Orientador: Hideko Yamanaka / Co-orientador: Antonio Aparecido Pupim Ferreira / Banca: Assis Vicente Benedetti / Banca: Zeki Naal / Resumo: Os corantes azo estão entre os mais utilizados pela indústria têxtil brasileira, representando de 20-40% dos corantes empregados para tingir algodão, rayon, nylon, seda, lã e couro. Um fator preocupante relacionado a estas substâncias é que estudos utilizando microorganismos e células de mamíferos têm demonstrado que diversos corantes azo apresentam atividade genotóxica, mesmo em baixas concentrações. Além disso, atualmente ainda não estão vigorando métodos oficiais para efetiva remoção dos corantes presentes nos efluentes gerados no processo de tingimento dos tecidos, e isso faz com que essas substâncias possam chegar à agua destinada ao consumo, e assim, o desenvolvimento de dispositivos sensores para o monitoramento dos corantes em água se torna de grande importância. Diante disso, o presente trabalho versa sobre o desenvolvimento de um imunossensor impedimétrico para detecção e quantificação do corante azo Disperso Red 1 (DR1) em baixos níveis de concentração em água tratada e para tal, duas estratégias metodológicas foram estudadas. A primeira delas se fundamentou na construção do imunossensor empregando eletrodos impressos de ouro modificados com monocamadas auto-organizadas. Monocamadas tioladas de cistamina, ácido lipóico e p-aminotiofenol foram estudadas para promoção do acoplamento dos anticorpos sobre a superfície do eletrodo. Caracterizações realizadas por voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) demonstraram a efetiva imobilização dos anticorpos sobre a superfície dos eletrodos impressos, com aumento sucessivo do recobrimento e no valor de resistência de transferência de carga (Rct), respectivamente. No entanto, para todas as rotas estudadas encontraram-se dificuldades em se obter adequada repetibilidade entre as diferentes medidas e estabilidade das etapas de modificação, além de não ser observada... / Abstract: Azo dyes are among the most used by Brazilian textile industry, representing 20-40% of dyes used for dyeing cotton, rayon, nylon, silk, wool and leather. A worrying factor related to these substances is that studies using micro-organisms and mammalian cells have shown that many azo dyes have genotoxic activity, even at low concentrations. Besides, currently there are not oficial methods for effective removal of dyes present in the effluents generated in the dyeing process, and this leads these substances can reach the water for consumption, and thus the development of sensor devices for monitoring the dyes in water becomes of great importance. Therefore, this project is focused on development of an impedimetric immunosensor for detection and quantification of the azo dye Disperse Red 1 (DR1) at low concentration levels in treated water and for this, two methodological strategies were studied. The first one was based on the construction of the immunosensor employing gold printed electrodes modified with self-assembled monolayers. Thiolated monolayers of cystamine, lipoic acid and p-aminothiophenol were studied to promote the coupling of the antibodies on the electrode surface. Characterizations performed by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) demonstrated the effective immobilization of antibodies on the surface of the printed electrodes, with successive increase in the surface coverage and in the charge transference resistance (Rct), respectively. However for all ways investigated, difficulties in obtaining adequate repeatability between measures of stability and modification steps were observed, as well a non-linear relationship between the values of ΔRct and the concentration of antigen DR1, which was due by the heterogeneity of the surface of different printed electrodes. Thus, the second strategy employed glassy carbon electrode for immunosensor construction... / Mestre

Orientador: Assis Vicente Benedetti / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Nerilso Bocchi / Banca: Paulo Bocchi / banca: Patricia Hatsue Suegama / Resumo: Este trabalho teve como objetivo investigar a microestrutura, resistência à corrosão e propriedades mecânicas de revestimentos produzidos por Aspersão Fria (AF) a base de: (I) pó de alumínio (Al), com ou sem alumina (Al2O3), depositados sobre aço comum; (II) revestimentos metálico-cerâmicos de WC-12Co e WC-25Co depositados sobre a liga Al7075-T6 e (III) revestimentos de cobre depositados sobre aço e obtidos a partir de pós submetidos a diferentes tratamentos. A análise dos materiais de partida e dos revestimentos, antes e após os ensaios de corrosão, foi realizada por difração a laser (DL), microscopia óptica (OM), microscopia