La mesure des polluants fait l'objet depuis la fin du XXème siècle d'une attention toute particulière pour la préservation de la planète. Les espèces gazeuses, plus précisément le méthane, présent dans le MIR, possède des forces de raies très intenses, ce qui rend la technique plus sensible. La technique de détection de gaz utilisée durant ma thèse est choisie après une large comparaison entre différentes techniques appartenant à la SDLA. Cette technique est la technique QEPAS. Elle a montré depuis son invention en 2002, une grande sensibilité et sélectivité dans le domaine d'analyse de gaz. La source de lumière utilisée dans la QEPAS est une diode laser accordable (laser à SC), ce qui permet de rendre la technique plus sélective, en variant sa longueur d'onde d'émission en fonction du courant injecté et/ou température de régulation, pour se localiser sur une raie souhaitée à détecter. Le détecteur de la QEPAS est le diapason à quartz (QTF). Ce dernier est très sensible à la force minime appliquée par l'onde acoustique, ce qui rend la technique très sensible aux faibles concentrations. Plusieurs étapes de caractérisations sont exigées pour déterminer les caractéristiques de la diode laser et du QTF. Après le choix de la diode laser et du QTF, idéaux pour la spectroscopie, on passe à l'évaluation de la technique QEPAS dans le domaine d'analyse de gaz. Les limites de détection du méthane obtenues avec la technique QEPAS sont 0.8 ppmv et 400 ppbv à 2.3 µm avec un laser à Fabry-Pérot et un laser à cristaux photoniques, respectivement, et 100 ppbv à 3.3 µm avec un laser DFB.Ce travail a permis d'obtenir une technique performante (sensible, sélective, pas cher…), dans le domaine d'analyse de gaz. / The measurement of the pollutants is the subject since the late twentieth century especially in attention to protecting the planet. The gaseous species, specifically methane, present in the MIR, has strengths rays very intense, making the technique more sensitive.The detection technique of gas used during my PhD was chosen after an extensive comparison of different techniques belonging to the SDLA. This technique is the QEPAS technique. It has shown since its invention in 2002, a high sensitivity and selectivity in gas analysis. The light source used in the QEPAS is a tunable diode laser (Laser SC), thus making the technique more selectively, by varying the wavelength of emission as a function of injected current and / or control temperature to be located on a line desired to detect. The detector is QEPAS of quartz tuning fork (QTF). The latter is very sensitive to small force applied by the acoustic wave, which makes the technique very sensitive to low concentrations. Several steps are required characterization to determine the characteristics of the laser diode and the QTF. After choosing the laser diode and the QTF, ideal for spectroscopy, we pass to the evaluation of the technique QEPAS in gas analysis. The detection limits of methane obtained with the technique are QEPAS 0.8 ppmv and 400 ppbv to 2.3 microns with a Fabry-Perot laser and a photonic crystal laser, respectively, and 100 ppbv to 3.3 microns with a DFB laser.This work has provided a powerful technique (sensitive, selective, cheap ...) in gas analysis.

Thesis (MSc (Physics))--University of Stellenbosch, 2009. / In the presented study a diode laser was characterised and used for spec- troscopy, measuring the resonance lines of atomic rubidium. The characteristics of diode lasers and external cavity diode lasers (ECDL) for the purposes of ab- sorption spectroscopy were investigated and an experimental setup for tunable diode laser spectroscopy using an ECDL was developed. In external cavity diode lasers, the advantages of low cost, small size and e ciency of a diode laser is combined with tunability and a narrow frequency bandwidth. The ECDL was applied in experimental setups for absorption spectroscopy and saturated ab- sorption spectroscopy. Measurement of the absorption of atomic rubidium's D2 line near 780 nm is discussed. The Doppler broadened, as well as the Doppler free spectrum of the ne and hyper ne structure of the D2 line were measured and is discussed. Finer control of the ECDL's stability and frequency, using a servo circuit, were investigated and tested. An overview is given of laser cool- ing and trapping of neutral rubidium atoms, which is the main application the ECDL were developed for.

