CHAPTER II: Introduction and Objectives: Metformin can act in muscle inhibiting the complex I of the electron transport chain and activating a signaling cascade for glut-4 translocation to the membrane cell. Our hypothesis is that this inhibition can decrease mitochondrial reactive oxigen species (ROS), minimizing cell damage caused by oxidative stress. Thus, the aim of this study was to evaluate the activity and expression of oxidative stress enzymes, total antioxidant status and lipid peroxidation in gastrocnemius muscle of rat with induced diabetic Mellitus and treated with metformin. Materials and Methods: The DM was induced in Wistar rats divided into four groups: untreated, treated with insulin, insulin plus metformin, and metformin. A non-diabetic group was used as control. The gastrocnemius muscle was collected and homogenized to evaluate the following parameters: superoxide dismutase (SOD) and catalase (activity and immunoblotting), glutathione peroxidase, glutathione reductase and glucose-6-phosphate dehydrogenase (activity), reduced glutathione, lipid peroxidation and total antioxidant capacity were measured. Results and conclusions: he group treated with metformin showed prevention in increased activity and expression of SOD and catalase, and kept the total antioxidant capacity and G6PDH activity when compared to the untreated group. These results seem to be related to lower lipid peroxidation. Therefore, this study suggest that metformin may is involved in the regulation of the oxidative stress in muscle cells decreasing lipid peroxidation which could improve glucose uptake. / CAPÍTULO II: Introdução e Objetivos: A metformina pode atuar no músculo inibindo o complexo I da cadeia de transporte de elétrons, ativando uma cascata de sinalização para translocação de GLUT-4 para membrana. Nossa hipótese é que esta inibição pode diminuir a produção de espécies reativas de oxigênio mitocondrial (ROS), minimizando os danos celulares causados pelo estresse oxidativo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a atividade e expressão de enzimas do estresse oxidativo, capacidade antioxidante total e peroxidação lipídica no músculo gastrocnêmio de ratos com diabetes mellitus induzida e tratados com insulina e/ou metformina. Materiais e Métodos: O DM foi induzido em ratos Wistar divididos em quatro grupos: não tratados, tratados com insulina, insulina e metformina, e metformina. O músculo gastrocnêmio foi coletado e homogeneizado para avaliar os seguintes parâmetros: superóxido dismutase (SOD) e catalase (atividade e expressão), glutationa-peroxidase, glutationa redutase e glicose-6-fosfato desidrogenase (atividade), glutationa reduzida, peroxidação lipídica e capacidade antioxidante. Resultados e conclusões: Os grupos tratados com metformina mostraram prevenção no aumento da atividade e expressão de SOD e catalase, bem como mantiveram a capacidade antioxidante total e atividade de G6PDH, quando comparado com o grupo não tratado. Esses resultados parecem estar relacionados com uma menor peroxidação lipídica. Portanto, este estudo sugere que a metformina pode está envolvida na regulação do estresse oxidativo nas células musculares diminuindo a peroxidação lipídica que poderia melhorar a captação de glicose. / Mestre em Genética e Bioquímica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patógeno relacionado ao desenvolvimento de quadros de diarréia aguda ou persistente. A resposta inflamatória induzida por EAEC está relacionada à liberação de interleucina 8, que atua estimulando a transmigração de neutrófilos através do epitélio. Os macrófagos, de forma similar aos neutrófilos, são células fagocíticas que produzem espécies reativas de oxigênio (ERO), como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Neste trabalho, avaliamos as consequências da interação de diferentes cepas clínicas com macrófagos humanos ativados da linhagem U-937. Todas as cepas testadas apresentaram filamentos nos testes de aderência aos macrófagos, diferentemente do que ocorre na interação com outras linhagens celulares como HEp-2, T84 e Caco-2. O ferro é um microelemento essencial para bactérias, sendo utilizado como cofator de enzimas e que também pode participar da geração de ERO através da reação de Fenton. Considerando-se a possibilidade de que o H2O2 produzido pelos macrófagos possa gerar radical hidroxil através da reação de Fenton, testes de aderência foram realizados com as amostras cultivadas na presença do captador de ferro 2,2-dipiridil. Tal fato não suprimiu a formação de filamentos, entretanto diminuiu a aderência das cepas EAEC 042 e 17-2. Com o objetivo de produzir uma resposta