Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-16T23:56:29Z No. of bitstreams: 1 EDMAR JOSÉ DO NASCIMENTO – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 1146136 bytes, checksum: 66fa0c285fd895d4aa000dd5ad1d1eef (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T23:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDMAR JOSÉ DO NASCIMENTO – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 1146136 bytes, checksum: 66fa0c285fd895d4aa000dd5ad1d1eef (MD5) Previous issue date: 2018-04-18 / Protocolos para a distribuição quântica de chaves (DQC) permitem que duas partes (Alice e Bob) compartilhem uma chave secreta que pode ser usada para fins criptográficos. A segurança do protocolo é baseada em propriedades da mecânica quântica, ao invés de hipóteses computacionais. Na distribuição quântica de chaves com variáveis contínuas (DQCVC), a informação é codificada nas amplitudes de quadratura do campo eletromagnético quantizado. Quando implementado com variáveis contínuas, o aparato usado na DQC é consideravelmente mais simples que nas implementações convencionais com variáveis discretas, já que se pode utilizar a medição do tipo homódina, ao invés da detecção de fótons. Uma vez realizada a medida, ainda se faz necessária uma etapa de processamento clássico, denominada de reconciliação da informação, a fim de que Alice e Bob possam compartilhar uma cadeia comum de bits. Para que a DQCVC possa ser realizada em distâncias razoáveis (superiores a 30 km), o processo de reconciliação precisa ser feito com eficiências elevadas (superiores a 90%). Entretanto, eficiências dessa ordem para baixas SNRs (signal-to-noise ratio - razão sinal ruído) requerem o uso de códigos clássicos de comprimento bastante elevado e, assim, são difíceis de serem alcançadas. Nesta tese, se propõe o uso dos mapas de Shannon-Kotel’nikov na preparação dos estados quânticos que são usados na DQCVC. Com a utilização desses mapas, é possível aumentar a SNR entre Alice e Bob sem aumentar a variância da modulação de Alice. Dessa forma, o processo de reconciliação se torna mais simples, pois eficiências de reconciliação mais altas são mais facilmente alcançadas em SNRs maiores. Como contribuições desta tese têm-se: a proposição de um protocolo; a definição de um cenário de simulação e a análise do protocolo para dois tipos de mapas (a espiral uniforme de Arquimedes e as curvas geodésicas em um toro planar). / Quantum key distribution (QKD) protocols allow two parties, Alice and Bob, to share a secret key that may be used for cryptographic purposes. The security of QKD is based on quantum mechanics properties instead of computational assumptions. In continuous-variable quantum key distribution (CVQKD), the information is encoded in the quadrature amplitudes of the quantized electromagnetic field. When QKD is implemented with continuous variables, hardware components are much simpler than their discrete variables equivalents. This is mainly due to homodyne detection instead of photon detection. After measuring the transmitted states, it is still necessary to carry out a classical processing stage known as information reconciliation. This stage allows Alice and Bob to share a common sequence of bits. In order to deploy CVQKD over reasonable distances (over 30 km), reconciliation must be done at high efficiencies (over 90%). However, such high efficiencies for low SNRs (signal-to-noise ratio) require long length classical codes and are difficult to be reached. In this thesis, we propose to use Shannon-Kotel’nikov maps for preparing quantum states in CVQKD. By using these maps, it is possible to increase the SNR between Alice and Bob, without increasing Alice’s variance. Thus, reconciliation becomes easier because higher reconciliation efficiencies are more easily reached for higher SNRs. The contributions of this theses are: the proposal of a CVQKD protocol; the statement of a simulation scenario; the analysis of the proposed protocol for two kinds of maps (uniform Archimedes’ spiral and geodesic curves on a flat torus).

A presente dissertação objetiva ampliar o tratamento dogmático da modulação temporal dos efeitos da decisão que reconhece a inconstitucionalidade de atos normativos. Busca-se também abordar a perspectiva prospectiva no controle de legalidade e na aferição de juridicidade dos demais atos não normativos praticados no âmbito dos três poderes. Além de abordar os pressupostos teóricos subjacentes à abordagem prospectiva, foram analisados os sistemas de controle de constitucionalidade e os distintos regimes conferidos às situações de invalidade. Promove-se a releitura do tema de forma a reconduzir a modulação dos efeitos temporais à ponderação entre os princípios constitucionais violados pela norma que se pretende declarar inválida e os que tutelam as relações jurídicas que se formaram durante a vigência da norma declarada inválida. Discorre-se particularmente sobre o tema no Brasil, evidenciando-se que a perspectiva prospectiva não se circunscreve apenas ao regramento formal estabelecido pelas normas infraconstitucionais. Por fim, apresenta-se a modulação de efeitos como uma ferramenta valiosa de diálogo institucional, que pode permitir a conciliação dos espaços próprios dos poderes constituídos, temperando um eventual ativismo judicial. Evidencia-se que a modulação temporal de efeitos funciona como ponte entre as teorias empíricas e normativas. Vale-se de abordagens consequencialistas e institucionais sem se descurar da preocupação normativa e dogmática. Permite concomitantemente o debate mais intenso e o diálogo entre os poderes, tudo com o objetivo de se assegurar a concretização dos preceitos constitucionais de uma forma mais harmônica e sistemática. / This essay intends to enlarge the dogmatic approach concerning to the prospective effect of the decision which recognizes the unconstitutionality of the normative acts. The essay also addresses the prospectivity doctrine to the legality control and other acts - not regulatory - performed by the three branches. Besides addressing the theoretical assumptions underlying the prospective approach, it analyzes the judicial review system and the different schemes given to invalidity situations. It allows a new investigation about the theme in order to conduct the prospective effect to the balance between the constitutional principles violated by the rule that it wants to declare invalid and the principles which protect the legal relationships formed during the term of the rule declared invalid. The essay also addresses the subject in Brazil, showing that the prospective approach is not limited only by the standards formally established in law. Finally, the essay presents the prospective effect as a valuable tool for institutional dialogue, which may allow the reconciliation of the branches own spaces, tempering any judicial activism. The prospective effect works as a bridge between the empirical and normative theories. It takes into account consequentialist and institutional approaches without neglecting the normative and dogmatic concerns. At the same time, it allows the most intense debate and dialogue among the branches, ensuring the constitutional provisions in a more harmonious and systematic way.