pccenturion@gmail.com / Introduction: Liposuction has undergone several improvements since its first description, including changes in the cannulas, variation in the concentration of the infiltrating solution, and the use of different devices and technologies. The use of laser technology devices for lipolysis and stimulation of skin retraction has contributed to the procedure. This article presents the authors’ experience with laser lipolysis in 400 patients, within a 5-year period, and discusses the principles of the technology and its effect on tissues. Methods: This is a study performed between July 2007 and July 2012 and included 400 patients who underwent laser lipolysis. All procedures were performed following the original protocol – infiltration of cold saline, passage of the cannula with an optic fiber for conducting the energy needed for laser lipolysis, skin retraction, and finally, conventional liposuction. Results: Hospitalization type ranged from outpatient to overnight surgery. Approximately 45% (180 of 400) of patients had minimal bruising, with involvement of 2% or more of the affected body surface. Hematoma, seroma, and dehiscence occurred in a total of 9% (36 of 400) of patients. We did not find any case of thermal burn of the skin. Conclusions: Laser lipolysis performed according to the described technique was safe and reproducible. / Introdução: A técnica de lipoaspiração recebeu várias contribuições desde sua primeira descrição, como modificações nas cânulas, variação na concentração da solução de infiltração e uso de aparelhos com tecnologias variadas. A utilização de aparelhos com tecnologia laser vem contribuir com o procedimento por meio da lipólise e com o estímulo de retração cutânea. Neste artigo é apresentada a experiência dos autores com a laserlipólise em 400 pacientes, no intervalo de 5 anos, sendo discutidos aspectos dos princípios da tecnologia e sua ação sobre os tecidos. Método: Estudo realizado entre julho de 2007 e julho de 2012, que incluiu 400 pacientes submetidos a procedimento de laserlipólise. Os procedimentos foram realizados seguindo protocolo original, com infiltração de soro gelado, passagem da cânula com fibra óptica para a condução da energia laser visando à laserlipólise, retração cutânea e, por último, lipoaspiração convencional. Resultados: O período de internação variou de cirurgia em regime ambulatorial a pernoite. Cerca de 45% (180/400 pacientes) dos pacientes evoluíram com equimoses mínimas, com acometimento de 2% ou mais da superfície corporal comprometida. Os casos de hematoma, seroma e deiscência totalizaram 9% (36/400 pacientes). Em nenhum caso foi constatada queimadura por lesão térmica na pele. Conclusões: O procedimento de laserlipólise realizado com a técnica descrita demonstrou segurança e reprodutibilidade

Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver uma nova fonte de laser de diodo compacta e robusta, além de um novo drive de controle para serem utilizados em padrões primário de tempo e frequência tipo chafariz de átomo de Césio e padrões compacto baseados em átomos frios. Um dos requisitos para utilização de laser de diodo em padrões primários de tempo e frequência é sua estabilidade em frequência e baixíssimo ruído espectral. Além disto, dada à aplicação embarcada, o laser deve ser extremamente robusto com relação às condições adversas: mecânicas, térmicas e elétricas. Tanto a parte optomecânica, quanto os controles eletrônicos do novo laser foram desenvolvidos neste trabalho. Vale salientar que tal sistema, em sua concepção, é de grande interesse para diversos outros tipos de aplicação, como espectroscopia de gases (LIDAR), referências em outras frequências e experimentos de física atômica e molecular, que possuem elevados níveis de exigência com relação a ruídos espectrais. / This work has as main objective to develop a new source of diode laser compact and robust, beyond a new drive control for use in primary of time and frequency standards type cesium atom fountain and compact standards-based cold atoms. One of the requirements for the use of diode laser in primary of time and frequency standards are their stability in frequency and are very low spectral noise. Furthermore, given the embedded application, the laser must be extremely robust with respect to adverse conditions: mechanical, thermal and electrical. Both opto-mechanical part, as the electronic controls of the new laser were developed in this work. It is noteworthy that such a system, in its conception, is of great interest to many other types of applications such as spectroscopy of gases (LIDAR), references in other frequencies and experiments of atomic and molecular physics, which have high levels of demand with respect to spectral noise.