adaptativa ao H2O2, as culturas bacterianas foram pré-tratadas com uma dose sub-letal de H2O2 por 60 minutos antes de aderirem aos macrófagos. Nossos resultados mostraram que o pré-tratamento também não inibiu o aparecimento de filamentos em relação às culturas não tratadas. Além disto, foi observado que o pré-tratamento com o H2O2 reduziu a aderência das amostras de EAEC ao tapete celular. A filamentação é uma das respostas SOS, induzida pela presença de danos e/ou bloqueio na síntese da molécula de DNA. Com o objetivo de verificar se o H2O2 produzido pelos macrófagos estaria causando danos induzindo o sistema SOS e a filamentação bacteriana, foram realizados testes de viabilidade com mutantes derivados de E. coli K12 deficientes em enzimas do reparo por excisão de bases (BW535) e na resposta SOS (DM49). Nossos resultados mostram que os mutantes apresentaram os níveis de sobrevivência semelhantes ao observado para cepa selvagem isogênica (AB1157). Todos estes resultados em conjunto indicam que o H2O2 não é o indutor da filamentação nos testes de aderência. Macrófagos ativados apresentam ação microbicida através da ação da enzima indolamina dioxigenase (IDO), associada à redução do aminoácido L-triptofano. Desta forma, realizamos testes qualitativos de aderência de EAEC aos macrófagos suplementando o meio de interação com este aminoácido. Nossos resultados mostram que a adição de triptofano ao meio de interação reduz o número de filamentos por campo. Desta forma, aventamos a hipótese de que a depleção do triptofano seja responsável pela indução de resposta SOS, tendo como conseqüência a filamentação das bactérias. / Enteroaggregative Escherichia coli is a pathogen related to cases development of acute or persistent diarrhea. The inflammatory response induced by EAEC is linked to induction of IL-8 release, which acts stimulating neutrophils diapedesis through the epithelium. Macrophages, similarly to neutrophils, are phagocytic cells that produce reactive oxygen species (ROS), such as H2O2. Iron is an essential microelement to bacteria, been used as cofactor of enzymes in fundamental cellular processes but it is involved in ROS generation through Fenton reaction. On this report we evaluated the consequences of different EAEC strains interaction with activated human macrophages (U937 lineage). All tested strains showed filaments on the adherence tests with macrophages, unlike to what occurs in the interaction with other cellular lineages as HEp-2, T84 e Caco-2. Considering the possibility of H2O2 macrophage produced generates hydroxyl radical through Fenton reaction, the strains were grown in medium containing iron chelator 2,2-dipiridil. Iron chelation did not suppress filamentation, however decreased the adherence of 042 e 17-2 strains. Strains pretreated with a H2O2 subletal dose (60 M) by 60 minutes, which resulted in a bacterial adaptative response, also did not decrease the filamentation associated to adherence beside H2O2 pretreatment decreased the adherence of EAEC strains tested. In order to verify if H2O2 induces filamentation through DNA lesions and SOS induction, we evaluated the survival of a triple mutant deficient in three enzymes involved in BER and a mutant deficient in SOS response induction, both E. coli K12 derived. Both mutants presented similar survival levels like wild strain. This result suggest that H2O2 is not involved in SOS induction and filamentation response. Activated macrophages show microbicidal action, which is related to enzymes such as IDO (indoleamine dioxygenase), associated to reduction of L-tryptophan available to microorganism. In this way, we performed adhrence macrophages assays supplementing the interaction medium with L-tryptophan. Our results showed that tryptophan addition reduced the filamentation of adhered EAEC strains. Thus, we suggested that L-tryptophan reduction could be responsible for SOS response induction and bacterial filamentation.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é um método de tratamento em que um composto fotossensibilizador (FS) é introduzido no organismo do paciente e, posteriormente, a região de tratamento é irradiada com luz. A combinação de oxigênio, luz e FS produz espécies que geram um efeito curativo. Os FS utilizados atualmente, embora eficazes, apresentam desvantagens. Neste trabalho, foram estudados os corantes ciânicos com dois cromóforos ou biscianinas (BCD) que apresentam características favoráveis na aplicação como FS na TFD. O objetivo deste trabalho foi analisar os efeitos da concentração, da composição do ambiente e da própria estrutura de três BCDs, com ângulos entre os seus cromóforos