This dissertation is focused on 30 kDa protein phosducin (Pdc) and on the regulation of its function through the interaction with 28 kDa adaptor protein 14-3-3. These two proteins participate in G-protein signal transduction pathways, especially in the process of light signal transduction. It is assumed that Pdc binds to the Gtβγ complex of G-protein called transducin and through this interaction it inhibits the reassociation of Gtβγ with Gtα thus reducing the visual signal transfer. This process is thought to participate in a long- term light adaptation. The regulation of Pdc function is further regulated by its phosphorylation and subsequent binding to the 14-3-3 protein. It has been speculated that the 14-3-3 binding plays a key role in the inhibition of the interaction between phosphorylated Pdc (Pdc-PP) and Gtβγ. The formation of the 14-3-3/Pdc-PP complex leads to the reassociation of Gtβγ with Gtα and consequently to the amplification of visual signal transfer. Nevertheless, the mechanism by which the 14-3-3 protein binding inhibits the interaction between Pdc and Gtβγ remains elusive. The main aims of this dissertation were: (i) to investigate the structure of Pdc in its apo-state (in the absence of the binding partner) and in the complex with 14-3-3, and (ii) to suggest the mechanism of the...

A incorporação de novas ferramentas na área de saúde tem promovido uma grande atividade interdisciplinar. A Odontologia tem sido uma dessas áreas beneficiadas com a incorporação de novas tecnologias, principalmente, na área de detecção de cáries. Atualmente, a tecnologia para uso da fluorescência no diagnóstico da cárie utiliza apenas um comprimento de onda no espectro da fluorescência, relacionando com a intensidade, para a determinação da presença ou ausência de tecido cariado. No entanto, deve ser analisado o espectro de fluorescência como um todo e não a fluorescência em um único ponto, pois todos os comprimentos de onda na fluorescência contêm a informação mais precisa sobre a existência ou não de cárie. Neste trabalho descrevemos uma maneira de processarmos a fluorescência para diagnosticar com mais precisão a existência de cárie, para isso, estudamos o comportamento da fluorescência do esmalte e dentina sadios e dentina cariada através de duas formas de processamento dessa fluorescência, sendo primeiramente através da razão do pico elástico pelo pico inelástico e a razão da área inelástica pela área elástica. Utilizamos dentes que apresentavam esmalte e dentina sem cárie e uma face com dentina cariada que foram excitados com três fontes de laser com 442nm, 532nm e 632nm. Foi possível determinar que os três comprimentos de onda foram eficientes na detecção de cárie, porém quando os tecidos foram excitados com 442nm e 632nm os resultados apresentaram os melhores contrastes, além disso, apresentamos um segundo experimento, onde medimos a fluorescência do esmalte sadio com o aparelho comercial Diagnodent® antes e depois da irradiação com o laser de Er: YAG e mostramos que o aparelho mostra erros nessas medidas acusando cárie em esmalte sadio irradiado com o laser, isso identifica um problema quando a fluorescência é captada em um único comprimento de onda / The introduction of new tools in medicine has promoted an important interdisciplinar activity. In Dentistry, the improvement induced by this new technology is mainly observed at caries detection. Until now, the fluorescence procedure for caries detection is based on the investigation of only a specific region of the fluorescencespectrum. From this analysis the presence of caries or healthy tissues is inferred. However, all the fluorescence spectrum must be evaluated and not only a small part of it. The collected information will be important to the caries diagnosis. In this work we propose two ways to process the fluorescence spectrum in order to obtain a more accurate diagnosis. In this way, we study the fluorescence behavior of health enamel and healthy and decayed dentin. The fist way to process the fluorescence here proposed is obtained by the ratio of inelastic peak and elastic peak and the second one, the ratio of the inelastic and elastic areas. It were investigated human teeth with healthy enamel, decayed and healthy dentin surfaces at the same sample. The fluorescence was induced by three lasers excitation: 442nm, 532nm and 632nm. Ali the used wavelengths showed to be efficient for caries detection, however 442nm and 632nm presented better contrasts. A second study was performed, when the fluorescence of healthy enamel was investigated using a commercial device (Diagnodent®) previously and after Er: YAG irradiation. It was demonstrated that this device can present divergent results showing a caries diagnosis for a healthy irradiated enamel surface. This result identifies a problem when a single wavelength is evaluated from all the fluorescence spectrum

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.