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (aPDT) com a utilização de azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo, na viabilidade e na produção de polissacarídeos, de biofilmes de S. mutans. Biofilmes de cepas de S. mutans UA159 foram cultivados em discos de resina acrílica e expostos oito vezes por dia, durante 1 min, à solução de sacarose a 10%. Após 48 horas da formação do biofilme, as amostras foram distribuídas aleatoriamente em relação aos tratamentos (n=4): aplicação de solução salina a 0,9% (controle negativo), aplicação de 0,12% de digluconato de clorexidina (controle positivo), ou aplicação da terapia fotodinâmica antimicrobiana. Para aplicação da terapia fotodinâmica antimicrobiana, foi utilizado azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo com comprimento de onda de 660 nm. Foram usados os seguintes parâmetros: área da secção transversal do feixe de laser 0,028 cm&sup2;, potência de 100 mW, energia de 9J, densidade de energia de 320J/cm&sup2;, durante 90s. Os tratamentos foram realizados duas vezes ao dia. Após 120 h, os biofilmes de S. mutans formados sobre cada disco de resina acrílica foram coletados, de modo a determinar o número de bactérias viáveis e a concentração do polissacarídeo extracelular insolúvel (PECI) e do polissacarídeo intracelular (PIC). A análise variância um critério (ANOVA) e o teste de Tukey revelaram que as contagens das bactérias nos biofilmes formados foram significativamente diferentes entre os tratamentos. A aPDT mostrou inibição do crescimento do biofilme, quando comparado ao grupo do NaCl (p<0,05). A concentração de PECI e PIC foi maior no biofilme exposto ao NaCl do que a encontrada nos outros grupos (p<0,05) e não foi observada diferença significativa entre os grupos digluconato de clorexidina e aPDT (p>0,05). De acordo com as condições experimentais do presente estudo, sugere-se que o tratamento realizado duas vezes ao dia com aPDT utilizando-se azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo (&lambda; = 660 nm; 320 J/cm&sup2;; 100 mW; 90s; 9J), diminui a viabilidade do biofilme e afeta sua organização estrutural. / The aim of this study was to evaluate the effect of Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) using methylene blue 0.01% combined with diode laser on biofilm viability and polysaccharides produced by Streptococcus mutans. S. mutans UA 159 biofilms were grown on acrylic resin discs and exposed eight times/day for 1 min in a 10% sucrose solution. After the biofilms were allowed to grow for 48 h, they were treated two times/day according to the treatments (n=4): 0.9% saline solution (negative control), 0.12% chlorhexidine digluconato (positive control) or Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT). For the application of Antimicrobial Photodynamic Therapy has been used methylene blue 0.01% in combination with the diode laser with 660 nm wavelength. The parameters adopted were: spot size of 0.028 cm&sup2;, fixed output power of 100 mW, energy density of 320 J/cm&sup2;, time exposure of 90 s and energy of 9 J. Treatments were performed twice daily. After 120 h of growth, the biofilm formed on each disc was collected to determine the number of viable bacteria, and concentration of the insoluble exopolysaccharide (IEPS) and intracellular polysaccharide (IPS). The analysis of variance one-way (ANOVA) and Tukey test revealed that the counts of bacteria in the biofilms formed differ significantly among the treatments and aPDT showed biofilm inhibition when compared to NaCl group (p<0.05). The concentration of IEPS and IPS was higher in biofilm exposed to NaCl than that found in the other groups (p<0.05) and no significant difference was observed among CHX and aPDT groups (p>0.05). According to experimental conditions of the present work, the results suggest that a twice-daily treatment with aPDT using methylene blue 0.01% in combination with the diode laser (&lambda;=660 nm, 320 J/cm&sup2;, 100 mW, 90 s; 9J) decreases biofilm viability and affects its structural organization.