de 180°, 150° e 90°, nas características das suas fototransformações em tampão e na interação com micelas de SDS e DNA. A fototransformação pode causar a perda da fotoatividade do FS e gerar fotoprodutos (FPs) que tanto podem ser tóxicos como fotoativos. Os processos de tratamento na TFD e os de fototransformação são paralelos. Isso permite utilizar o monitoramento do processo de fototransformação para determinar o grau do processo de tratamento em tempo real. Por esse motivo, também foi estudada a fototransformação dos FPs formados durante a irradiação. A análise da fototransformação foi realizada utilizando técnicas espectroscópicas de absorção óptica e de fluorescência estática. Mudanças nos espectros de absorção óptica dos corantes indicaram a formação de agregados. A agregação diminui a velocidade de fototransformação devido ao aumento da probabilidade de dissipação da energia de excitação por processos não radiativos. Não houve formação de agregados na irradiação dos FPs, pois estes possuem menor tendência de agregação em comparação com o próprio corante. Semelhanças nos espectros dos FPs dos três corantes indicaram que eles possuem a mesma estrutura do cromóforo. Na ausência do oxigênio a velocidade de fototransformação diminui. Este fato juntamente com a relação entre os tempos da fotólise e os rendimentos quânticos do estado tripleto dos BCDs sugeriram a participação do oxigênio singleto na fototransformação. Na presença de sistemas biomiméticos em altas concentrações, os corantes estão em suas formas monoméricas. Nestas interações, os corantes também sofreram fototransformação, com velocidades diferentes daquelas em tampão, com formação de fotoprodutos. Na fototransformação dos corantes na presença de micelas de SDS, sugerimos que as moléculas dos corantes ficam mais protegidas do contato do oxigênio. Por outro lado, na interação com o DNA, as moléculas dos corantes ligadas na superfície do DNA se tornam mais suscetíveis ao ataque do oxigênio, fazendo com que a fototransformação seja mais rápida. / Photodynamic therapy (PDT) is a treatment that a photosensitizer compound (PS) is inserted into the patient\'s body and, subsequently, the treatment area is irradiated with light. The combination of oxygen, light and FS produce species that generate a curative effect. The FS currently used, although can be effective, have disadvantages. In this study, the cyanine dyes with two chromophores (BCD) or biscyanines that have favorable characteristics in the application as FS in PDT were studied. The aim of this study was to analyze the effects of concentration, environmental composition and the structure of three BCDs, with angles between chromophores 180, 150 and 90 degrees, in the characteristics of phototransformation of the dyes molecules in phosphate buffer and in the interaction with SDS micelles and DNA. The phototransformation can cause the loss of the FS photoactivity and generate photoproducts (PPs) that are both toxic as photoactive. The treatment processes in PDT and phototransformation are parallel. It allows the use of phototransformation monitoring process to determine the degree of realtime treatment process. For this reason, it was also studied the phototransformation of PPs formed during irradiation. The phototransformation analysis was performed using optical absorption and fluorescence spectroscopies. Changes in the optical absorption spectra of the dyes indicated the formation of aggregates. The aggregation reduces phototransformation rate due to the increased probability of dissipation of the excitation energy by non-radiative processes. There was no aggregate formation on irradiation of PPs because they have less tendency to aggregate compared with the dye. Similarities in the spectra of the three PPs indicated that they have the same structure of the chromophore. In the absence of oxygen phototransformation rate decreases. This fact together with the relationship between photolysis time and the quantum yields of the triplet state of the BCDs suggested the involvement of singlet oxygen in their phototransformation. The dyes were in their monomeric form at high SDS and DNA concentrations. In these interactions, the dyes also were phototransformed, with different rates compared with phosphate buffer, with formation of photoproducts. In the phototransformation of dyes in the presence of SDS micelles, we suggest that the dye molecules were more protected from oxygen contact. On the other hand, in the interaction of dyes and DNA molecules, the dye molecules bound on DNA surface become more available to oxygen attack, and the phototransformation becomes faster.