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.

Propriedades estruturais de membranas modelo, tais como as vesículas lipídicas, podem ser investigadas através da adição de sondas fluorescentes. Após sua incorporação aos sistemas biomoleculares, as moléculas fluorescentes são excitadas por luz linearmente polarizada e a emissão de fluorescência é despolarizada, devido à difusão translacional e também à difusão rotacional do fluoróforo, durante o tempo de vida do estado excitado. O monitoramento da luz emitida é feito através da técnica de fluorescência resolvida no tempo, em que são acompanhadas, por um lado, a intensidade da luz emitida, que fornece o tempo de decaimento da fluorescência, dependente do meio, e, por outro, o decaimento da anisotropia nas componentes da luz emitida, cujos tempos de correlação rotacional informam sobre a fluidez do meio. Uma molécula muito usada como sonda fluorescente é o DPH. Este fluoróforo, bastante hidrofóbico, possui simetria molecular uniaxial, e seus momentos de transição de absorção e emissão são colineares. Um dos usos desta sonda é no acompanhamentos da fluidez da bicamada lipídica ao longo da transição de fase das cadeias. A interpretação de dados experimentais requer modelos para a localização das moléculas fluorescentes, bem como para as possíveis restrições a seu movimento. Neste estudo, apresentamos três modelos para a difusão de moléculas fluorescentes uniaxiais, como o DPH, sugeridos em diversos artigos da literatura. O primeiro modelo consiste de um dipolo com rotação livre aleatória em solução homogênea, e serve como base para os modelos de difusão em meios anisotrópicos. No segundo modelo, consideramos rotações aleatórias dos dipolos reemissores no interior de cones distribuídos com seus eixos perpendiculares à vesícula esférica, geometria que pode refletir o movimento da sonda com eixo em media paralelo às cadeias lipídicas, restrito por elas. No terceiro modelo, o dipolo rotacional no plano da bicamada de geometria esférica, movimento que poderia ocorrer entre as monocamadas que constituem a bicamada. Para cada um dos modelos propostos analisamos a difusão rotacional da sonda através de dois métodos: (i) resolvemos a equação de difusão, para uma única molécula, levando em conta as condições de contorno impostas pelos modelos e determinamos a probabilidade da molécula ser encontrada com uma dada configuração em um tempo t. considerando a distribuição de moléculas na geometria proposta, obtemos a expressão analítica para a anisotropia de fluorescência. No caso da geometria do cone, a solução é obtida numericamente; (ii) realizamos simulações numéricas do passeio aleatório rotacional restrito, nas geometrias correspondentes, método muito útil no caso de geometrias de baixa simetria ou de composição de geometrias. Realizamos um estudo exploratório dos dados experimentais para DPH em membrana modelo, à luz dos resultados para os dois modelos propostos para este meio anisotrópico. / Structural properties of model membranes, such as lipid vesicles, may be investigated through the addition of fluorescent probes. After incorporation into the biomolecular system, the fluorescent molecules are excited with linearly polarized light and the fluorescence emission is depolarized due to translational as well as rotational diffusion during the life-time of the excited state. The monitoring of emitted light emitted informs on fluorescence decay times, and the decay of the components of the emitted light yield rotational correlation times which inform on the fluidity of the medium. The fluorescent molecule DPH, of uniaxial symmetry, is rather hydrophobic and has collinear transition and emission moments. It has been used frequently as a probe for the monitoring of the fluidity of the lipid bilayer along the phase transition of the chains. The interpretation of experimental data requires models for localization of fluorescent molecules as well as for possible restrictions on their movement. In this study, we develop calculations for three models for uniaxial diffusion of fluorescent molecules, such as DPH, suggested in several articles in the literature. The first model consists of a free randomly rotating dipole in a homogeneous solution, and serves as the basis for the study of the diffusion of models in anisotropic media. In the second model, we consider random rotations of emitting dipoles distributed within cones with their axes perpendicular to the vesicle spherical geometry: this could mimic the movement of the probe axis parallel to an average lipid chain. In the third model, the dipole rotates in the plane of the bilayer spherical geometry, within a movement that might occur between the monolayers forming the bilayer. For each of the models proposed, two methods are used by us in order to analyse the rotational diffusion: (1) solution of the corresponding rotational diffusion equation for a single molecule, taking into account the boundary conditions imposed by the models, for the probability of the fluorescent molecule to be found with a given configuration at time t. considering the distribution of molecules in the geometry proposed, we obtain the analytical expression for the fluorescence anisotropy, except for the cone geometry, for which the solution is obtained numerically; (11) numerical simulations of a rotational random walk restricted in geometries corresponding method very useful in case of low-symmetry geometries or geometries of composition. In this study, we have reproduced existing calculations, in some cases, extended calculations developed previously by other authors, in others, or, still, developed new calculations. As an application of our methodology for analysis of diffusional rotations, we have conducted an exploratory study of the experimental data for DPH in lipid bilayers, in the light of the results for the two models proposed for anisotropic media.