O propósito principal desta tese foi a implementação e estudo da geração de pulsos laser de femtossegundos em comprimentos de onda curtos (ultravioleta profundo, ultravioleta de vácuo e ultravioleta extremo) pela técnica de conversão de frequência em capilar preenchido com gás nobre. Esta técnica de conversão de frequência tem feito diversas contribuições nas últimas décadas para o avanço da geração de pulsos laser ultracurtos nesta região espectral. O desenvolvimento de tais fontes de luz coerente possui importantes implicações nos estudos de espectroscopia resolvida no tempo em átomos, moléculas e materiais. Através da implementação da técnica de conversão de frequência com casamento de fase em capilar preenchido com gás argônio, foi possível a obtenção de pulsos de femtossegundos centrados em 260 nm e 195 nm utilizando um sistema laser amplificado Ti: safira (780 nm, 1.5 mJ, 43 fs, 1 KHz). Estes comprimentos de onda correspondem, respectivamente, aos terceiro e quarto harmônicos da frequência fundamental do laser utilizado. Pulsos centrados em 260 nm com excelente perfil espacial, energias da ordem de microjoules e durações temporais tão curtas quanto 18 fs, possibilitadas pela recompressão por um par de prismas, foram obtidos, os quais possuem grande aplicabilidade em estudos de espectroscopia não linear e resolvida no tempo. Pulsos ultracurtos centrados em 195 nm também foram obtidos. Uma investigação da influência da modulação da fase espectral do pulso laser em 780 nm sobre a geração de harmônicos através do processo do mistura de quatro ondas, também foi realizada. Desta forma, foi implementado um sistema de controle de formato de pulso laser de femtossegundo na configuração 4f baseado em um modulador espacial de luz de cristal líquido com o objetivo de modular a fase espectral dos pulsos laser em 780 nm. Este sistema de controle de formato de pulso foi então integrado ao sistema de geração de pulsos ultracurtos no ultravioleta profundo através do processo de mistura de ondas já implementado. Este estudo teve como objetivo, a obtenção da modulação indireta da fase espectral de pulsos em 260 nm através da transferência de fase espectral modulada de pulsos em 780 nm. Resultados iniciais interessantes foram obtidos utilizando uma fase espectral do tipo degrau com amplitude radianos, indicando a correta implementação do sistema. A obtenção de pulsos laser de femtossegundos no ultravioleta profundo com fase espectral modulada é de grande interesse para realização de experimentos de controle coerente nesta região espectral e também para estudos básicos de como a transferência de fase espectral ocorre para diferentes processos ópticos não lineares. Experimentos de geração de altos harmônicos pela técnica de conversão de frequência com casamento de fase em capilar preenchido com gás nobre, utilizando pulsos laser de femtossegundos em 400nm e 800nm, foram realizados durante estágio na Universidade do Colorado, EUA. Neste estudo, utilizando pulsos em 400nm, foi obtido um aumento maior que uma ordem de grandeza na região espectral em torno de 60eV em comparação com o fluxo de harmônicos gerados, nesta mesma região de energia, com pulsos centrados em 800nm. Por fim, através da experiência adquirida durante este estágio, foi desenvolvido e implementado em nosso laboratório um sistema de geração de altos harmônicos na região do ultravioleta extremo, baseado na técnica de conversão em capilar preenchido com gás argônio. Harmônicos de alta ordem na região de energia de 40ev (31nm) foram obtidos, tendo sido demonstrada a conversão sob condição de casamento de fase. Utilizando pulsos de femtossegundos em 780nm, a ordem máxima do harmônico observada foi igual a 27 (28.9nm, 42.9eV), devido a limitação da faixa espectral do monocromador utilizado em nossos experimentos. A implementação deste sistema torna disponível no Grupo de Fotônica, uma fonte de luz coerente no ultravioleta extremo, cujas propriedades únicas já tem sido amplamente exploradas em uma variedade de estudos de ciência básica e aplicada. / The main purpose of this thesis was the implementation and study of femtosecond laser pulses generation at short wavelengths (deep ultraviolet, vacuum ultraviolet end extreme ultraviolet) by the technique of frequency conversion in a hollow fiber filled with a noble gas. This frequency conversion technique has made several contributions in the last decades to improve the generation of ultrashort laser pulses in this spectral region. The development of such coherent light sources has important implications on ultrafast time-resolved spectroscopic study of atoms, molecules and materials. Through the implementation of the technique of phase matched frequency conversion in a gas filled hollow fiber using argon, it was possible to obtain femtosecond pulses centered at 260 nm and 195 nm using a Ti: sapphire amplified laser (780 nm, 1.5 mJ, 43 fs, 1 KHz). These wavelengths corresponds, respectively, to the third and fourth harmonics of the laser fundamental frequency. Pulses centered at 260 nm with excellent spatial profile, energies on the order of microjoules and temporal durations down to 18 fs, trough the compression by a prism pair, were obtained, which have wide applicability in nonlinear and time resolved optical