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Variables with symmetric distribution were compared between teeth for independent samples and intra-individual for paired samples by Student t test, and the asymmetric distribution with the Mann-Whitney test. To correlate the variables each other was used the Pearson correlation coefficient, and to compare more than two groups together the analysis of variance (ANOVA) followed by post-hoc Tukey, being statistically significant p <0,05. Results: the average level of SaO2 for the 112 pulps of healthy molars was 85,09%, and there was no correlation with the SaO2 average of the patient´s indicator finger (92,89%). There was a significant difference (P = 0,037) between the average level of SaO2 of the first (85,76%) and second superior molars (81,87%), and it was not significant (P = 0,177) between the first (85,58%) and second (88,15%) inferior molars. The superior molars had lower average level of SaO2 (83,59%) when compared to the inferior molars (86,89%), with a statistically significant difference (P = 0,018). The average of the patient's response time to the cold stimulus was 1,12 seconds, with no statistically significant difference between superior (1,25 seconds) and inferior molars (0,99 seconds). Conclusion: the average level of SaO2 in healthy molars pulps was 85,09%, and the average of the superior molars was 83,59% and inferior molars was 86,89%. The average of the patient's response time to the cold stimulus was 1,12 seconds, with no statistically significant difference between superior (1,25 seconds) and inferior molars (0,99 seconds) and there was no correlation between the patient's response time to the cold stimulus and the oxygen saturation level for healthy molars. / Objetivo: determinar o nível de saturação de oxigênio (SaO2) em polpas humanas de molares hígidos por meio da oximetria de pulso. Material e métodos: o nível de SaO2 foi avaliado em 112 molares hígidos utilizando-se o oxímetro de pulso, e o tempo de resposta do paciente ao estímulo ao frio com gás refrigerante e registrado com cronômetro digital. A análise estatística foi feita pelo programa SPSS v. 18.0. Foram descritas as variáveis quantitativas pela média e desvio padrão quando a sua distribuição foi simétrica e mediana e intervalo interquartil quando assimétrica. As variáveis com distribuição simétrica foram comparadas entre dentes para amostras independentes e intra-indivíduo para amostras pareadas pelo teste t de Student, e as com distribuição assimétrica pelo teste de Mann-Whitney. Para correlacionar as variáveis entre si foi utilizado o coeficiente de correlação de Pearson, e para comparar mais de dois grupos entre si o teste de Análise de Variância (ANOVA) seguido do teste post-hoc de Tukey, sendo estatisticamente significativo p < 0,05. Resultados: o nível médio de SaO2 para as 112 polpas dos molares hígidos foi 85,09%, e não houve correlação com a média do dedo indicador do paciente (92,89%). Houve uma diferença significante (P= 0,037) entre o nível médio de SaO2 dos primeiros (85,76%) e dos segundos molares superiores (81,87%), não sendo significante (P= 0,177) entre os primeiros (85,58%) e segundos (88,15%) molares inferiores. Os molares superiores apresentaram menor nível médio de SaO2 (83,59%) quando comparados aos inferiores (86,89%), sendo a diferença estatisticamente significativa (P= 0,018). A mediana do tempo de resposta do paciente ao estímulo ao frio foi de 1,12 segundos, não havendo diferença estatisticamente significativa entre molares superiores (1,25 segundos) e inferiores (0,99 segundos). Conclusão: o nível médio de SaO2 em polpas de molares hígidos foi de 85,09%, sendo a média dos molares superiores de 83,59% e a dos inferiores de 86,89%. A mediana do tempo de resposta do paciente ao estímulo ao frio em molares hígidos foi de 1,12 segundos, não havendo diferença estatística entre superiores (1,25 s) e inferiores (0,99), e não houve correlação entre o tempo de resposta do paciente ao estímulo ao frio e o nível de saturação de oxigênio para molares hígidos. Palavras-chave: oxímetro de pulso, polpa dentária, saturação de oxigênio, teste frio.