eletrônica de varredura (SEM) acoplado a um sistema de espectroscopia de dispersão de energia de raios X (EDS) e difração de raios X (DRX). Foram realizadas medidas de dureza e ensaios de resistência ao desgaste por abrasão (Rubber Wheel) e por deslizamento (Ball on disk). A resistência à corrosão dos revestimentos foi avaliada por medidas eletroquímicas em meio de NaCl 3,5% e testes de névoa salina. Foram realizadas medidas de potencial em circuito aberto (ECA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e curvas de polarização linear e cíclica. As imagens de SEM da secção transversal mostram que os revestimentos são densos, não possuem porosidade interconectada e nem trincas. Os resultados eletroquímicos e de névoa salina mostram que todos os revestimentos investigados protegem o substrato por longos tempos de imersão por serem compactos quando ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this work was to investigate the microstructure, corrosion resistance and mechanical properties of coatings prepared by Cold Gas Spray (CGS) based on: (I) aluminum (Al) powder with or without alumina (Al2O3), deposited on common steel; (II) WC-12Co and WC-25Co metallic-ceramic coatings deposited onto Al7075- T6 alloy and (III) copper coatings deposited onto common steel and obtained from powders submitted to different treatments. The analysis of the feedstock materials and the coatings before and after the corrosion tests were performed by laser diffraction (LD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy system (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Hardness measurements, abrasion testing (Rubber Wheel) and sliding wear test (Ball on disk) were performed. The corrosion resistance of the coatings was evaluated by electrochemical measurements in 3.5% NaCl medium, and salt fog tests. Open circuit potential (EOC), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), linear and cyclic polarization measurements were performed. SEM images of the cross section showed that coatings are dense, without interconnected porosity and cracks. Electrochemical and salt fog results show that all investigated coatings protect the substrate during long immersion times because they are compact when obtained by CGS technology. For the aluminum based coatings, the studies show that the electrolyte reaches the substrate at some points only after 2000 h of immersion and the wear tests show that the Al-Al2O3 composite coating has better mechanical properties. For the metal-ceramic coatings, the WC-25Co coating show higher thickness and corrosion protection up to 2000 h of immersion when compared to WC-12Co. Copper coatings characterization clearly shows that the different treatments of the feedstock materials exert influence on the deposition efficiency, coating formatio... / Doutor

Neste trabalho realizamos medidas espectroscópicas de alta resolução nas bandas vibracionais da transição A1∑+u→X1∑+g do dímero de Sódio, produzido a partir da expansão supersônica do vapor deste metal no vácuo. Para determinação das constantes moleculares utilizamos técnicas alternativas de espectroscopia óptica de alta-resolução, tais como: Fluorescência Ressonante, Raman Estimulado e Depopulação Óptica. As duas últimas técnicas utilizam dois campos de laser, por isso são também chamadas de técnicas de campo duplo e proporcionam a simplificação do espectro de Fluorescência Ressonante, ajudando no seu entendimento e no cálculo das constantes moleculares dos estados estudados. Desenvolvemos também um método de obtenção de padrões de interferência, baseado no método proposto por Ramsey, a partir da modulação espacial da população do estado fundamental de um sistema aberto de dois níveis quaisquer. Foi possível obter franjas de interferência na região visível, sem que haja necessariamente coerência entre estados atômicos, efeito este observado pela primeira vez na literatura. / This work reports measurements in the vibrational bands of the A1∑+u→X1∑+g transition for Sodium dimer, produced in a supersonic expansion of the metal vapor into the vacuum. For the determination of the molecular constants we used righ-resolution laser spectroscopy techniques: Resonance Fluorescence, Stimulated Raman and Optical Depletion. The two last techniques need two lasers fields and provide the simplification of the Resonance Fluorescence spectrum, suitable for the tine assignment. We have also developed a new method to obtain Ramsey-like fringes in the optical region, due to a spatial modulation of the ground state population of any open two-level system. Tbe fringes were obtained without any atomic coherence of the levels, which is an effect observed in the literature for the first time.