spectroscopic studies. Ultrashort pulses at 195 nm where also obtained. An investigation of the influence of the spectral phase modulation of the laser pulses at 780 nm on the four-wave mixing nonlinear process for harmonic generation was also performed. In this way, a femtosecond pulse shaper based on a liquid crystal spatial light modulator in the 4f configuration was implemented in order to modulate the spectral phase of femtosecond pulses at 780 nm. This pulse shaper was then integrated to the system for generation of ultrashort pulses in the deep ultraviolet through the wave mixing process already implemented. This study aimed to obtain the indirect modulation of the 260 nm pulses spectral phase through the transfer of modulated spectral phase from pulses at 780 nm. Interesting initial results were obtained using a -step spectral phase, indicating the correct implementation of the system. The achievement of femtosecond pulses with modulated spectral phase in the deep ultraviolet is of great interest to perform coherent control studies in this spectral range and also for basic studies of how the spectral phase transfer occurs with different nonlinear optical laser processes. High-harmonic generation experiments based in the phase-matched frequency conversion in noble gas filled hollow fiber technique, using femtosecond pulses at 400 nm and 800 nm, were carried out during a internship at University of Colorado, USA. In this study, using pulses at 400 nm, an increase higher than one order of magnitude was obtained in the spectral region of 60 eV compared to harmonics generated, in this same region, with pulses at 800 nm. Finally, through the experience obtained during this internship, were carried out in our laboratory the development and implementation of a high harmonic generation system, based on the frequency conversion in a hollow fiber filled with argon gas. High harmonics with energies around 40eV (31nm) were obtained, and the conversion under phase-matched condition was demonstrated. Using pulses centered at 780nm, the highest harmonic order measured was 27 (28.9nm, 42.9eV), due to the spectral range limitation of monochromator used in our experiments. With the implementation of this system, becomes available at the Photonics Group a coherent light source at extreme ultraviolet wavelengths, which the unique properties have been already widely explored on a diversity of fundamental studies in basic and applied science.

As moléculas co-estimuladoras CD80 e CD86, expressas na superfície de células dendríticas (DCs), as principais células apresentadoras de antígenos profissionais (APCs), possuem participação fundamental na indução de resposta e manutenção de tolerância, motivo pelo qual são consideradas alvos terapêuticos promissores. Essas moléculas promovem o segundo sinal necessário à ativação e proliferação dos linfócitos T por meio da ligação ao receptor CD28, ou inibem a resposta por essas células por meio da ligação ao receptor CTLA-4, ambos expressos na superfície dos linfócitos. Muitos são os relatos da literatura indicando diferenças tanto quantitativas quanto qualitativas entre CD80 e CD86 na capacidade de ativação de linfócitos T, os mais relevantes apontando diferenças na capacidade de indução de diferenciação de linfócitos para os padrões Th1 e Th2 de secreção de citocinas. Porém, tais relatos são muitas vezes contraditórios, e o verdadeiro papel funcional dessas moléculas ainda está por ser estabelecido. Assim, propusemo-nos a estabelecer as metodologias necessárias para silenciar as moléculas CD80 e CD86 em células dendríticas (DCs) humanas, derivadas de monócitos do sangue periférico, por meio da tecnologia de RNA de interferência. Isso possibilitaria esclarecer o papel desempenhado por cada uma dessas moléculas na capacidade de ativação de linfócitos T. Para tanto, padronizou-se a transfecção reversa de DCs do quarto dia da cultura com siRNA fluorescente e os agentes de transfecção lipídicos siPORT e iMAX, tendo sido obtidas eficiências de transfecção de 64,7% ± 5,2 e 69,7% ± 14,5%, respectivamente. DCs do quarto dia de cultura foram transfectadas com siRNAs específicos para CD80, e o fenótipo avaliado após 48 horas da transfecção. Foi possível identificar, além do eficiente silenciamento de CD80 por dois dos três siRNAs testados, também uma diminuição, inesperada, de células CD86+. Para o silenciamento de CD86, células CD14+ selecionadas positivamente por beads magnéticas foram transfectadas com siRNAs específicos para CD86, ativadas após 24 horas da transfecção e o silenciamento avaliado após 24 horas da ativação. Embora o silenciamento conseguido por um dos dois siRNAs testados tenha sido muito pequeno, observou-se fenômeno equivalente, com diminuição de células CD80+. Embora inconclusivos, esses dados sugerem a possibilidade de modulação recíproca dessas moléculas. Assim, pudemos obter a transfecção eficiente de DCs com siRNAs de interesse e, através deles, modular a expressão de CD80 e CD86. Com estes instrumentos, portanto, podemos agora desenvolver estudos quanto ao papel de cada uma destas moléculas na fisiologia da apresentação antigênica pelas DCs. / The costimulatory molecules CD80 and CD86, expressed on surface of dendritic cells (DCs), are essential to trigger T