4a e 5a semanas - I4), com a utilização de lâmpadas LED do tipo bastão na cor branca (C1) e nas cores azul/verde (C2). Foi empregado programa de luz contínua, 18 horas de luz e 6 horas de escuro, em todo estudo. Foram adquiridos 384 pintainhos de um dia vida, linhagem Cobb 500, de incubatório comercial, afim de se avaliar o comportamento, as variáveis fisiológicas, e os índices zootécnicos das aves. Para análise dos dados fisiológicos e zootécnicos foi adotado o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x2. As inferências obtidas foram avaliadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. As variáveis comportamentais foram determinadas pela frequência dos eventos e sua probabilidade de ocorrência pelo teste Qui-Quadrado (X2). O arranjo dos bastões de LED adotado, supriu a necessidade da iluminância pretendida. As aves submetidas aos comprimentos de onda na faixa do azul/verde e iluminância de 20 e de 5-20 lx apresentaram maior frequência de comportamentos de conforto e alimentar, com menor incidência de comportamentos agressivos e de desconforto. Os frangos de corte submetidos a iluminância de 20 lx e 5-20 lx, apresentaram maior peso vivo final, 2,595 e 2,418 kg, respectivamente. As fontes de iluminação LED nas faixas do branco e verde/azul não influenciaram as variáveis fisiológicas, entretanto as fontes de luz azul/verde apresentaram melhor desempenho produtivo (peso vivo e ganho de peso) nos primeiros dias de vida das aves. As aves submetidas à iluminância de 20 lx e 5-20 lx foram as que apresentaram melhor desempenho produtivo final (peso vivo, ganho de peso e conversão alimentar).

Orientador: Cristiano de Mello Gallep / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T03:28:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_ThiagoAlexandre_M.pdf: 12211625 bytes, checksum: 5e27e2aac5dfc12de0ee782b7b6a33bc (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A emissão fotônica ultrafraca proveniente de plântulas de trigo foi mensurada em várias séries de testes sob condições constantes, no interior de câmara escura. Grãos brasileiros também foram transportados e testados na Alemanha, em séries simultâneas realizadas paralelamente a séries conduzidas tanto no Brasil quanto na Alemanha. As plântulas em ambos os países apresentaram ritmos semicircadianos, coincidentes e em sincronia com os ritmos da variação da aceleração gravimétrica local, produzidos pelos movimentos lunissolares. São apresentadas análises matemáticas a respeito destas sincronias e coincidências. Em mais de 80% do período de testes considerados o coeficiente local de correlação de Pearson entre os dois parâmetros revelou relação significante (P>0,7). Com o uso da transformada rápida de Fourier foram evidenciadas as similaridades entre as componentes temporais de oscilação do parâmetro fotônico e as encontradas no parâmetro gravimétrico. As fases da lua e a época do ano possivelmente produzem influências relevantes no desenvolvimento das plântulas. Os resultados encontrados sustentam a hipótese de que os processos envolvidos com a emissão fotônica em plântulas de trigo sejam regulados pelos ritmos de variação gravimétrica, produzidos pelos movimentos lunissolares. A técnica de detecção de emissão fotônica espontânea se mostrou uma ferramenta inovadora e útil para estudos biofísicos e cronobiológicos / Abstract: The ultra-weak photon emission from wheat seedling was measured in several series of tests under constant conditions inside a dark chamber. Brazilian seeds were also transported and tested in Germany, with simultaneous series conducted both in Brazil and in Germany. The seedlings showed, in both countries, semi-circadian rhythms coincident and in synchrony with the rhythms of local gravimetric variations of acceleration produced by lunisolar movements. Mathematical analysis of these synchronies and coincidences are presented. The local Pearson correlation coefficient between the two parameters showed a significant relationship (P> 0.7) in more than 80% of the considered testing period. The rhythmic similarities between the biophotonic oscillation and the gravimetric parameter were done by fast Fourier transform. The phases of the moon and the time of year possibly produce relevant influences on development of seedlings. The results support the hypothesis that processes involved with biophoton emission in wheat seedlings may be regulated by variations on the gravimetric rhythms in accordance to lunisolar movements. Further studies are desirable in order to look for the physiological origin of this phenomenon. The spontaneous ultra-weak photon emission detection technique proved to be a new and useful tool for chrono-biological