Compostos orgânicos podem ser liberados dos materiais resinosos, mesmo após sua polimerização, como resultado da presença de monômeros residuais e do processo de degradação do próprio material, podendo ocasionar efeitos citotóxicos, genotóxicos e alergênicos. O objetivo do presente estudo, in vitro, foi avaliar a liberação de compostos orgânicos de dois materiais resinosos, recentemente lançados no mercado, que apresentam inovações em suas formulações (resinas Kalore TM - GC FUJI e FiltekTM Silorane - 3M ESPE), variando a fonte de luz polimerizadora (halógena ou LED), a solução de imersão (água ou saliva artificial) e o pH da solução de imersão (7 ou 4,5). Foram confeccionados 56 corpos de prova da resina Kalore TM e 56 da resina FiltekTM Silorane, sendo 28 polimerizados com luz halógena e 28 com luz LED. Após aleatorização, 7 corpos de prova de cada resina foram armazenados em água com pH neutro, 7 em água com pH ácido, 7 em saliva com pH neutro e 7 em saliva com pH ácido. A leitura dos espectros das soluções foi realizada por meio da espectroscopia de fluorescência após 1, 3, 24, 48, 72, 168, 216, 312, 432, 504 e 672 horas. Após 672 horas, ainda verificou-se a liberação de compostos orgânicos das resinas KaloreTM e FiltekTM Silorane em todas as condições avaliadas. A liberação de compostos orgânicos foi menor nos grupos experimentais polimerizados pela luz LED. A quantidade de compostos orgânicos liberados foi menor nas amostras imersas em saliva. A resina KaloreTM liberou uma quantidade maior de compostos orgânicos em pH neutro, independente do meio de imersão. A resina FiltekTMSilorane liberou uma quantidade maior de compostos orgânicos em pH ácido, quando imersas em água, e uma maior quantidade de compostos orgânicos em pH neutro, quando imersas em saliva. A resina FiltekTMSilorane liberou mais de um componente orgânico. A espectrometria de fluorescência permitiu avaliar a liberação de compostos orgânicos das resinas KaloreTM e FiltekTM Silorane. / Organic compounds may be released from the resin materials, even after polymerization, as a result of the presence of residual monomers and degradation of the material itself, which may cause cytotoxic, genotoxic and allergenics effects. The purpose of this study, in vitro, was to evaluate the release of organic compounds from two resin materials, recently launched on the market, that present innovations in their formulations (resins KaloreTM - GC FUJI and FiltekTM Silorane - 3M ESPE), varying the source curing light (LED or halogen), the immersion solution (water or artificial saliva) and the pH of the immersion solution (7 or 4.5). Were prepared 56 specimens resin KaloreTM and 56 resin FiltekTM Silorane, 28 polymerized with halogen light and 28 with LED light. After randomization, 7 samples of each resin were immersed in water at neutral pH, 7 in water at acid pH, 7 in the saliva at a neutral pH, and 7 in the saliva at acid pH. The reading of the spectra of the solutions was performed by fluorescence spectroscopy at 1, 3, 24, 48, 72, 168, 216, 312, 432, 504 and 672 hours. After 672 hours, there was still release of organic resins KaloreTM and FiltekTM Silorane under all conditions evaluated. The release of organic compounds was lower in the experimental groups polymerized by LED light. The amount of organic compounds released was lower in samples immersed in saliva. The resin KaloreTM released more organic compounds at neutral pH in both immersion media. The resin FiltekTMSilorane immersed in water released more organic compounds at acid pH, but when the resin was immersed in saliva the release of organic compounds was higher at neutral pH. The resin FiltekTMSilorane released more that one organic component. The fluorescence spectrometry allowed us to evaluate the release of organic compounds resins KaloreTM and FiltekTMSilorane.