cell activation and to maintain self tolerance, indicating that these molecules are promising therapeutic targets. They can either bind to CD28 on T cells, promoting T cell activation and leading to their proliferation and cytokine production, or to CTLA-4, which is expressed following T cell activation, and can inhibit T cell response. Though CD80 and CD86 are thought to provide equivalent T cell costimulation, a growing body of evidence suggests that there are different functional consequences of CD28 engagement by these two molecules. Many reports point to variations in their ability to stimulate different lymphocyte subsets. However, there is still controversy in the literature and the actual role of CD80 and CD86 remains to be elucidated. Therefore, the aim of this study was to establish the methodology necessary to silence, by small interfering RNAs (siRNAs), both CD80 and CD86 expression on monocyte-derived dendritic cells. These findings would be the base of studys that could better elucidate the function of these two coestimulatory molecules in T cell activation. Therefore, transfection of 4th day DCs with fluorescent siRNA and lipidic transfection agents siPORT and iMAX was established, an d transfection efficiency observed was 64,7% ± 5,2 e 69,7% ± 14,5%, respectively. 4th day DCs were transfected with specific CD80 siRNAs and phenotype was observed after 48 hours of transfection. Besides CD80 efficient silencing by two from three siRNAs tested, there was an unexpected decrease in CD86+ cells. To establish CD86 silencing, CD14+ cells were positively selected with magnetic beads and immediately transfected with CD86 specific siRNAs, activated after 24 hours of transfection, and phenotype was observed after 24 hours of activation. Despite the fact that silencing conferred by one of two siRNAs was very low, equivalent phenomenon was observed, with a decrease in CD80+ cells. Although the observed effects were inconclusive, these data suggests a possible reciprocal modulation by these two molecules. Therefore, we were able to obtain efficient DC transfection with siRNAs of interest, as well as modulate CD80 and CD86 expression. With these instruments we can now develop studies regarding the real physiological role of these two costimulatory molecules in DCs antigen presentation.

Os objetivos do presente trabalho foram: 1) analisar a distribuição das fibras nervosas autonômicas na articulação temporomandibular (ATM) do rato, através da detecção de tirosina hidroxilase (TH), neuropeptídeo Y (NPY) e peptídeo intestinal vasoativo (VIP); 2) realizar um estudo topográfico ultra-estrutural das fibras e terminações nervosas autonômicas na ATM do rato; 3) determinar o padrão de ativação neuronal no complexo nuclear trigeminal e, em centros nervosos moduladores da dor, durante a vigência de monoartrite no complexo articular temporomandibular (CATM) do rato. Para o primeiro propósito o método imunoistoquímico, para a detecção simultânea de TH, NPY e VIP, foi executado em ATMs que apresentavam as seguintes condições: inervação intacta ou desprovida de inervação simpática e/ou parassimpática. Para o segundo propósito aliamos o tratamento prévio com 5-hidroxidopamina, para evidenciação de terminações nervosas simpáticas, com a remoção cirúrgica do gânglio ótico, para a visualização das fibras e terminações nervosas parassimpáticas em degeneração, em seguida analisamos as ATMs ao microscópio eletrônico de transmissão. O terceiro propósito foi obtido induzindo-se monoartrite (fase aguda, crônica e crônica ativa) no CATM e, verificando a expressão de Fos, um marcador de ativação neuronal, no complexo nuclear sensorial trigeminal e nos principais centros nervosos moduladores da dor, situados no tronco encefálico (substância cinzenta periaqueductal- PAG; área rostral ventromedial da medula oblonga- RVM; locus coeruleus- LC; área caudal ventrolateral da medula oblonga- CVLM; núcleo do trato solitário- NTS e; núcleo reticular ventral-NRV). Verificamos que as ATMs desprovidas de inervação simpática apresentam exclusivamente uma pequena quantidade de fibras nervosas VIP-IR, ao passo que aquelas desprovidas de inervação parassimpática mostram uma grande quantidade de fibras nervosas TH/NPY-IR e TH/NPY/VIP-IR. As fibras e terminações nervosas autonômicas foram observadas em vasos sanguíneos ou isoladas no tecido conjuntivo, especialmente na membrana sinovial. No que se refere à expressão de Fos, constatamos que o subnúcleo caudal do núcleo do tracto espinal do nervo trigêmeo (Sp5C) e a PAG apresentaram um aumento bilateral significante na expressão de Fos durante todas as fases da monoartrite induzida no CATM. Todavia, RVM, LC, CVLM, NTS apresentaram uma quantidade de neurônios Fos-IR significativamente aumentada, de ambos os lados, apenas quando o CATM estava sob vigência de monoartrite na fase aguda e crônica ativa. Concluímos que: 1) a ATM mostra-se densamente inervada por fibras nervosas simpáticas (TH/NPY-IR e TH/NPY/VIP-IR) e, por uma discreta quantidade de fibras nervosas parassimpáticas (VIP-IR), ambas predominantemente associadas com vasos sanguíneos; 2) o Sp5C e a PAG, mostra-se intensamente ativados em todas as fases da monoartrite no CATM, ao passo que a maioria dos centros nervosos moduladores da dor apresentam