Neste trabalho, estudou-se a degradação do bisfenol A (BPA) em solução aquosa através da fotólise direta sob radiação UV em 254 nm. Os experimentos foram realizados um reator fotoquímico tubular de vidro de 3,9 L, equipado com uma lâmpada de vapor de mercúrio de baixa pressão tubular concêntrica (36 W). Avaliaram-se os efeitos da taxa específica de emissão de fótons (0,87×10 18 ; 1,4×1018 e 3,6×1018 fótons L-1 s-1 ) e da concentração inicial de BPA (10 a 50 mg L-1 ), conforme um projeto experimental Doehlert. Os resultados dos experimentos indicaram que a degradação do BPA diminui com o aumento de sua concentração inicial, seguindo decaimento de pseudo primeira-ordem. A constante cinética de velocidade de degradação do BPA variou de 0,001 a 0,0066 min-1 , enquanto a porcentagem de degradação de BPA ao final de 120 minutos variou de 14 a 55%; já a remoção do carbono orgânico total variou entre 1,5 e 12,5%. Houve a formação de produtos persistentes e as espécies reativas de oxigênio (1 O2 oOH ) mostraram-se muito importantes durante a degradação do BPA. O rendimento quântico para fotólise de BPA foi de 0,0075 mol BPA mol fótons-1, determinado a partir dos dados experimentais através de um modelo matemático para degradação fotolítica do BPA em função do tempo. Para tanto, considerou-se um sistema de tratamento formado por um reator tubular e um tanque de mistura com recirculação entre eles, sendo o reator tubular tratado como uma série de três reatores contínuos de mistura perfeita (CSTR) associados entre si. Através da análise estatística dos dados experimentais para duas respostas (constante específica de degradação do BPA e porcentagem de degradação do BPA ao final de 120 minutos) avaliaram-se os efeitos das variáveis envolvidas (concentração inicial de BPA e taxa específica de emissão de fótons). / The aim of this study was to evaluate bisphenol A (BPA) degradation in aqueous solution by direct photolysis under UV radiation at 254 nm, considering the effects of the specific rate of photon emission (0.87×1018; 1.4×1018 and 3.6×1018 fótons L-1 s-1) and the initial BPA concentration (10-50 mg L-1), according to a Doehlert experimental design. The experiments were performed in a glass tubular photochemical reactor of 3.9 L equipped with a concentric low pressure mercury vapor lamp of 36 W. The experimental results indicated that BPA degradation decreases with increasing initial concentration, following pseudo first-order decay, and increases with increasing specific rate of photon emission. The values of the specific BPA degradation rate varied in the range 0.001-0.0066 min-1, while BPA percent degradation at 120 minutes of irradiation varied from 14 to 55%; TOC removal varied from 1.5 to 12.5%. Persistent degradation products were formed, and oxygen reactive species (1O2, oHO) showed to exhibit an important role during BPA degradation. The obtained quantum yield of BPA photolysis was 0.0075 mol BPA mol photons-1, determined from the experimental data through a mathematical model for BPA photolytic degradation versus time. With that aim a treatment system formed by a tubular reactor connected with a mixing tank with recirculation between them was considered; the tubular reactor was treated as a series of three associated continuous perfect mixing reactors (CSTR). Through statistical analysis of the experimental data for two responses (specific BPA degradation rate and BPA percent degradation at 120 minutes), the effects of the variables involved in BPA degradation (initial BPA concentration and specific rate of photon emission) were discussed.