O objetivo do estudo foi analisar a interação entre o laser de diodo de alta potência e a superfície radicular através da análise de: variação de temperatura (Fase A), morfologia superficial das raízes dentárias (Fase B), adesão e a proliferação de fibroblastos cultivados sobre estas superfícies (Fase C). Vinte e um dentes unirradiculares foram utilizados nas 3 fases dos experimentos. Os grupos experimentais foram: Grupo controle - só recebeu o tratamento inicial de raspagem e alisamento radicular; Grupo INT - recebeu o mesmo tratamento do controle seguido de irradiação com o laser de diodo de alta potência, com comprimento de onda de 808 nm e fibra óptica de 400 µm de diâmetro, posicionada paralela à superfície radicular no parâmetro de 1,5 W (597,1 W/cm 2 na ponta da fibra) durante 30 s no modo interrompido; e Grupo CW - onde foi usado o mesmo tratamento do grupo INT, porém com o laser no modo contínuo. Na fase A utilizaram-se termopares para monitorar a temperatura intrapulpar; na Fase B, microscopia eletrônica de varredura (MEV) das superfícies tratadas dos 3 grupos experimentais, e na Fase C, fibroblastos foram plaqueados sobre as superfícies tratadas e em eletromicrografias de varredura as células foram contadas em 24 (adesão), 48 e 72 h (proliferação) após o plaqueamento. A monitoração de temperatura demonstrou que, com os parâmetros utilizados, houve aumento de temperatura dentro dos limites biocompatíveis e que esse aumento foi significantemente maior no grupo CW do que no grupo INT. Nos grupos irradiados observou-se presença de smear-layer modificada, exibindo uma superfície com áreas de aspecto mais liso correspondendo às áreas de fusão e ressolidificação, entremeadas por zonas de aspecto mais corrugado. Túbulos dentinários abertos não foram observados. Os fibroblastos plaqueados sobre as superfícies irradiadas aderiram e aumentaram em número no decorrer do tempo experimental. As curvas de crescimento celular sobre as superfícies irradiadas com os dois modos do laser apresentaram comportamento biológico similar entre si e com o controle. Pode-se concluir, nas condições deste estudo, que o uso do laser de diodo de alta potência é seguro do ponto de vista térmico, e causa alterações morfológicas superficiais similares, independentemente dos modos de irradiação. Adicionalmente, essas superfícies radiculares irradiadas são biocompatíveis, possibilitando a adesão e a proliferação celular / The aim of this study was to analyze the interaction between the high power diode laser and the dental root surface through the temperature variation analysis (Step A), root surface morphological observation (Step B), adhesion and proliferation of fibroblasts cultured on the top of the root surfaces (Step C). Twenty-one uniradicular teeth were used in the 3 steps of the experiments. The experimental groups were, as follows: Control group - root planning and scaling using Gracey curets; INT group - the root surfaces received the same treatment as control group followed by laser irradiation (high power diode laser, wavelength 808 nm, 400 µm optical fiber used parallel to the root surface, 1,5 W for 30 s, 597,1 W/cm 2 ), and CW - treated as the INT group however in a continuous wave. For the step A thermocouples were used; for step B, scanning electron microscopy (SEM) of the treated root surfaces of the 3 experimental groups, and at the Step C, fibroblasts were plated on the top of the root surfaces, and in scanning electronmicrographs the attached cells were counted 24 (adhesion), 48 e 72 h (proliferation) after plating. The temperature monitorization showed that, with the parameters used, there was an increase in temperature within the biological safety limits and, this increase was significantly higher for the CW group. At the root surfaces of irradiated groups a modified smear-layer was observed exhibiting rough areas intermingled to smooth areas corresponding to areas of fusion and resolidification of dental hard tissues. Open dentinal tubules were not observed. The fibroblasts plated on the top of the irradiated surfaces adhered and proliferated throughout the experimental time (0 to 3 days). The growth curves of the irradiated groups, independently of the irradiation mode, showed biological behavior similar between them and with the control group. At the conditions of this study, we concluded that the use of high power diode laser for root surface conditioning is thermically safe and causes similar superficial morphological changes independently of the irradiation mode used. Additionally, these root surfaces are biocompatible because did not impair the cell adhesion and growth

A espectroscopia de emissão atômica de plasma induzido por laser (LIBS, do inglês Laser Induced Breakdown Spectroscopy) é uma técnica multi-elementar que tem ganhado destaque recentemente devido à sua facilidade de uso em diversas aplicações. Entretanto, o limite de detecção da técnica é alto para alguns elementos se comparada com outras técnicas (e.g. ICP). Assim, o objetivo deste trabalho é aperfeiçoar a sensibilidade de um sistema LIBS na configuração de pulso único, através da integração com a técnica de fluorescência induzida por laser (LIF). Isso é feito por meio da inserção de um laser com um comprimento de onda em uma transição ressonante do elemento cuja intensidade de emissão deseja-se ter elevada, visando a redução dos efeitos de matriz das amostras. Para este fim, foram desenvolvidos um laser de diodo contínuo de cavidade estendida e sua eletrônica de controle, almejando um sistema robusto, estável em frequência, com baixo ruído espectral e resistente a estresses mecânicos, elétricos e térmicos. Os mesmos foram integrados a um sistema LIBS para ser feita a comprovação da eficiência da técnica LIBS-LIF. / The laser-induced breakdown plasma spectroscopy (LIBS) is a multi-elemental technique that has been gainning prominence recently due to its easy usability in various applications. However, the limit of detection of this technique is high for some elements compared to other techniques (e.g. ICP). Thus, the objective of this work is to improve the sensitivity of LIBS on the single pulse configuration, through integration with the laser-induced fluorescence (LIF) technique. This is done adding a laser with a wavelength in a resonant transition of the element whose emission intensity needs to be improved, focusing on reducing the matrix effects of samples. To achieve this purpose, a continuous external cavity diode laser was developed and its control driver, aiming to create a robust system, stable in frequency, with low spectral noise and resistant to adverse mechanical, electrical and thermal stresses. Both were integrated with a LIBS system for the evaluation of the LIBS-LIF technique efficiency.