uma quantidade aumentada de neurônios imunoarreativos ao marcador de ativação neuronal, Fos, apenas durante as fases aguda e crônica ativa dessa monoartrite. / The goals of the present study were: 1) to analyse the distribution of autonomic nerve fibers in the rat temporomandibular joint (TMJ) under normal conditions using immunofluorescence method to detect tirosyne hydroxylase (TH), neuropetide Y (NPY) and vasoactive intestinal polypeptide (VIP); 2) to verify the detailed distribution of autonomic nerve fibers in the rat temporomandibular joint by transmission electron microscopy; 3) to determine the neuronal activation pattern in the trigeminal system and in the pain modulation centers during monoarthritis induced in the rat temporomandibular joint complex (TMJC). For the first purpose, histologic sections from TMJs with intact innervation or with surgical sympatectomy and/or parasympathectomy were submitted to simultaneous detection of TH, NPY and VIP. For the second purpose, 5-hydroxidopamine treatment to detect sympathetic nerve endings was combined with surgical parasympatectomy of the otic ganglion to detect degenerated parasympathetic nerve endings in the rat TMJC, by transmission electron microscopy. For the last purpose, monoarthritis (acute, chronic and chronic-active phases) was induced in the TMJC and histologic sections from the brain stem were submitted to immunodetection of Fos protein in the trigeminal system and in the pain modulation centers (periqueductal gray matter - PAG; rostroventromedial medulla - RVM; locus coeruleus- LC; caudal ventrolateral medulla- CVLM; nucleus of the solitary tract - NTS; ventral reticular nucleus - VRN). The most important results demonstrated that the TMJC showed a discrete parasympathetic innervation (VIP-IR), while the sympathetic innervation was dense and characterized by TH-/NPY-/VIP-IR or TH-/NPY-IR nerve fibers. Autonomic nerve fibers were mainly noted associated to blood vessels and occasionally disperse in the synovial membrane. Fos-IR neurons showed significant bilateral increase in the spinal trigeminal caudal subnucleus and PAG during arthritis evolution. On the other hand, RVM, LC, CVLM and NTS only showed significant increase of Fos-IR neurons during the acute and chronic-active phases of monoarthritis. The main conclusions were: 1) the TMJC shows a dense sympathetic innervation (TH/NPY-IR or TH-/NPY-/VIP-IR) and discrete parasympathetic innervation (VIP-IR), both associated mainly to blood vessels; 2) most modulation pain centers are activated principally during acute and chronic-active arthritis, while the spinal trigeminal caudal subnucleus and PAG showed continuous activation during all phases of arthritis.

A acidez do solo é um dos principais fatores limitantes à produção vegetal. A toxicidade por alumínio, que ocorre apenas a pH baixo, tem sido extensamente investigada, enquanto o estresse causado pelo pH baixo tem recebido pouca atenção. Os estudos nesta área quase sempre presumem efeitos aditivos, e portanto independentes, da toxicidade por Al3+ e H+. Este provavelmente não é o caso, sendo que o pH baixo pode ser um fator de predisposição das células ao Al3+. As evidências indicam que o pH baixo causa desarranjos na parede de células em crescimento, gerando estresse que pode comprometer a sua funcionalidade e integridade. É provável que a susceptibilidade a este estresse deve ser dependente da pressão de turgor. Por sua vez, o metabolismo oxidativo e a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) na parede celular podem modular a sua extensibilidade por romper ou criar ligações dentro ou entre cadeias de polissacarídeo. Há grande interesse em se conhecer se, à semelhança do que ocorre em leveduras, as células vegetais possuem um sistema de percepção e resposta a estresse da parede. Os pêlos radiculares em crescimento são sensíveis a pH baixo e estresse hipo-osmótico e constituem um bom modelo experimental para estes estudos. Os objetivos deste trabalho foram: a) Otimizar um sistema experimental para o estudo de pêlos radiculares de tomateiro (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom); b) Avaliar as respostas dos pêlos radiculares ao estresse por pH baixo e hipo-osmolaridade; c) Examinar o papel da modulação oxidativa da parede celular nestas respostas; e d) Avaliar a resposta de diferentes mutantes hormonais de Micro-Tom a estes fatores de estresse. Os principais parâmetros avaliados foram a taxa de alongamento (µm.min-1) e a freqüência de rompimento dos pêlos. Tanto o estresse por pH baixo quanto choques hipo-osmóticos resultaram em taxas de alongamento significativamente diminuídos e o rompimento de pêlos radiculares, mas os efeitos dos tratamentos hipo-osmóticos foram mais marcantes. Uma curva de resposta frente à osmolaridade da solução externa revelou que a taxa de alongamento aumentou com a diminuição da osmolaridade até alcançar um limiar em que houve redução drástica da taxa de alongamento e começou-se a observar o rompimento de pêlos. Também se observou uma interação entre hipo-osmolaridade e pH baixo. O emprego do inibidor difenileno iodônio não forneceu evidências do envolvimento de NADPH oxidases da membrana plasmática na resposta de pêlos radiculares a choque hipo-osmótico ou pH baixo. Já no