O estrógeno é importante para o desenvolvimento de redes neuronais. Assim, investigamos mecanismos celulares relacionados à neuroproteção, através da sinalização rápida mediada pelo GPER-1 em cultura mistas e enriquecida de neurônios submetidas ou não à privação de glicose/oxigênio (PGO). Mostramos que as células corticais em cultura expressam o receptor GPER-1 e esta marcação encontra-se dispersa tanto no citosol como no núcleo. Nossos resultados mostraram que a proteção, via sinalização estrogênica, foi dependente da composição celular. A ausência da sinalização via GPER-1 previamente à PGO aumentou a morte celular induzida pela PGO, sugerindo que o bloqueio desta sinalização via GPER-1 pode estar relacionado ao pior prognóstico de lesões isquêmicas, e a suplementação com G1 no meio de cultura durante a privação e reperfusão atenuaram estes efeitos. Além disso, nossos resultados apontam para a influência das células da glia como mediadores do papel neuroprotetor, via sinalização estrogênica não-nuclear, neste contexto de privação de glicose/oxigênio. / Estrogen is important to the development of neural networks. Thus, we investigated the cellular mechanisms related to neuroprotection through the rapid signaling mediated by GPER-1 in mixed culture and enriched neurons submitted or not to glucose/oxygen deprivation (OGD). We showed that cortical cell cultures express GPER-1 receptor and this are dispersed both in the cytosol and the nucleus. Our results showed that protection via estrogen signaling was dependent on the cellular composition. The lack of a signaling pathway GPER-1 before OGD increased cell death induced by OGD, suggesting that blocking of GPER-1 signaling pathway could be related to poor prognosis of ischemic lesions and G1 supplementation of culture media during deprivation and reperfusion attenuated these effects. In addition, our results point to the influence of glial cells as mediators of the neuroprotective role via non-nuclear estrogen signaling in this context of glucose/oxygen deprivation.

O ozônio (O3) é um poderoso oxidante e quantidades significativas podem ser formadas em ambientes urbanos, como resultado de uma série de eventos fotoquímicos, sendo um risco para a saúde humana. Devido a sua reatividade química, o ozônio é capaz de promover modificações oxidativas em diversas biomoléculas, tais como, DNA, proteínas e lipídios. As reações do O3 com biomoléculas geram quantidades significativas de O2 (1&#916;g). Sendo assim, essas reações são caracterizadas pela transferência de um átomo de oxigênio do O3 ao substrato oxidado. Devido à regra de conservação do Spin, isto requer que o dioxigênio gerado nesta reação esteja no seu estado singlete. Neste específico mecanismo, a formação do hidrotrióxido tem sido frequentemente assumida como um importante intermediário da ozonização. Ainda, constatou-se o elevado potencial mutagênico do O3 sobre o DNA, levando, principalmente, à substituição de suas bases. A frequência das substituições das bases foi essencialmente localizada no par G: C\'s (75%), uma característica das espécies reativas de oxigênio, como o O2 (1&#916;g). No entanto, os mecanismos pelos quais O3 causa danos ao DNA ainda não foram completamente elucidados. No presente trabalho, as evidências espectroscópicas na geração do O2 (1&#916;g) foram obtidas através