A presença de microrganismos no interior do sistema de canais radiculares é a principal causa do fracasso na terapia endodôntica. A importância da sanificação durante o preparo do canal fica clara, portanto. Dentre os microrganismos isolados nos casos de insucesso o Enterococcus faecalis é comumente encontrado. O E. faecalis é um microrganismo resistente à terapia endodôntica, à medicação intracanal de hidróxido de cálcio e sua presença contribui para o insucesso em Endodontia. A radiação laser apresenta características antimicrobianas que podem auxiliar no tratamento endodôntico. Esse estudo tem por objetivo avaliar o grau de descontaminação provocado pelo uso do laser de diodo de alta potência na dentina radicular em profundidade, após preparo químico-cirúrgico in vitro. Foram utilizadas 30 raízes de dentes unirradiculares ? esterilizadas em autoclave - que depois de inoculadas por E. faecalis cepa ATCC 29212 durante 4 semanas, foram divididas em 3 grupos: grupo 1 instrumentação rotatória - K3 (Sybron Endo, Orange, CA, EUA) com hipoclorito de sódio 0,5 % e creme Endo PTC, irrigação final com EDTA-T 17 % e posterior irradiação com laser de diodo de alta potência com comprimento de onda 830 nm na potência de 3 W por 5 s com 4 repetições segundo Gutknecht; grupo 2 instrumentação, como grupo 1, sem irradiação e grupo 3 apenas irrigação com 20 mL de solução fisiológica estéril. Os espécimes foram divididos em três terços (cervical, médio e apical), tiveram suas paredes dentinárias desgastadas por brocas Batt e as raspas, bem como o cilindro externo restante de dentina foram imersos em 1 mL de água peptonada. Assim alíquotas foram semeadas em meio seletivo mEnterococcus, em triplicata para contagem de unidades formadoras de colônias. Os resultados foram tratados estatisticamente pelo teste Kruskal-Wallis com método de comparação Dunn e apresentaram as seguintes médias: Grupo 1 ? 0, Grupo 2 ? 2,77 X 102, Grupo 3 ? 171 X 102 u.f.c./mL; com diferenças estatísticas significantes entre os 3 grupos (p<0,05). Em porcentagens, a redução da microbiota provocada pelo Grupo 1 foi de 100% e do Grupo 2 de 98,39% ambas em relação ao Grupo 3 (controle). A irradiação do laser de diodo nos parâmetros e amostras testadas foi eficaz na redução da contaminação em profundidade da dentina radicular frente ao Enterococcus faecalis. / The main cause for failure in Endodontics is the presence of microorganisms in root canal system. Enterococcus faecalis is a resistant microorganism presents in failure endodontic treatment. Therefore the disinfection plays fundamental rule in endodontic therapy. The laser irradiation presents properties that may improve the treatment success rates, reducing the microbial contamination. The aim of this study is evaluate the disinfection degree in depth caused by diode laser irradiation after chemomechanical procedures in vitro. Thirty extracted dental roots were sterilized by autoclave, inoculated by strain of Enterococcus faecalis ATCC 29212 during 4 weeks, and then randomly divided in 3 groups. Group 1: 10 specimens were instrumented by rotary files K3 (Sybron Endo, Orange, CA, USA) with 0.5 % sodium hypochlorite and urea peroxide (Endo PTC cream, Oficinalis Farmácia de Manipulação, São Paulo, SP, Brazil). At the end irrigation by 17 % EDTA-T was performed. The specimens were irradiated intracanal by diode laser 830 nm wavelength 3 W during 5 seconds, four times. Group 2: same procedures of group 1 without laser irradiation. Group 3: irrigation by saline solution. The specimens were divided in three thirds (apical, middle and cervical). Samples of dentin were obtained with carbide burs from inner canal walls of each third. The samples were immersed in 1 mL of peptonic water, and then aliquots were sowed to count viable cells in mEnterococcus agar (Difco?, Becton Drive, NJ, USA). The groups showed the following means: Group 1 ? 0, Group 2 ? 2,77 X 102 and Group 3 ? 171 X 102 CFU/mL. The disinfection degree achieved was 100 % in group 1, 98,39 % in group 2 both compared with group 3. The Kruskal-Wallis statistical analysis with Dunn method of comparison shows better results in group with diode laser irradiation (p<0.05), followed by group 2 and 3. Irradiation by diode laser in that samples and parameters achieved disinfection improvement in root dentin depth.