As vidas-médias dos três primeiros níveis da banda-yrast I=2 construída sobre o estado h11/2- do núcleo de 135Pr, foram medidas, pela primeira vez, através da reação 121,123Sb(16O, 4n)133,135Pr, a 76 MeV, usando-se espectroscopia gama em conjunto com a técnica de medida da distância de recuo (RDM), no Laboratório PELLETRON, São Paulo, e TANDAR/CNEA, Buenos Aires, Argentina. Foram calculadas as probabilidades reduzidas de transição B(E2), com o objetivo de extrair informações sobre os parâmetros de deformação, os quais foram comparados às estimativas feitas pelos modelos teóricos para a região de massa A~130, como o modelo de um rotor triaxial mais quasi-partícula, o modelo geométrico e o TRS (\"Total Routhian Surface\"). Os valores experimentais das vidas-médias, dos B(E2) e dos parâmetros de deformação (B2, y) de 135Pr, foram comparados ao caroço de 134Ce, medido em [Hu77]. Os valores experimentais de Q0 obtidos para os três primeiros níveis da banda h11/2- de 135Pr, antes do backbending, são bastante parecidos aos do 134Ce. Cálculos teóricos para os dois núcleos, usando o programa TRS, forneceram resultados que estão em contraste com os experimentais. / Lifetimes of low-Iying states in I=2 bands built on the h11/2- state in the Z-odd nucleus 135Pr were measured by means of the 121,123Sb(16O,4n)133,135Pr reaction at a bombarding energy of 76 MeV, using in-beam gamma-ray spectroscopy together with the Doppler-Shift Recoil-Distance Technique at the PELLETRON, São Paulo and the TANDAR/CNEA Laboratory, Buenos Aires, Argentina. Reduced transition probabilities B(E2) were extracted in order to calculate the deformation parameters. These values were compared to theoretical models available for the mass region A~130, such as the Triaxial Rotor plus Quasi-Particle, the Cranked-Shell Model, the Geometrical Model and the Total Routhian Surface. The experimental values of 135Pr lifetimes, B(E2) and deformation parameters (B2, y) were compared to those for the 134Ce core, measured in [Hu77]. It was found that Q0 values for the h11/2- excited levels before backbending in 135Pr nucleus are very similar to those of the 134Ce core. TRS calculations were performed for both nuclei giving theoretical results which are in contrast to the experimental values.

A Espectroscopia por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) tem oferecido inúmeras possibilidades de pesquisa nas áreas de Biologia e Medicina. Uma de sus principais aplicações é a Espectroscopia in vivo do 31P no estudo da fisiologia de músculos esqueléticos. A partir desta metodologia pode-se quantificar as concentrações dos diferentes metabólitos fosforados que participam do metabolismo energético dos músculos, bem como suas alterações em função de contrações musculares. Com o objetivo de implantar a técnica de Espectroscopia in vivo no Laboratório de RMN do IFSC/USP, introduzimos várias adaptações ao Espectrômetro de Alta Resolução em Sólidos já existentes, incluindo a confecção de sondas . A partir desta adaptação, estudamos as alterações metabólicas dos compostos fosforados presentes em músculos esqueléticos, bem como o pH intraceleular, de ratos e camundongos em função de estímulos elétricos e exercício físico intenso. / The Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy has been offering many possibilities of research in the areas of Biology and Medicine. One of the most important applications is the 31P in vivo Spectroscopy to study the skeletal muscle physiology. Using this methodology, it is possible to quantify different phosphorus metabolite concentrations that take part of the muscle energetic metabolism, as their variations as a function of muscle contraction. To accomplish the objective of developing the in vivo spectroscopy technique in the NMR laboratory of the IFSC/USP, many modifications to our Solid High Resolution Spectrometer were introduced and probes were constructed. Following these changes, we studied phosphorus compounds metabolic changes in the skeletal muscle and the intracellular pH of rats and mice as a function of electric stimulation and intensive running exercise.