da emissão de luz bimolecular na região vermelha do espectro (&#955; = 634 nm) e através da emissão de luz monomolecular na região do infravermelho próximo (&#955; = 1270 nm ) durante a reação de O3 com dGuo e 8-oxodGuo. Além disso, desenvolveu-se uma metodologia para a geração de ozônio isotopicamente marcado com átomo de oxigênio-18 a partir do 18O2 (3&#931;g-). Deste modo, as evidências da formação dos diastereoisômeros da spiroiminodihidantoina, tanto a isotopicamente marcada no 18O quanto a não marcada, juntamente com a 8-oxodGuo, imidazolona e oxazolona, foram detectados como produtos de oxidação das reações com 18O3. Para tal observação, análises foram realizadas por HPLC acoplado ao espectrômetro de massas. Ademais, a detecção do 18O2 (1&#916;g) durante a decomposição do 18O3 foi obtida por captação química do O2 (1&#916;g) pelo derivado de antraceno, EAS, detectando o endoperóxido corresponde com a adição de dois átomos de 18O na posição 9,10 do antraceno. Além disso, mais uma evidência da presença do O2 (1&#916;g) foi inequivocamente demonstrada pela caracterização do espectro de emissão no infravermelho próximo. / Ozone (O3) is a potent oxidant and significant amounts can be formed in urban environments as a result of a series of complex photochemical events. It is a threat for human health. Due its chemical reactivity towards biological targets, ozone is able to promote oxidative modification in several biomolecules, such as DNA, proteins and lipids. Reactions of O3 with biomolecules are able to generate in high yields of singlet molecular oxygen [O2 (1&#916;g)]. The transfer of one oxygen atom from O3 to the oxidized substrate characterizes these reactions. Spin conservation rules require that the dioxygen generated in this reaction has to be in its singlet state. In this specific mechanism, hydrotrioxide has often been assumed as important intermediates in the ozonization process. In addition, ozone has been established as a powerful mutagenic agent, and the most observed mutation is in G:C transversion. This kind of transversion is typical in reactions involving DNA and reactive oxygen species, such as O2 (1&#916;g). However, the mechanisms by which O3 causes DNA damage have not yet been fully elucidated. In the present research, spectroscopic evidence for the generation of O2 (1&#916;g) was obtained by measuring the dimol light emission in the red spectral region (&#955; = 634 nm) and the monomol light emission in the near-infrared region (&#955;=1270 nm). Both measuements were done during interaction of O3 with dGuo and 8-oxodGuo. In addition, a system was built to produce isotopically labeled ozone with 18O. Thefore, in the same system that 8-oxodGuo, imidazolone and oxazolone, 18O-labeled and unlabeled diastereoisomeric spiroiminodihydantoin nucleosides were detected as the oxidation products with 18O3. In that case, analyses by HPLC coupled to mass spectrometry were performed. Moreover, in the O3 decomposition the formation of 18O-labeled O2 (1&#916;g) from 18O-labeled ozone was obtained by chemical trapping of O2 (1&#916;g) with EAS anthracene derivative and detected the corresponding 18O-labeled EAS endoperoxide. More evidence of the presence of O2 (1&#916;g) was unequivocally demonstrated by the direct characterization of the near-infrared light emission spectrum.