A terapia fotodinâmica antimicrobiana é uma promissora alternativa para sanificação de tecidos infectados. Entretanto, esta modalidade terapêutica apresenta diferenças quanto à sua eficiência sobre diferentes microrganismos, de acordo com sua morfologia e fisiologia. A associação de H2O2 e PDT pode aumentar a eficiência de ambos os tratamentos, principalmente em infecções provocadas por microrganismos Gram negativos. O objetivo deste trabalho é investigar o efeito antimicrobiano sinérgico existente na reação fotodinâmica em presença do peróxido de hidrogênio e esclarecer os mecanismos envolvidos neste processo fotobioquímico. O efeito fotodinâmico foi avaliado, in vitro, através da redução microbiana de três microrganismos: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Candida albicans na presença e ausência de H2O2, resultando no aumento de eficiência quando associada ao H2O2. Para elucidar os mecanismos envolvidos no aumento da redução microbiana observada, foram avaliadas, por detecção direta e indireta, a produção de superóxido, radical hidroxila e oxigênio singleto na presença de H2O2 e em sua ausência. Os resultados mostraram que na presença de H2O2 ocorre uma supressão nos mecanismos fotoquímicos, resultado em uma menor produção de espécies reativas de oxigênio. Comparando-se a redução bacteriana em Escherichia coli provocada pelo uso das terapias em separado, ou agindo em conjunto, e confrontando a quantidade de fotossensibilizador captado pelo microrganismo após condicionamento com H2O2 e após PDT, os resultados indicam que os mecanismos de ação da associação PDT e H2O2 podem ser bioquímicos. Os resultados obtidos mostram que em associação com H2O2, a PDT antimicrobiana tem sua eficiência aumentada, produzindo maior redução microbiana em diferentes microrganismos, entretanto, a dinâmica de formação de espécies reativas de oxigênio na presença do peróxido mostrou menor eficiência, tanto para reação tipo I como para reação tipo II. A avaliação dos mecanismos bioquímicos envolvidos neste processo mostra que há um aumento da captação do fotossensibilizador pelo microrganismo após condicionamento prévio da célula com H2O2. / Antimicrobial photodynamic therapy is a promising approach for tissue disinfection. However, this therapy does not have the same efficiency over different microorganisms, according to their morphology and physiology. The use of PDT associated to H2O2 could be able to improve the efficiency of both therapies and achieve better results, mainly over Gram negative infections. The aim of this study is to demonstrate the antimicrobial effect in the photodynamic reaction in the presence of H2O2 and clarify the mechanisms involved in this photo-chemical-biological process. The photodynamic process was evaluated, in vitro, through the microbial killing of Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans in the presence and absence of H2O2. The association resulted in an improvement of the phototherapy when it was associated with H2O2. To elucidate the mechanisms responsible for the more efficient microbial killing, the process was directly and indirectly evaluated regard to the production of superoxide, hydroxyl radicals and singlet oxygen when the photosensitizer was in H2O or H2O2 solution. The results showed that in the presence of H2O2, the photo-chemical process was decreased and the production of reactive oxygen species was lower than expected. Comparing the microbial killing of Escherichia coli using the therapies alone or together and facing to the photosensitizer uptake after H2O2 incubation, the results indicated a biochemical mechanism instead a photochemical improvement. The data demonstrated that the association of H2O2 and antimicrobial PDT achieved higher microbial reduction over different microorganisms, but conversely than expected, the production of reactive oxygen species in the presence of H2O2 was lower for type I reaction and also for type II reaction. The evaluation of the biochemical mechanisms involved in this association showed an improvement in the photosensitizer uptake after previous conditioning of the cell with H2O2.