caso do inibidor ácido salicilhidroxâmico, encontrou-se evidências do envolvimento de peroxidases da parede. Nos mutantes hormonais dgt (pouco sensível a auxina) e epi (super produtor de etileno), mas não em not (deficiente em ácido abscísico), os pêlos radiculares apresentaram uma melhor resposta de ajustamento a choque hipo-osmótico do que Micro-Tom, reduzindo o alongamento e o rompimento dos pêlos. Este trabalho fornece fortes evidências de que os pêlos radiculares possuem um mecanismo de percepção e resposta a estresse da parede visando à manutenção de sua integridade e que apresentam bom potencial como sistema modelo nesta linha de pesquisa / Soil acidity is a major factor limiting plant growth worldwide. Aluminum toxicity, which occurs only at low pH, has been extensively studied, whereas low pH stress has received much less attention. Studies on Al3+ and H+ toxicity make the underlying assumption that the effects of these stress factors are additive, and, therefore independent of each other. However, this is most likely not the case and low pH may be a factor which increases susceptibility to further injury by Al3+. There is evidence that low pH causes disruption in cell wall structure of growing cells, which might jeopardize cell wall functionality and integrity. It is likely that turgor pressure plays an important role in cell wall stress caused by low pH. The apoplastic metabolism of reactive oxygen species (ROS) can modulate cell wall extensibility by making or breaking bonds within and between cell wall polysaccharides. A major question is whether, similarly to yeast, plant cells have a cell wall integrity signaling and response system. Growing root hairs are sensitive to low pH and hypo-osmotic stress and are potentially good experimental systems for such investigations. The objectives of this study were: a) Optimize an experimental system to examine tomato (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom) root hairs; b) Examine the response of root hairs to low pH and hypo-osmotic stress; c) Examine the role of oxidative modulation of the cell wall in these responses; and d) Evaluate the response of different hormonal mutants of Micro-Tom to these stress factors. Root hair elongation rates (µm.min-1) and the frequency of cell bursting were the major experimental parameters which were evaluated. Both low pH and, more markedly, hypo-osmotic stress caused significant reductions in elongation rates and the bursting of root hair tips. In a response curve to varying osmolarities of the external medium, root hair elongation rates increased with decreasing osmolarities until a threshold was reached and elongation rates decreased drastically and the bursting of root hairs began to be observed. Interactions between low pH and hypo-osmolarity were observed. The use of the inhibitor diphenylene iodonium (DPI) did not provide evidence for the involvement of plasma membrane NADPH in the response of root hairs to low pH and hypo-osmotic shock. However, a role for cell wall peroxidases was provided by use of the inhibitor salicylhydroxamic acid (SHAM). Root hairs of the hormonal mutants dgt (low sensitivity to auxin) and epi (ethylene super producer), but not not (deficient in abscisic acid), displayed a more effective response to hypo-osmotic shock than Micro-Tom, by decreasing elongation rates and cell bursting to a greater degree. This study provides strong evidence to suggest that root hairs have a cell wall integrity response system and that root hairs are potentially good cell model systems for such research

Orientador: Carlos Alberto dos Reis Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T22:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiebaut_MatthieuJacquesAndre_M.pdf: 11116037 bytes, checksum: 353c725fb0cc60a33445209f0ec29a81 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste trabalho é propor uma topologia de receptor adequada para atender as exigências de uma rede de sensores sem fio, onde baixo consumo e baixo custo de fabricação são fundamentais.A topologia escolhida foi a do receptor super-regenerativo realizado em tecnologia CMOS 0,35Km e operando em 900 MHz. O chip foi montado e testado numa placa de alumina junto com alguns componentes passivos externos (circuito tanque e adaptação de impedância) necessários para seu funcionamento. Uma sensibilidade de -82 dBm para uma taxa de erro binário (BER) inferior a 0,1% foi obtida com um sinal modulado tudo-ou-nada (On-Off keying, OOK) de 64 kbits/s. O consumo deste receptor foi de 2,5 mW para uma tensão de alimentação de 2V. / Abstract: The purpose of this work is to develop a radio receiver, which is suitable for application in wireless sensor networks. Among the essential requirements for one such radio are included low power, low cost and high sensitivity. The topology of a super-regenerative receiver to operate in 900MHz was chosen, since it complies with all these requirements in addition to being appropriate for integration. Samples of the developed radio receiver were fabricated in 0,35Km CMOS technology. Prototypes were assembled on alumina plate using a few additional external components as an alternative to evaluate the performance of the radio without being affected by the low quality of the passives L and