Foi estudado o comportamento fotofísico da 9-aminoacridina (9AA) e derivados, safranina O, auramina e 9-vinilantraceno, em partículas de sílica. Inicialmente, partículas de sílica obtidas comercialmente foram modificadas e marcadas com corantes acridínicos, porém sua morfologia tornou inviável o estudo fotofísico, devido à sua irregularidade. Foram preparadas nanoesferas de sílica, pelo método de Stöber, com diâmetro médio de 50 nm, que apresentaram altos sinais de fluorescência. Além disso, para evitar a dessorção dos marcadores nas nanopartículas em suspensão, foram preparadas nanopartículas do tipo cascacaroço, contendo um núcleo rico em marcador, protegido por uma casca de sílica. Estas nanopartículas, com diâmetro médio de 125 nm, mostraram-se excelentes matrizes para o estudo dos corantes, retardando sua difusão para o solvente. Foram ainda preparadas nanopartículas contendo poli(metacrilato de metila) marcado com derivado acridínico. A interação entre grupos silanol na superfície e o grupo N-H do marcador bloqueou o processo de transferência de carga intramolecular, característico do corante. Por fim, foram preparadas nanopartículas marcadas com 9-aminoacridina e safranina O. Na presença de safranina O, o tempo de vida de fluorescência referente à desativação do cromóforo acridina passou de 12,2 ns para 9,71 ns, indicando processos de transferência de energia e supressão de fluorescência, no interior das partículas. / Photophysical behavior of 9-aminoacridine (9AA) and derivatives, safranine O, auramine and 9-vinylanthracene was investigated, in silica particles. Firstly, commercial silica was modified and grafted with acridinic dyes; however, photophysical studies became unviable, due to its morphology. Silica nanospheres were prepared by Stöber method, with mean diameter of 50 nm, presenting high fluorescence emission. Moreover, in order to avoid de desorption of dyes from particles in suspension, systems containing a dye reach nucleus protected by silica shells were prepared (core-shell nanoparticles). The core-shell nanospheres, with mean diameter of 125 nm, are excellent matrixes for fluorescence studies, since it retards dye diffusion to the solvent. It was also prepared nanoparticles containing poly(methylmethacrylate) grafted with 9AA derivative. Interaction between silica silanol groups and dye N-H groups broke the intramolecular charge transfer, a characteristic process occurring in this dye. Finally, nanoparticles grafted with 9AA and safranine O were prepared. In the presence of safranine, fluorescence lifetime related to the deactivation of the chromophore acridine reduced from 12.2 ns to 9.71 ns, suggesting energy transfer and fluorescence quenching processes within the particles.