and biophysical studies / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Trata-se de um estudo experimental aleatório: os tratamentos e suas repetições foram arranjados no delineamento experimental Inteiramente Casualizados. Foi realizado no Instituto Agronômico IAC de Campinas, no período de 17 a 23 de março (Fase 1) e de 1 a 7 de agosto (Fase 2) de 2006. Buscou, dentro da área da Biofísica, novos aparatos e tecnologias que pudessem avaliar o efeito das Essências Florais em seres vivos. Utilizaram-se sementes de feijoeiro que receberam três tipos de tratamentos (regas), sendo eles: Tratamento 1(água), Tratamento 2 (água com veículo alcoólico, - aqui utilizado conhaque) e Tratamento 3 (água com veículo alcoólico e Essência Floral - Walnut). Foram analisadas a emissão biofotônica só na Fase 1 e os parâmetros de crescimento biológico durante a germinação nas Fase 1 e 2. No resultado da medição biofotônica, não foi possível se obter gráficos que caracterizassem com precisão a emissão de fótons, pois os fatores externos, dentre eles a luminosidade, os climatológicos e a escolha de areia como substrato, impossibilitaram a leitura dos dados. Na medição biológica da Fase 1, nos primeiros três dias de germinação, elas permaneceram em Germinador de Sementes só com água. A Análise de Variância para a altura das plântulas obteve o valor F de 0,1200 , com o coeficiente de variação de 10,51%, e para o comprimento das raízes o valor F de 0,4800 com o Coeficiente de Variação de 12,49% e a posteriori realizou-se o Teste de Tukey , não sendo significativos estatisticamente nenhum deles. Na Fase 2 utilizou-se as regas diferenciadas desde o primeiro momento da germinação, com isso na Análise de Variância para a altura das plântulas o valor F foi de 0,0584 e o Coeficiente de Variação de 13,76% e para o comprimento das raízes o valor F de 0,0538 e o Coeficiente de Variação de 12,40% e a posteriori realizou-se o Teste de Tukey , não sendo significativos estaticamente nenhum deles. Nessa fase acrescentou-se mais uma medida, o peso das raízes, no qual a Análise de Variância o valor F foi de 0,005, mostrando que houve diferença estatisticamente significativa na média dos pesos das raízes, segundo o tratamento utilizado e o valor do coeficiente de variação obtido foi de 6,25%. Para o Teste de Tukey obteve-se significância estatística, sendo esse resultado indicativo que as Essências Florais, neste experimento estimularam maior brotamento das raízes (fasciculamento), sendo que esse fenômeno auxilia a plântula a superar os estresses hídricos e também estabelecer maior resistência ao ataque de patógenos radiculares. Para a realização desse experimento foram necessárias as interações de três grandes áreas de conhecimento: Enfermagem, Agronomia e Engenharia Elétrica. Demonstrando assim a necessidade e importância na promoção de pesquisas multidisciplinares, pois só assim se promoverá a busca de aparatos que evidenciem a ação das Terapias Alternativas/Complementares quando utilizadas / A random experimental study is presented, where the treatments and their repetitions were arranged in an Entirely Casualized experimental delineation. The experiments were conducted in the Agronomic Institute IAC in Campinas, from the 17th to 23rd of March, 2006 (Phase 1) and from the 1st to 7th of August, 2006 (Phase 2). One of the study´s goals was to search within the Biophysics area, new devices and technology, which could help to identify the effect of Floral Essences in living systems. Bean seeds were adopted and received three types of treatment (wetting): Treatment 1 (water), Treatment 2 (water using alcohol as vehicle - in this case brandy) and Treatment 3 (water using alcohol as a vehicle plus Flower Essence Walnut). The biophotonic emission and the biological growth parameters were analyzed during the germination in Phases 1 and 2. For the biophotonic measurement results, it was not possible to obtain graphics that characterized with precision the photons emission, because external factors such as luminosity, climatologic ones and the choice of sand as substrate made the reading of the data impossible. In the biological measurement of Phase 1, in the first three days of germination the seeds remained in the germination chamber only with water. The Variance Analysis for the seedlings height produced an F value of 0.1200, with a variation Coefficient of 10.51%, and for the roots length an F value of 0.4800 with a Variation Coefficient of 12.49%. The Tukey Test was realized a posteriori, producing results with none statistical significance. In Phase 2, the differentiated rules were used from the very beginning of the germination, as a consequence the variance