C used in the tuning block (tank and matching circuit). Test results have shown that the developed receiver features sensitivity of -82 dBm for a bit error rate (BER) lower than 0,1% with an On-Off Keying modulated signal of 64 kbit/s. Measure power consumption has been 2,5 mW for a supply voltage of 2 V. / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Os avanços tecnológicos apontam para uma renovação da infraestrutura atual de comunicações ópticas, de modo a torná-la adequada à operação dentro dos novos paradigmas das redes, em que a elasticidade e eficiência espectrais se aliam à alta capacidade de transmissão. Sob o ponto de vista do planejamento de uma operadora de telecomunicação, é desejável que a substituição de equipamentos ocorra de forma mais gradual e que a operação da infraestrutura atual seja otimizada para acomodar a demanda por alta capacidade sem requerer a construção de uma infraestrutura completamente nova. Neste contexto, esta tese investiga estratégias de otimização combinando técnicas que utilizam múltiplas taxas de transmissão (MLR &#8211 Mixed Line Rate) e múltiplos formatos de modulação (MMF &#8211 Multiple Modulation Formats) com foco em um cenário condizente a realidade brasileira, com taxa de transmissão de 10 Gbit/s modulados com a técnica não retorna a zero (NRZ &#8211 non return to zero), migrando para taxa de 40 e/ou 100 Gbit/s. São analisados os benefícios proporcionados com o uso de redes MLR-MMF em comparação com a substituição da rede legada por apenas uma taxa (SLR &#8211 single line rate). A infraestrutura da camada física considerada é uniforme e pode transportar sinais de 10/40/100 Gbit/s, apenas os tipos de transponders são diferentes. Para analisar o desempenho da rede descrita é proposto um modelo de integração entre as ferramentas MatLab e OptiSystem. A primeira é utilizada para definir a rota e a segunda para simular a propagação do sinal óptico na fibra ao longo da rota escolhida. Os valores de taxa de erro de bit (BER &#8211 Bit Error Rate) e a relação sinal ruído óptica (OSNR &#8211 Optical Signal Noise Rate) são armazenados em um banco de dados para uso posterior. Dessa forma diversas topologias podem ser analisadas. Em uma rede real esse tipo de informação pode ser obtido por meio de técnicas de monitoramento óptico (OPM &#8211 Optical Performance Monitoring). Por esse motivo, também são investigados e testados experimentalmente dois métodos de monitoramento da OSNR: i) anulamento da polarização para obter OSNR e ii) monitor multiparâmetro baseado em modulação da polarização em baixa frequência. A partir das análises, concluiu-se que o uso de redes MLR-MMF pode ser uma alternativa para equilibrar o consumo energético e a probabilidade de bloqueio (PB). A opção por esse tipo de rede ajuda na economia energética e mantém a PB em níveis aceitáveis. Além disso, o uso de monitoramento óptico auxilia na obtenção de informações usadas para controlar e gerenciar eficientemente recursos de rede cumprindo os requisitos de qualidade de serviço. / Technological advances point out to an upgrade on the current optical communication infrastructure in order to adequate it to the new networks paradigms, where elasticity and spectral efficiency are associated to the high capacity transmission. From the perspective of a telecom operator planning, it is desirable that the equipment replacement occurs as gradually as possible and that the operation of the current infrastructure is optimized to accommodate the demand for high capacity without requiring the build-upof a completely new infrastructure. In this context, this thesis investigates optimization strategies combining MLR (mixed line rate) and MMF (multiple modulation formats) techniques focusing on a scenario similar to the Brazilian reality, with a transmission rate of 10 Gbit/s NRZ modulated, switching to a rate of 40 and/or 100 Gbit/s. The benefits provided by the use of MMF-MLR network (non return to zero)s compared to the replacing based on a legacy network by only one rate (SLR single line rate) are discussed. The infrastructure of the physical layer is considered uniform and can carry signals 10/40/100 Gbit/s, only the transponder configurations are different. To analyze the network performance we proposed an integration of MATLAB and OptiSystem tools. The first is used to define the route and the second to simulate the propagation of the optical signal in the fiber along the chosen route. The BER and OSNR values are stored in a database for later use. In this way several topologies can be analyzed. In a real network such information may be obtained by optical monitoring techniques (OPM). For this reason, two methods for monitoring OSNR are also investigated: i) the polarization nulling and ii) multiparameter monitor based on modulation of polarization at low frequency. From the analysis it was concluded that the use of MMF-MLR schemes can be an alternative to balance the energy consumption and the blocking probability (BP). The option for this type of network saves energy and helps maintaining BP within acceptable levels. Furthermore, the use of optical monitoring allows the gathering of information used to control and efficiently manage network resources meeting the requirements for quality of service.