A terapia fotodinâmica antimicrobiana é uma promissora alternativa para sanificação de tecidos infectados. Entretanto, esta modalidade terapêutica apresenta diferenças quanto à sua eficiência sobre diferentes microrganismos, de acordo com sua morfologia e fisiologia. A associação de H2O2 e PDT pode aumentar a eficiência de ambos os tratamentos, principalmente em infecções provocadas por microrganismos Gram negativos. O objetivo deste trabalho é investigar o efeito antimicrobiano sinérgico existente na reação fotodinâmica em presença do peróxido de hidrogênio e esclarecer os mecanismos envolvidos neste processo fotobioquímico. O efeito fotodinâmico foi avaliado, in vitro, através da redução microbiana de três microrganismos: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Candida albicans na presença e ausência de H2O2, resultando no aumento de eficiência quando associada ao H2O2. Para elucidar os mecanismos envolvidos no aumento da redução microbiana observada, foram avaliadas, por detecção direta e indireta, a produção de superóxido, radical hidroxila e oxigênio singleto na presença de H2O2 e em sua ausência. Os resultados mostraram que na presença de H2O2 ocorre uma supressão nos mecanismos fotoquímicos, resultado em uma menor produção de espécies reativas de oxigênio. Comparando-se a redução bacteriana em Escherichia coli provocada pelo uso das terapias em separado, ou agindo em conjunto, e confrontando a quantidade de fotossensibilizador captado pelo microrganismo após condicionamento com H2O2 e após PDT, os resultados indicam que os mecanismos de ação da associação PDT e H2O2 podem ser bioquímicos. Os resultados obtidos mostram que em associação com H2O2, a PDT antimicrobiana tem sua eficiência aumentada, produzindo maior redução microbiana em diferentes microrganismos, entretanto, a dinâmica de formação de espécies reativas de oxigênio na presença do peróxido mostrou menor eficiência, tanto para reação tipo I como para reação tipo II. A avaliação dos mecanismos bioquímicos envolvidos neste processo mostra que há um aumento da captação do fotossensibilizador pelo microrganismo após condicionamento prévio da célula com H2O2. / Antimicrobial photodynamic therapy is a promising approach for tissue disinfection. However, this therapy does not have the same efficiency over different microorganisms, according to their morphology and physiology. The use of PDT associated to H2O2 could be able to improve the efficiency of both therapies and achieve better results, mainly over Gram negative infections. The aim of this study is to demonstrate the antimicrobial effect in the photodynamic reaction in the presence of H2O2 and clarify the mechanisms involved in this photo-chemical-biological process. The photodynamic process was evaluated, in vitro, through the microbial killing of Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans in the presence and absence of H2O2. The association resulted in an improvement of the phototherapy when it was associated with H2O2. To elucidate the mechanisms responsible for the more efficient microbial killing, the process was directly and indirectly evaluated regard to the production of superoxide, hydroxyl radicals and singlet oxygen when the photosensitizer was in H2O or H2O2 solution. The results showed that in the presence of H2O2, the photo-chemical process was decreased and the production of reactive oxygen species was lower than expected. Comparing the microbial killing of Escherichia coli using the therapies alone or together and facing to the photosensitizer uptake after H2O2 incubation, the results indicated a biochemical mechanism instead a photochemical improvement. The data demonstrated that the association of H2O2 and antimicrobial PDT achieved higher microbial reduction over different microorganisms, but conversely than expected, the production of reactive oxygen species in the presence of H2O2 was lower for type I reaction and also for type II reaction. The evaluation of the biochemical mechanisms involved in this association showed an improvement in the photosensitizer uptake after previous conditioning of the cell with H2O2.