Neste trabalho foi investigado o controle do processo de fluorescência excitada por absorção de dois fótons no polímero conjugado MEH-PPV, utilizando um sistema de formatação espectral da fase dos pulsos ultracurtos. Para tal estudo, foi utilizado um oscilador laser de Ti:Safira (15 fs, ~ 800 nm e largura de banda de 60 nm). Através de dois distintos métodos de formatação, observa-se a influência destes no processo de fotodegradação do MEHPPV, inferido pela diminuição da intensidade do sinal de fluorescência. No primeiro método de formatação, é estudada a influência de diferentes chirps impostos aos pulsos no processo de fluorescência do MEH-PPV. Observa-se uma menor taxa de fotodegradação para pulsos com maiores chirps, independente do sinal, em comparação a pulsos no limite de transformada. Esse efeito foi relacionado ao acréscimo na duração temporal dos pulsos com chirp, com consequente diminuição da intensidade. Numa segunda etapa, através do uso de um espelho deformável, a fase espectral do pulso é formatada usando uma máscara de fase senoidal. Neste caso, a intensidade de fluorescência foi modulada em aproximadamente 25%, num claro processo de controle coerente, sem nenhuma diferença apreciável no processo de fotodegradação. Desta forma, técnicas de controle coerente com formatação espectral da fase poderiam ser utilizadas para modular a intensidade do sinal de fluorescência no MEH-PPV, sem detrimento ao processo fotodegradativo. / In this work we studied the control of two-photon excited fluorescence in the conjugated polymer MEH-PPV, using pulse-shaping techniques to manipulate the pulse spectral phase. The experiments were carried out with a Ti:sapphire laser oscillator (15 fs, ~ 800 nm and 60 nm of bandwidth). We investigated the influence of two distinct pulse-shaping methods in the MEH-PPV photodegradation, inferred by the decrease in the fluorescence intensity. In the first method, we studied the effect of different pulse chirps on the MEH-PPV fluorescence. A smaller photodegradation rate was observed for pulses with higher chirps, independently of its sing, in comparison with pulses close to the Fourier Transform limit. This effect was attributed to the increase in the pulse duration for chirped pulses, and consequent decrease in the pulse intensity. In a second stage, we modulate the pulse spectral phase by employing a senoidal phase mask though a deformable mirror. In this case, a 25% modulation in the fluorescence intensity was determined, whereas no considerable effect was observed in the photodegradation. In this way, coherent control techniques employing spectral phase pulse-shaping could be used to modulate MEH-PPV fluorescence, without any negative effect to its photodegradation.

Nos dias atuais, os pacientes tem uma grande preocupação com a estética dos dentes. Alterações de posicionamento é um exemplo de problema que o paciente tem interesse em resolver com o tratamento ortodôntico. No entanto, o próprio tratamento ortodôntico tem como característica o uso de acessórios que podem facilitar o acúmulo de resíduos alimentares e dificultar a higienização. Facilitando o desenvolvimento de lesões cariosas. Este estudo in vitro se propôs a avaliar o efeito do mascaramento de tecido dental desmineralizado quando restaurado com a resina infiltrante. Vinte superfícies vestibulares obtidas através de incisivos bovinos tiveram suas superfícies planificadas. Cada espécime foi individualizado de modo que toda leitura para recolhimento de dados fosse feita na mesma superfície. Os espécimes foram submetidos a análise por espectrofotômetro, para obtenção de coordenadas de cor, e a análise da perda mineral, através de quantificação de fluorescência induzida por luz (QLF), sendo que essas análises foram feitas nos tempos: inicial, pós ciclagem de pH, após restauração com a resina infiltrante e após hidratação da resina infiltrante. A análise inicial foi feita de modo a ser obtido o valores iniciais de cor e de conteúdo mineral dos espécimes. Após a leitura inicial, os espécimes foram submetidos a ciclagem de pH durante 16 dias, permanecendo diariamente em soluções desmineralizadora e remineralizadora por 6horas e 18 horas respectivamente. Após o desafio ácido, os espécimes foram avaliados, sendo este o tempo denominado Inicial. Em seguida os espécimes foram restaurados utilizando a resina infiltrante seguidos de nova avaliação, sendo este tempo denominado Icon. Os espécimes permaneceram em água destilada para hidratação da resina e submetidos a nova avaliação, sendo este tempo denominado Hidratado. Pode-se concluir que a variação total de cor (E), é perceptível ao observador comum, quando comparado à cor inicial com a cor após a restauração. Enquanto que a análise feita pelo QLF, a perda mineral não foi detectada após a hidratação da resina infiltrante. / In the present days, patients have a major concern with the aesthetics of teeth. Changes positioning is an example of a problem that the patient is interested in resolve with orthodontic treatment. However, the actual orthodontic treatment is characterized by the use of accessories that can facilitate the accumulation of food residues and hinders hygiene. This facilitates the development of caries lesions. This in vitro study aimed to evaluate the effect of masking demineralized dental tissue when restored with the infiltrant resin. Twenty buccal surfaces obtained from bovine incisors had planned their surfaces. Each specimen was