Neste trabalho a técnica de multiportadoras OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), aplicada a sistemas ópticos, é estudada, com foco principal na geração e transmissão dos chamados supercanais ópticos modulados em altíssimas taxas (até Terabits/s). O OFDM prevê um melhor aproveitamento da largura de banda e, quando comparada à técnica FDM (Frequency Division Multiplexing), permite uma redução de aproximadamente 50% do espectro ocupado. Esta economia proporcionada pela técnica torna-a forte candidata para uso em redes ópticas reconfiguráveis, pois provê melhor eficiência espectral aos sinais com reconfiguração de tráfego remoto. Dois cenários serão abordados: o primeiro, em que o sinal com multiportadoras moduladas de forma híbrida (QAM - quadradure amplitude modulation) é gerado no domínio elétrico para, em seguida, modular uma portadora óptica; e o segundo, no qual as multiportadoras são geradas no domínio óptico e, posteriormente, moduladas individualmente também no domínio óptico - e neste caso o formato de modulação pode variar. Para o segundo caso, três técnicas de geração de supercanais serão estudadas e avaliadas a fim de se realizar uma comparação entre elas. Neste trabalho também serão comparadas as técnicas de recepção óptica direta e coerente, aplicadas a sistemas OFDM. Os resultados para o estudo da geração de multiportadoras ópticas, obtidos através de simulações no software Optisystem v. 9.0, são validados por resultados experimentais obtidos no Laboratório de Comunicações Ópticas da Fundação CPqD. / This manuscript presents a study on the multicarrier modulation technique OFDM (Orthogonal frequency division multiplexing) applied to optical systems. The OFDM technique provides a better use of bandwidth and, compared with FDM (Frequency Division Multiplexing), provides a nearly 50% reduction of the occupied bandwidth. This feature makes the OFDM technique an ideal candidate for reconfigurable optical networks because it allows better spectral efficiency to the signals with remote traffic reconfiguration. The study focuses, mainly, on the theoretical investigation of OFDM applied to the transmission of the so-called optical superchannels, modulated at very high bit rates (above Terabits/s). Two scenarios are discussed: in the first, the multicarrier signal, modulated in a hybrid format (QAM - quadrature amplitude modulation), is generated in the electrical domain before modulating the optical carrier, and in the second the multicarrier beam is generated in the optical domain and subsequently each subcarrier is digitally modulated. In this second approach, three superchannel generation techniques are studied and evaluated for being compared. This work will also compare the direct and coherent detection techniques applied to OFDM systems. The results for the optical multicarrier generation study, obtained by numerical simulation (platform Optisystem v. 9.0), are validated by experimental results obtained at the Laboratory of Optical Communication CPqD Foundation.

Observamos o comportamento espectral do efeito Kerr transversal, para filmes amorfos de terra rara - cobalto na região do espectro visível e ultravioleta próximo (comprimento de onda, , entre 325 nm e 670 nm), onde o sinal magnetoóptico apresentou um máximo na região azul do espectro. Concluímos que, para esta região espectral, a variação relativa de refletividade é proporcional à magnetização do cobalto e a constante de proporcionalidade depende da composição da liga e do comprimento de onda da luz. Desenvolvemos uma técnica de modulação de fase, própria para medir o efeito Kerr transversal e a comparamos com a técnica de modulação de amplitude. Montamos um magnetômetro a efeito Kerr que opera com a modulação de fase e utiliza um laser de He-Cd ( = 325 nm e 442 nm) ou um diodo laser vermelho ( = 670 nm). Fazendo uma analogia com a figura de mérito para os efeitos Kerr longitudinal e polar (Fe), nós propusemos uma figura de mérito para o efeito Kerr transversal (FJ. Mostramos que sua dependência do ângulo de incidência é semelhante à da variação relativa de refletividade e, comparando medidas da figura de mérito do efeito Kerr longitudinal com a figura de mérito para o efeito transversal, comprovamos que a grandeza proposta é um bom parâmetro para medida de qualidade magnetoóptica de materiais. Observamos os efeitos do sperimagnetismo de ligas com anisotropia local fraca (Gd-Co) e forte (Ho-Co), através do comportamento térmico dos ciclos de histerese magnética e magnetoóptica. Dentre os fenômenos observados estão os efeitos da compensação, o crescimento hiperbólico do campo coercivo e os efeitos da reorientação de spin. Para a liga de Gd20C080a, transição observada foi uma inversão de spin, cujo o campo magnético aplicado, no qual ocorre a transição, cresce exponencialmente com o aumento da temperatura da amostra. / We have observed the spectral behavior of the transverse magnetooptical Kerr effect (TMOKE) in thin films of rare earth - cobalt amorphous alloys for the visible and the near-ultraviolet ranges of spectrurn (wavelength fiom 325 nm up to 670 nm). The relative change of reflectivity has shown a maximum at the blue wavelength. We have concluded that this magneto-optical signal is proportional to the cobalt magnetization and the proportionality constant depends on the alloy composition and on the wavelength. Besides developing an apparatus and a new phase modulation technique for the TMOKE, we have compared it to the more usual amplitude modulation TMOKE technique. This apparatus operates using either a He-Cd laser ( = 325 nm and 442 nm) for a red diode laser ( = 670nm). We have proposed the figure of merit for the transverse Kerr effect (F,) by analogy with the figure of merit for the longitudinal and polar Kerr effect (Fe). We have measured F, as a function of the angle of incidence and we have shown that F, has the same behavior of the magneto-optical signal. A comparison between F, and Fe has shown that F, is as good parameter as well as Fe for the characterization of the materials magneto-optical quality. We have studied the sperimagnetism of thin films of amorphous alloys with weak (Gd-Co) and strong (Ho-Co) random local anisotropy by the thermal behavior of the magnetic and magneto-optical hysteresis loops. The phenomena of compensation, coercivity and spin-reorientation phase transitions were observed. The comparison between magnetic and magneto-optical hysteresis loops for Gd20C~8h0as shown that the transition occurs from a colinear phase to an opposite collinear phase. In this case, the transition magnetic field grows exponentially when the temperature increases.