Átomos alcalinos são boas sondas para compreender as propriedades do He líquido. Considerável atenção experimental tem sido empregada para analisar as mudanças da posição e da largura da linha do espectro de absorção de átomos alcalinos imersos em um ambiente de He líquido. No lado teórico, vários estudos têm usado modelos simplificados como o modelo de bolhas e o modelo de agregado. Considerações de modelos mais realista agora são oportunas e relevantes. Neste trabalho, nós usamos a combinação da simulação de Monte Carlo (MC) e cálculos ab-initio de mecânica quântica (MQ). As configurações do líquido foram geradas para cálculos posteriores de MQ.Umimportante aspecto é a complexa interação interatômica do par He-He. Usando potenciais parametrizados, as simulações clássicas de MC foram efetuadas para sistemas alcalinos (Na, Rb, Cs e Na2) em He líquido e as condições foram T = 3 K e p = 1 atm. Estruturas estatisticamente descorrelacionadas formadas por um elemento alcalino central, envolvido pela primeira camada de solvatação completa, são amostradas e submetidas em um cálculo do espectro com DFT dependente do tempo usando diferentes funcionais híbridos e conjuntos de bases. Usando os funcionais PBE1PBE e O3LYP com conjuntos de bases extensos obtemos o deslocamento espectral em excelente concordância com os resultados experimentais para os sistemas de um único átomo alcalino. Para comparação, também usamos um modelo de agregado com 14 átomos de He em volta do átomo alcalino obtendo excelentes resultados também. O raio do modelo de agregado convergiu para perto do máximo da primeira camada de solvatação da função de distribuição radial. Um ponto adicional a ser considerado é o cálculo da largura da linha obtido com a simulação em He líquido que é discutida neste trabalho. Para o átomo de Rb, a energia de excitação em He líquido é em torno de -18,9 nm. Com a simulação em ambiente de He líquido obtivemos os melhores resultados entre -16,3 nm e -23,3 nm. O valor do deslocamento espectral usando o modelo de agregado ficou entre os -17,3 nm e - 22,3 nm. Os dois modelos apresentam o mesmo raio da bolha, por volta de 6-7Å. Para outros sistemas, como Na e Cs, encontramos a mesma convergência entre o modelo de agregado, a simulação do He líquido e os resultados experimentais. Para o sistema contendo Na2, os valores obtidos ficaram em boa concordância com os valores experimentais. / Alkali atoms are good probes for the understanding of liquid He properties. As such considerable experimental attention has been devoted to the analysis of the changes of line position and widths of the absorption spectra of alkali atoms in liquid He environment. On the theoretical side, several studies have used simplified models such as bubble and cluster models. Considerations of more realistic models are now timely and relevant. In this work, we use a combination of Monte Carlo (MC) simulation and ab initio quantum mechanical (QM) calculations. Liquid configurations are generated for subsequent QM calculations. One important aspect is the consideration of the complex interatomic interaction of the He-He pair. Using parametrized potentials, classical MC simulations are made for the alkali systems (Na, Rb, Cs and Na2) in liquid He. The conditions were T=3K and p=1 atm. Statistically uncorrelated configurations composed of a central alkaline element, surrounded by the full first solvation shell, are sampled and submitted to time-dependent DFT calculations of the spectrum using dierent hybrids functionals and dierents basis sets. Using the PBE1PBE and O3LYP functionals with large basis sets we obtained a spectral shift in excellent agreement with experiment for the systems of single alkaline atom. For comparison, we also used a cluster model and obtained 14 He atoms around the alkali atom with excellent results too. The radius of the cluster model converged to a value close to the maximum of the first solvation shell in radial distribution function. An additional point considered is the calculation of the spectral line width using the liquid simulation also discussed in this work. For Rb atom, the excitation energy in liquid He is about -18.9 nm. With the liquid He environment simulation we obtained the best results between -16.3 nm and -23.3 nm. The values of the spectral shift using the cluster model were between -17.3 nm and 22.3 nm. The two models show the same bubble radius, about 6-7Å. For the others system, like Na and Cs, we found the same convergence between the cluster model, the simulation of the He liquid and the experimental results. For Na2, the values obtained were in good agreement to the experimental values.