individualized so that the entire data for analysis was done on the same surface. The specimens were analyzed by spectrophotometer for obtaining color coordinates, and the analysis of mineral loss through quantification of light-induced fluorescence (QLF), and these analyzes were made at times: initial pH cycling post, after restoration with resin infiltrating and. The specimens were analyzed by spectrophotometer for obtaining color coordinates, and the analysis of mineral loss through quantification of light-induced fluorescence (QLF), and these analyzes were made at times: initial pH cycling post, after restoration with resin infiltrating and infiltrating resin after hydration. The initial analysis was made in order to obtain the initial values of color and mineral content of the specimens.. After the initial reading, the specimens were subjected to pH cycling for 16 days, daily remaining in demineralizing and remineralizing solution for 6 hours and 18 hours respectively. After the acid challenge, the specimens were evaluated, this time called Inicial. Then the specimens were restored using resin infiltration followed new analysis, this time being named Icon. The specimens remained in distilled water for hydratation of the resin and subjected to new analysis, this time being called Hidratado. It can be concluded, that the total variation of color (E) is perceptible to the casual observer, when compared to the initial color with the color after restoration. While the analysis by QLF, the mineral loss was not detected after hydratation of resin infiltration.

Este trabalho teve por objetivo estudar as interações do corante auramina O em suspensões aquosas de argilas naturais e sintéticas, correlacionando as diferenças de comportamento do corante com as propriedades das argilas estudadas. Estes sistemas podem ser futuramente empregados no desenvolvimento de materiais híbridos corante-argila fotoativos. A Auramina O foi estudada nas argilas, utilizando-se espectroscopia de absorção molecular na região do UV - visível e técnicas de fluorescência estática e dinâmica. A fluorescência da Auramina O aumenta após a adição do corante na argila, devido à adsorção das moléculas de corante na superfície externa das argilas, que restringe o movimento de torção da Auramina. Em períodos mais longos, as moléculas do corante migram para a região interlamelar das partículas de argila. A agregação das moléculas de corante pode ocorrer na região interlamelar, conduzindo à diminuição da emissão de fluorescência. Os rendimentos quânticos de fluorescência (ΦF) da auramina O nas argilas montmorilonitas naturais SAz-1, SWy-1, e nas argilas sintéticas Syn-1 e Laponita RDS são 0,015; 0,007; 0,016 e 0,017, respectivamente. Estes valores são maiores do que o rendimento quântico de fluorescência (ΦF) da auramina em solução aquosa e são da mesma ordem de grandeza do ΦF encontrado para solventes viscosos investigados como n-hexanol e n-heptanol (0,014 e 0,015). Estudos de espectroscopia de fluorescência resolvidos no tempo da Auramina adsorvida em argilas revelaram decaimentos multiexponenciais com componentes nas faixas de 25-36 ps, 219-362 ps e 1300-1858 ps. Os componentes de vida curtos podem ser atribuídos às espécies ligadas à superfície externa e os componentes de maior tempo de vida são atribuídos a moléculas do corante nos espaços interlamelares, que interagem fortemente com a argila. Parece claro que, a adsorção da Auramina nas argilas provoca uma redução significativa da taxa de conversão interna que envolve a difusão de rotação, de modo que o corante é bloqueado em uma geometria desfavorável para a conversão conformacional interna. / This thesis aims to study the auramine dye interactions in the aqueous suspensions of natural and synthetic clays, correlating dye behavioral differences with the properties of the studied clays. The spectroscopic behavior of Auramine O in aqueous suspensions of montmorillonite clays was studied using absorption and static and dynamic fluorescence techniques. The fluorescence of Auramine O increases immediately after mixing the dye solution with the suspension of clay due to its adsorption on the external surface of the clays, which restricts the torsional molecular motion of Auramine. At longer times, the dye molecules migrate into the interlamellar region of the clay particles. Aggregation of the dye molecules can occur in the interlayer region, leading to the decrease of the fluorescence emission. The fluorescence quantum yields (ΦF) of auramine O on the natural montmorillonites SAz-1, SWy-1, Syn-1 and Laponite clays were 0.015, 0.007, 0.016 and 0.017, respectively. These values are higher than the ΦF of auramine O in aqueous solution and are of the same order of magnitude of the ΦF found for viscous solvents such as n-hexanol and n-heptanol (0.014 and 0.015). Time-resolved fluorescence spectroscopy studies of adsorbed Auramine on clays revealed multi-exponential decays with components in the 25-36 ps, 219-362 ps and 1300-1858 ps ranges. The short-lived components can be attributed to species bound to external surface and the longer lifetime is assigned to dye molecules in interlayer spaces interacting strongly with the clay. It seems clear that the binding of Auramine to clays causes a significant reduction of the rate of internal conversion that does involve rotational diffusion, so that the clay will be locked in a conformational geometry unfavorable for internal conversion.