analysis for the seedlings height produced an F value of 0.0584 with a Variation Coefficient of 13,76%, and for the roots length the F value was 0,0538 with a Variance Coefficient of 12.40%. The Tukey Test was realized a posteriori, producing results with none statistical significance. In this phase another measurement was included: the roots weight, for which F was 0.005, showing that there occurred a statistically significant difference in the roots weight average according to the treatment used and the Variance Coefficient obtained was 6.25%. For the Tukey Test statistic significance was obtained, and this result indicates that the Flower Essence in this experiment stimulated a better blossom of the roots (fasciculation), and this phenomenon helped the seedlings to overcome the water stress as well as to establish a bigger resistance to the attack of radiculars patogenous. For this experiment the interaction of three big areas of knowledge was necessary: Nursing, Agronomy and Electric Engineering. This demonstrated the importance of promoting interdisciplinary research, because only in this way one could promote the search for devices that showed the action of Alternative/Complementary Therapies when utilized

O presente trabalho compreende a execução de 16 experimentos, realizados em duplicata, visando avaliar a influência de fatores, tais como iluminância, concentração de NaH2PO4.H2O, concentração de NaNO3, fotoperíodo e comprimento de onda, além da interação entre a iluminância e os demais fatores, na produção de biomassa e lipídios pela microalga marinha Chlorella minutíssima. Os experimentos estiveram dispostos em 2 arranjos ortogonais L8 de Taguchi, cada um dos quais recebeu dados obtidos em experimentos com diferentes comprimentos de onda (470 nm, além da luz branca), nos quais eram variados, em dois níveis, a iluminância (26 klx e 13 klx), as concentrações de NaH2PO4.H2O (5 mg/L e 15 mg/L) e NaNO3 (45 mg/L e 75 mg/L) e o fotoperíodo (12: 12 horas claro: escuro e 8 ciclos diários de 2: 1 horas claro: escuro). Os experimentos se processaram em reatores de vidro com formato de prisma de base quadrada com volume útil de 1,1 L, isolados da influência da luminosidade externa. Para a luz branca, o melhor resultado para a produção de biomassa foi de 1300 mg/L, ao passo que o melhor resultado para o teor lipídico foi de 22,75% em relação à biomassa seca. Para a luz de comprimento de onda equivalente a 470 nm, o melhor resultado para a produção de biomassa foi de 1270 mg/L, ao passo que o melhor resultado para o teor lipídico foi de 19,03% em relação à biomassa seca. / This work comprises the execution of 16 experiments, performed in duplicate, in order to evaluate the influence of factors such as illuminance, NaH2PO4.H2O concentration, NaNO3 concentration, photoperiod and wavelenght, in addition to the interaction between the illuminance and the others factors, in the production of biomass and lipids by the m arine microalgae Chlorella minutíssima. The experiments were arranged in 2 Taguchi\'s L8 orthogonal arrays, each of which received data obtained in experiments with different wavelengths (470 nm, in addition to the white light), in which the illuminance (26 klx and 13 klx), the NaH2PO4.H2O (5 mg/L and 15 mg/L) and NaNO3 (45 mg/L and 75 mg/L) concentrations and the photoperiod (12: 12 hours light: dark and 8 daily cycles of 2: 1 hours light: dark) were varied, in two levels. The experiments were performed in quadrangular prism glass reactors with a useful volume of 1.1 L, isolated from the influence of external luminosity. For white light, the best result for biomass production was 1300 mg/L, while the best resulto f lipid contente was 22,75% in relation on the dry biomass. For light with a wavelength of 470 nm, the best result for biomass production was 1270 mg/L, while the best result of lipid contente was 19,03% in relation to the dry biomass

Photodynamic therapy (PDT) is an alternative technique for treatment of tumors and other lesions. It results from the combination of three factors: a photosensitizer (PS), molecular oxygen and light. This combination triggers photochemical reactions that result in the destruction of cells and their neighborhoods. Because the FS presents preferential retention in tumors, its effect becomes localized, selectively destroying the tumor parenchyma and stroma only. However, the penetration of light during PDT is limited due to attenuation of the possible excitation wavelengths by the biological tissue itself. Thus, the depth of treatment is not sufficient to ensure the treatment of extensive lesions. To overcome this difficulty, one strategy is to surgically remove the bulk of the