O presente trabalho propõe-se a mapear espacialmente as propriedades físicas de um conjunto destes objetos, de morfologia bipolar, e então efetuar sua modelagem. Para este mapeamento foram executadas observações do Observatório Pico dos Dias (LNA/MCT) através das técnicas observacionais de espectroscopia de fenda longa e de campo integral. As modelagens foram executadas com o código de fotoionização CLOUDY em seu formato pseudo tridimensional, CLOUDY_3D. Nossos resultados mostram que as simulações são capazes de reproduzir em boa medida o quadro de observações realizadas, mesmo partindo de considerações simplificadoras para a construção do ambiente astrofísico analisado. Como produto, estabelece-se limites para os parâmetros dos objetos, tais como características da distribuição de matéria, propriedades da fonte central, distância e dimensões envolvidas. / This study aims to map spatially the physical properties of a set of objects, with bipolar morphology, and then build their models. For this mapping, observations were performed at the Pico dos Dias Observatory (LNA / MCT) using the observational techniques of long slit and integral field spectroscopy. Modeling was performed with the photoionization code CLOUDY in its pseudo three-dimensional format, CLOUDY_3D. Our results show that the simulations are able to reproduce the major features of observations, even taking simplifying assumptions for the astrophysical environment analyzed. As a product, it establishes limits for the parameters of objects, such as characteristics for the distribution of matter, properties of the central star, distances and related dimensions.

A identificação de isolados dentro de algumas espécies de fungos filamentosos é de interesse médico, agrícola e industrial. Dentro do gênero Metarhizium, por exemplo, a identificação de espécies vêm sendo constantemente modificada devido a análise genética. Nesse contexto, o desenvolvimento de novas estratégias para a identificação rápida e confiável de microrganismos de maneira geral, e de fungos especificamente, é desejável. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) tornou-se amplamente difundida na medicina e biologia por fornecer rapidamente informações capazes de caracterizar bioquimicamente uma amostra. Assim, o objetivo desta pesquisa foi utilizar a espectroscopia de FTIR para a caracterização e classificação de linhagens e de espécies dos gêneros Aspergillus e Metarhizium, além da comparação entre diferentes metodologias para classificação. Foram selecionadas duas espécies do gênero Aspergillus: Aspergillus nidulans (ATCC 10074); Aspergillus flavus (ATCC 1410) com conídios verde e branco, obtidas da ATCC \"American Type Culture Collection\"(Manassas, VA), e seis espécies do gênero Metarhizium: Metarhizium acridum (ARSEF 324); Metarhizium acridum (ARSEF 3391); Metarhizium acridum (ARSEF 7486); Metarhizium anisopliae (ARSEF 5749); Metarhizium brunmeum (ARSEF 1095) e Metarhizium brunmeum (ARSEF 5626), obtidas da \"USDA-ARSEF collection of Entomopathogenic Fungal Cultures\"(U.S. Plant, Soil and Nutrition Laboratory, Ithaca, NY). O cultivo de todas as espécies foi feito em laboratório. As espécies A. nidulans ATCC 10074 e M. acridum ARSEF324 foram usadas para avaliar a influência da luz e do pH do meio de cultura sobre o crescimento dos fungos. Os valores de pH do meio estudados variaram ente 5 e 8. Para obter os espectros de absorção, os conídios foram delicadamente retirados e depositados sobre o cristal de ATR do espectrômetro do FTIR. Os espectros foram normalizados vetorialmente e subdivididos em quatro intervalos: 910-1178 cm-1 , 1178-1490 cm-1 , 1490-1790 cm-1 e 2810-2990 cm-1 . Parâmetros espectroscópicos como o deslocamento do pico de absorção e as razões entre áreas sob as bandas foram calculadas para todos os espectros coletados. O teste estatístico t-Student foi aplicado a estes parâmetros para diferenciar as amostras. Ambas as análises foram realizadas pelo programa Origin 