Sensores ópticos possibilitam a determinação da temperatura de maneira rápida e à distância, em ambientes onde os sensores de contato padrão se mostram ineficientes, como centrais elétricas (fortes campos eletromagnéticos), circuitos eletrônicos e células biológicas (escala micrométrica). Estes dispositivos são baseados em variações de uma propriedade óptica de um dado material devido à variação de temperatura. A técnica da razão da intensidade de fluorescência (FIR) faz uso da variação das intensidades relativas das emissões de dois níveis termicamente acoplados de um centro emissor, muitas vezes um íon terra-rara trivalente. O neodímio (Nd3+) é comumente empregado por apresentar emissões na janela biológica óptica do infravermelho próximo. Neste trabalho, vidros fluorofosfatos dopados com Nd3+ são utilizados como materiais para determinação da temperatura através da FIR. As emissões são coletadas por uma fibra óptica conectada a um espectrômetro portátil, cujos espectros medidos são analisados por um software. Este sistema permite a determinação em tempo real das razões das intensidades de fluorescência e, consequentemente, da temperatura. Sensibilidades de até 1,96%/K são obtidas para a razão entre as emissões do Nd3+ em 800 e 870 nm. Já o uso da razão entre as intensidades das emissões em 750 e 870 nm resulta em sensibilidades que chegam a 2,46%/K. A adição de itérbio (Yb3+) aos vidros faz com que a sensibilidade chegue a 2,77%/K quando emissões de ambos os íons são comparadas. O papel dos fônons na transferência de energia entre os íons é analisado. Os valores de razão de fluorescência obtidos a partir da análise pela teoria de Judd-Ofelt são aproximadamente 25% inferiores aos obtidos experimentalmente, não permitindo, neste sistema, o cálculo a priori da curva de calibração do sensor. / Optical sensors enable fast and long-distance temperature measurements in environments where standard contact sensors are ineffective, such as power stations (strong electromagnetic fields), electronic circuits and biological cells (sub-micron scale). These devices are based on temperature induced changes in optical properties of a given material. The fluorescence intensity ratio technique (FIR) makes use of the relative emission intensities variation of two thermally coupled levels of an emission center, usually a trivalent rare-earth ion. Neodymium (Nd3+) is commonly employed as its emissions lie in the near-infrared biological optical window. Here, Nd3+-doped fluorophosphate glasses are employed as a temperature sensing material through the use of FIR. The emissions are collected by an optical fiber connected to a portable spectrometer, whose measured spectra are analyzed by a software. This system enables real-time determination of the fluorescence intensity ratios and, therefore, the temperature. Sensibilities as high as 1.96%/K are obtained through the ratio between 800 and 870 nm Nd3+ emissions. The use of the emission ratio between 750 and 870 nm results in 2,46%/K sensibilities. The addition of ytterbium (Yb3+) dopant to the glasses makes the sensibilities increase to 2,77%/K when the emissions from both ions are compared. The phonons role in the energy tranfer between the ions is analyzed. The fluorescence ratio values obtained via Judd-Ofelt analysis are approximately 25% lower than the experimentally obtained, thus preventing, in this system, a priori calculation of the sensors calibration curve.