lesion, and then applying the PDT on the surgical bed. However, it is unknown how the alterations caused by surgical techniques (bleeding, coagulation, inflammatory processes, etc.) influence the optical properties of biological tissues as to compromise a subsequent PDT protocol. This work aims to study the influence of using surgical techniques prior to a PDT protocol in an animal model. It was applied four surgical tools (electrocautery, ultrasonic scalpel, long-pulsed Er:YAG laser and ultrashort-pulsed Ti: Sapphire laser) in order to verify the most recommended for a surgery + PDT combined protocol, using Photogem ® as the photosensitizer. Surface and subsurface changes were performed to simulate the remaining tissue properties treated with such techniques. The order of application between photosensitization and surgery was one of the study variables. In vivo fluorescence spectroscopy, confocal fluorescence microscopy of the necrotic tissue (ex vivo) and histopathology were used as analysis techniques of the tissue response. The analysis of ex vivo necrosis fluorescence made possible to assess the damage to biological tissues, supporting the histopathological analysis. Analyzing the depth of necrosis was important to confirm the generation of photodynamic effect in tissues previously modified by the use of surgery. Testing a surgical excision protocol, the same success was obtained. Through in vivo fluorescence it was possible to detect the concentration of the PS in all steps of the protocols. A hypothesis of increased electrical conductivity of photosensitized tissue is proposed to explain the decrease in thermal damage observed during excision. Finally, the full feasibility of the combination between surgery and PDT was verified, with space to suggest guidelines for the implementation of future protocols involving combined use of the studied techniques. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma técnica alternativa para o tratamento de tumores e outras lesões. Ela é fruto da combinação de três fatores: um fotossensibilizador (FS), o oxigênio molecular e luz. Esta junção desencadeia reações fotoquímicas que resultam na destruição de células e suas vizinhanças. Pelo fato de o FS apresentar retenção preferencial em tumores, seu efeito torna-se localizado, destruindo seletivamente apenas o parênquima e o estroma tumorais. Contudo, a penetração de luz durante a TFD é limitada, devido à atenuação dos possíveis comprimentos de onda de excitação pelo próprio tecido biológico. Assim, a profundidade de tratamento não é suficiente para garantir o tratamento de lesões extensas. Para superar esta dificuldade, uma estratégia é remover cirurgicamente a maior parte da lesão, aplicando a TFD em seguida no leito cirúrgico. No entanto, desconhecem-se como as alterações provocadas por técnicas cirúrgicas (hemorragia, coagulação, processos inflamatórios, etc.) influenciam nas propriedades ópticas dos tecidos biológicos a ponto de comprometer um subsequente protocolo de TFD. O presente trabalho se propõe a estudar a influência do uso de cirurgia anterior ao protocolo de TFD em um modelo animal. Foram aplicadas quatro ferramentas cirúrgicas (bisturi elétrico, bisturi ultrassônico, laser de Er: YAG de pulsos longos e laser de Ti: Safira de pulsos ultracurtos) com o fim de verificar a mais recomendável para o protocolo combinado de cirurgia + TFD, utilizando o Photogem® como fotossensibilizador. Simularam-se alterações de superfície e sub-superfície no tecido remanescente tratado com tais técnicas. A ordem de aplicação cirurgia-fotossensibilização foi uma das variáveis do estudo. Como técnicas de análise da resposta tecidual foram utilizadas: espectroscopia de fluorescência in vivo, microscopia confocal de fluorescência do tecido necrosado (ex vivo) e histopatologia. A análise da fluorescência da necrose ex vivo tornou possível avaliar os danos provocados nos tecidos biológicos, corroborando com a análise histopatológica. A análise da profundidade de necrose foi determinante para confirmar a geração de efeito fotodinâmico em tecidos anteriormente alterados pelo uso de cirurgia. Testando um protocolo de excisão cirúrgica propriamente dita, verificou-se o mesmo sucesso. Através da fluorescência in vivo foi possível detectar a concentração do FS em todas as etapas dos protocolos. Uma hipótese de aumento da condutividade elétrica do tecido fotossensibilizado é proposta para explicar a diminuição do dano térmico observado na excisão. Por fim, foi verificada a viabilidade total da combinação entre cirurgia e TFD, com espaço para sugerir diretrizes para a execução de futuros protocolos que envolvam uso combinado das técnicas estudadas.