8.5. A análise de componentes principais e agrupamento foram realizada usando o programa Minitab 16. As técnicas utilizadas para análise foram capazes de diferenciar as amostras de Aspergillus crescidas na presença e na ausência de luz, mas o mesmo não foi possível para o Metarhizium. Dentre os valores de pH do meio de cultura foi possível apenas a diferenciação do pH 8. O A. flavus com conídios brancos e verdes foram diferenciados entre si assim como entre eles e os A. nidulans. Entre as espécies foi possível obter a classificação de acordo com a taxonomia através da região espectral 1178-1490 cm-1. As quatro metodologias foram consideradas adequadas para análise dos espectros de absorção, entretanto o deslocamento de pico e a razão entre as áreas são viáveis apenas para um número pequeno de amostras enquanto o PCA e o cluster são viáveis para um número grande de amostras. / The identification of isolates within some species of filamentous fungi has medical, agricultural and industrial interest. Within the genus Metarhizium, for example, species identification is being constantly changed due to genetic analysis. In this context, the development of new strategies for the rapid and reliable identification of microorganisms in general, and specifically of fungi is desirable. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) has become widespread in medicine and biology by providing information quickly able to biochemically characterize a sample. The aim of this research was to use FTIR spectroscopy for characterization and classification of strains and species of the genera Aspergillus and Metarhizium and compare different methods for classification. We selected two strains of the genus Aspergillus: Aspergillus nidulans (ATCC 10074), Aspergillus flavus (ATCC 1410) with green and white conidia, obtained from ATCC \"American Type Culture Collection\"(Manassas, VA), and six strains of Metarhizium: Metarhizium acridum (ARSEF 324); Metarhizium acridum (ARSEF 3391); Metarhizium acridum (ARSEF 7486), Metarhizium anisopliae (ARSEF 5749); Metarhizium brunmeum (ARSEF 1095) and Metarhizium brunmeum (ARSEF 5626), obtained the \"USDA-ARSEF collection of Entomopathogenic Fungal Cultures \"(U.S. Plant, Soil and Nutrition Laboratory, Ithaca, NY). The cultivation of all species were made in the laboratory. The species A. nidulans (ATCC 10074) and M. acridum (ARSEF 324) were used to evaluate the influence of light and pH of the culture medium on the growth of fungi. The pH values of the medium studied ranged between 5 and 8. To obtain the absorption spectra, the conidia were gently removed and deposited on the ATR crystal of FTIR spectrometer. The absorption spectra were vector normalized and divided in four ranges: 910-1178 cm-1, 1178-1490cm-1, 1490-1790cm-1 and 2810-2990cm-1. Spectroscopic parameters as the displacement of the absorption peak and the ratios of the areas under the bands were calculated for all spectra collected. The statistical test t-Student was applied on these parameters to differentiate the samples. Both analyzes were performed by the program Origin 8.5. The principal component analysis and cluster analysis were performed using Minitab 16. The techniques used for analysis were able to differentiate samples of Aspergillus grown in the presence and absence of light, but it was not possible to Metarhizium. Among the pH of the culture medium was only possible to identify the pH 8. The A. flavus with white and green conidia were differentiated among themselves and between them and the A. nidulans. Among the strains of the same specie it was possible to obtain the correct classification according to the taxonomy through spectral region 1178-1490 cm-1. The four methods were considered appropriate for the analysis of absorption spectra, however displacement of the absorption peak and the ratios of the areas are feasible for a small number of samples and the multivariate analysis are feasible for a large number of samples.

Com uma grande diversidade climática, 13% de toda a água doce do mundo em seu território, abundância na energia solar e chuvas regulares, o Brasil é um país favorável para o desenvolvimento da agropecuária. Segundo o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) as vendas do setor do Agronegócio brasileiro, de janeiro até julho de 2016, alcançaram US$ 52,8 bilhões, respondendo por 49% de todas as exportações do país. Dois produtos que contribuem decisivamente para este sucesso são a soja e a laranja, onde o Brasil se enquadra como grande produtor e exportador. Um fator que pode comprometer o crescimento do setor do agronegócio são as pragas e doenças. Neste trabalho foram utilizadas técnicas de imagens e espectroscopia de fluorescência como ferramentas de diagnóstico de doenças e fenotipagem. As culturas estudadas, por sua relevância econômica, foram os citros e a soja. Foram investigadas folhas de laranja sadias e doentes com Huanglongbing (HLB), conhecida também como Greening e folhas de soja sadias e doentes com Green StemandFoliar Retention (GSFR), popularmente conhecida como Soja Louca II. Com base em descritores retirados dos espectros e das imagens foram desenvolvidos classificadores utilizando-se a Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLSR). O desempenho dos classificadores para diferenciar folhas de soja doentes de folhas sadias alcançou 99% para o sistema de espectroscopia de fluorescência e 100% para o sistema de Imagens de Fluorescência. Já com o sistema de imagens de Refletância com Luz Polarizada o acerto na classificação correta entre folhas de laranja sadias e com HLB foi de 84%. Também foi estudada a possibilidade de utilização de imagens termais em diferentes situações de estresse hídrico e nutricional. Através deste sistema foi possível detectar plantas em condições de estresses hídricos decorridos dois dias após o corte de água. As técnicas acima mencionadas também foram testadas para fenotipagem de plantas. Foram analisadas 20 variedades diferentes de citros e 3 de soja. A taxa de acerto na diferenciação de citros geneticamente muito próximos ficou em torno de 63% e para soja foi alcançado 95%, isso quando empregado o sistema de espectroscopia de fluorescência. Com base nesses resultados é possível afirmar que as técnicasfotônicas combinadas com os modelos classificadores, podem ser utilizadas como ferramentas para diagnosticar as doenças, como a GSFR e o HLB, e avaliar diferentes tipos de estresse abiótico. Elas também podem ser utilizadas para diferenciar variedades de plantas, mesmo no caso de variedades muito próximas geneticamente, onde as técnicas tradicionais não são capazes de fazê-lo. Os resultados apresentados foram promissores e podem, em um futuro próximo, gerar sistemas portáteis que devem auxiliar os produtores no campo. / With a great climatic diversity, 13% of all the fresh water of the world in its territory, abundance in solar energy and regular rains, Brazil is a favorable country for the development of agriculture. According to the Ministry of Agriculture, Livestock, and Supply (MAPA), sales of the Brazilian Agribusiness sector, from January to July 2016, reached US$ 52.8 billion, accounting for 49% of all Brazilian exports. Two products that contribute decisively to this success are soy and orange, where Brazil is a major producer and exporter. One factor that can jeopardize the growth of the agribusiness sector is pests and diseases. In this work, fluorescence spectroscopy and imaging techniques were used as tools for the diagnosis of diseases and phenotyping. The crops studied, because of their economic relevance, were citrus and soybean. Healthy and infected leaves with Huanglongbing (HLB), also known as Greening, and healthy and infected leaves with Green Stem and Foliar Retention (GSFR), popularly known as Mad Soybean II, were investigated. Based on descriptors taken from spectra and images, classifiers were developed using Partial Least Squares Regression (PLSR). The performance of the classifiers to differentiate diseased leaves from healthy leaves reached 99% for the fluorescence spectroscopy system and 100% for the Fluorescence Imaging system. The success rate of classification for the system using polarized reflectance images reached 84%. We also studied the possibility of using thermal images in different situations of water and nutritional stress. Through this system, it was possible to detect plants in conditions of water stress after two days of water cut. The techniques above mentioned were also tested for plant phenotyping. Twenty different citrus and three soybean varieties were analyzed. The success rate of the differentiation using fluorescence spectroscopy for very close citrus was around 63% and for soybean was reached 95%. Based on these results it is possible to conclude that the photonic techniques combined with the classifier models can be used as tools to diagnose diseases such as GSFR and HLB and to evaluate different types of abiotic stress. They can also be used to differentiate plant varieties, even in the case of very closely varieties, where traditional techniques are not able to carry out. The results presented were promising and may, in the near future, generate portable systems that should assist farmers in the field.