Trata-se de um estudo experimental aleatório: os tratamentos e suas repetições foram arranjados no delineamento experimental Inteiramente Casualizados. Foi realizado no Instituto Agronômico IAC de Campinas, no período de 17 a 23 de março (Fase 1) e de 1 a 7 de agosto (Fase 2) de 2006. Buscou, dentro da área da Biofísica, novos aparatos e tecnologias que pudessem avaliar o efeito das Essências Florais em seres vivos. Utilizaram-se sementes de feijoeiro que receberam três tipos de tratamentos (regas), sendo eles: Tratamento 1(água), Tratamento 2 (água com veículo alcoólico, - aqui utilizado conhaque) e Tratamento 3 (água com veículo alcoólico e Essência Floral - Walnut). Foram analisadas a emissão biofotônica só na Fase 1 e os parâmetros de crescimento biológico durante a germinação nas Fase 1 e 2. No resultado da medição biofotônica, não foi possível se obter gráficos que caracterizassem com precisão a emissão de fótons, pois os fatores externos, dentre eles a luminosidade, os climatológicos e a escolha de areia como substrato, impossibilitaram a leitura dos dados. Na medição biológica da Fase 1, nos primeiros três dias de germinação, elas permaneceram em Germinador de Sementes só com água. A Análise de Variância para a altura das plântulas obteve o valor F de 0,1200 , com o coeficiente de variação de 10,51%, e para o comprimento das raízes o valor F de 0,4800 com o Coeficiente de Variação de 12,49% e a posteriori realizou-se o Teste de Tukey , não sendo significativos estatisticamente nenhum deles. Na Fase 2 utilizou-se as regas diferenciadas desde o primeiro momento da germinação, com isso na Análise de Variância para a altura das plântulas o valor F foi de 0,0584 e o Coeficiente de Variação de 13,76% e para o comprimento das raízes o valor F de 0,0538 e o Coeficiente de Variação de 12,40% e a posteriori realizou-se o Teste de Tukey , não sendo significativos estaticamente nenhum deles. Nessa fase acrescentou-se mais uma medida, o peso das raízes, no qual a Análise de Variância o valor F foi de 0,005, mostrando que houve diferença estatisticamente significativa na média dos pesos das raízes, segundo o tratamento utilizado e o valor do coeficiente de variação obtido foi de 6,25%. Para o Teste de Tukey obteve-se significância estatística, sendo esse resultado indicativo que as Essências Florais, neste experimento estimularam maior brotamento das raízes (fasciculamento), sendo que esse fenômeno auxilia a plântula a superar os estresses hídricos e também estabelecer maior resistência ao ataque de patógenos radiculares. Para a realização desse experimento foram necessárias as interações de três grandes áreas de conhecimento: Enfermagem, Agronomia e Engenharia Elétrica. Demonstrando assim a necessidade e importância na promoção de pesquisas multidisciplinares, pois só assim se promoverá a busca de aparatos que evidenciem a ação das Terapias Alternativas/Complementares quando utilizadas / A random experimental study is presented, where the treatments and their repetitions were arranged in an Entirely Casualized experimental delineation. The experiments were conducted in the Agronomic Institute IAC in Campinas, from the 17th to 23rd of March, 2006 (Phase 1) and from the 1st to 7th of August, 2006 (Phase 2). One of the study´s goals was to search within the Biophysics area, new devices and technology, which could help to identify the effect of Floral Essences in living systems. Bean seeds were adopted and received three types of treatment (wetting): Treatment 1 (water), Treatment 2 (water using alcohol as vehicle - in this case brandy) and Treatment 3 (water using alcohol as a vehicle plus Flower Essence Walnut). The biophotonic emission and the biological growth parameters were analyzed during the germination in Phases 1 and 2. For the biophotonic measurement results, it was not possible to obtain graphics that characterized with precision the photons emission, because external factors such as luminosity, climatologic ones and the choice of sand as substrate made the reading of the data impossible. In the biological measurement of Phase 1, in the first three days of germination the seeds remained in the germination chamber only with water. The Variance Analysis for the seedlings height produced an F value of 0.1200, with a variation Coefficient of 10.51%, and for the roots length an F value of 0.4800 with a Variation Coefficient of 12.49%. The Tukey Test was realized a posteriori, producing results with none statistical significance. In Phase 2, the differentiated rules were used from the very beginning of the germination, as a consequence the variance analysis for the seedlings height produced an F value of 0.0584 with a Variation Coefficient of 13,76%, and for the roots length the F value was 0,0538 with a Variance Coefficient of 12.40%. The Tukey Test was realized a posteriori, producing results with none statistical significance. In this phase another measurement was included: the roots weight, for which F was 0.005, showing that there occurred a statistically significant difference in the roots weight average according to the treatment used and the Variance Coefficient obtained was 6.25%. For the Tukey Test statistic significance was obtained, and this result indicates that the Flower Essence in this experiment stimulated a better blossom of the roots (fasciculation), and this phenomenon helped the seedlings to overcome the water stress as well as to establish a bigger resistance to the attack of radiculars patogenous. For this experiment the interaction of three big areas of knowledge was necessary: Nursing, Agronomy and Electric Engineering. This demonstrated the importance of promoting interdisciplinary research, because only in this way one could promote the search for devices that showed the action of Alternative/Complementary Therapies when utilized