Neste trabalho de tese, foi estudada a perda de energia de íons de Be, B e O incidindo em direção aleatória e ao longo dos canais axiais <100> e <110> do Si. Os intervalos de energia nos quais as medidas experimentais foram realizadas variaram entre 0,5 e 10 MeV para Be, entre 0,23 e 9 MeV para B e entre 0,35 e 15 MeV para O. Posteriormente, o efeito do “straggling” (flutuação estatística da perda de energia) nas medidas em direção aleatória também foi analisado, para íons de Be e O, nas regiões de energia entre 0,8 e 5 MeV e 0,35 e 13,5 MeV, respectivamente. As medidas relacionadas à perda de energia em direção aleatória e ao “straggling” em função da energia dos íons foram realizadas combinando-se a técnica de retroespalhamento Rutherford (RBS) ao emprego de amostras de Si implantadas com marcadores de Bi. Os resultados relativos à perda de energia ao longo dos canais <100> e <110> do Si em função da energia dos íons foram obtidos através de medidas de RBS canalizado feitas em amostras tipo SIMOX (Separated by IMplanted OXygen). A perda de energia foi calculada teoricamente, através de três abordagens diferentes: a) a Aproximação de Convolução Unitária (UCA); b) o método não-linear baseado na seção de choque de transporte e na regra da soma de Friedel estendida (TCS-EFSR); c) a teoria binária. A combinação dos cálculos UCA com os resultados experimentais para a perda de energia canalizada de Be, B e O em Si permitiu isolar a contribuição do efeito Barkas para a perda de energia. Essa contribuição mostrou ser bastante grande, chegando a 45% do valor das outras contribuições para o caso do Be, 40% para o caso do B e 38% para o caso do O. Esses resultados são comparáveis aos previamente obtidos no Laboratório de Implantação Iônica da UFRGS para íons de He e Li. As teorias TCS-EFSR e binária permitiram o cálculo do efeito Barkas para a perda de energia devida aos elétrons de valência. Os resultados teóricos e experimentais para a contribuição Barkas total e relativa foram comparados e analisados em função da carga média e da energia dos íons para as energias de 300, 400, 500 e 700 keV/uma. O acordo teórico-experimental é razoável para as energias mais baixas, melhorando com o aumento da energia dos íons incidentes.

O objetivo do presente estudo foi analisar as respostas cardiorrespiratórias, cinemáticas e neuromusculares de mulheres jovens realizando o exercício de corrida estacionária em diferentes cadências nos meios aquático e terrestre. Doze mulheres jovens, experientes na prática de hidroginástica, foram amostras voluntárias do estudo. Cada uma participou de duas sessões experimentais: 1) coleta dos dados de caracterização da amostra e realização de um teste de esforço máximo; 2) coleta das variáveis cardiorrespiratórias (freqüência cardíaca (FC), consumo de oxigênio (VO2), percentual da FC máxima (%FCmáx) e percentual do VO2 máximo (%VO2máx)), cinemáticas (velocidade angular média (VAMQ) e de pico do quadril (VAPQ)) e neuromusculares (amplitude do sinal eletromiográfico (EMG) dos músculos vasto lateral (VL), bíceps femoral (BF), reto femoral (RF) e semitendinoso (ST)). Para a coleta de tais variáveis, dois protocolos de testes foram realizados, um no meio terrestre e outro no meio aquático, com um intervalo de duas horas entre eles. Para cada um dos meios, o exercício de corrida estacionária foi realizado durante 4 min em 3 cadências submáximas (60, 80 e 100 bpm) e durante 15 s no máximo esforço, com um intervalo de 5 min entre cada situação. Utilizamos análise de variância com bloqueamento, considerando o efeito do sujeito como mais uma fonte de variação para a análise estatística, com os dados processados nos programas SPSS versão 13.0 e R-project. Como resultados, as variáveis VAMQ e VAPQ foram significativamente mais elevadas quando o exercício foi executado no meio terrestre, e maiores quanto maior a cadência de execução, sugerindo um padrão cinemático distinto entre os meios. Da mesma forma, as respostas cardiorrespiratórias foram maiores para o exercício no meio terrestre e aumentaram significativamente com o aumento da cadência de execução. Já as respostas neuromusculares não apresentaram um comportamento semelhante, visto que o sinal EMG dos músculos VL, BF, RF e ST não aumentou significativamente com o incremento da cadência de execução, exceto das cadências submáximas para o máximo esforço. Na comparação entre os meios, o meio terrestre apresentou respostas significativamente maiores para o sinal EMG de todos os músculos nas cadências submáximas, exceto para o músculo ST que apresentou respostas semelhantes. Entretanto, no máximo esforço todos os grupos musculares analisados apresentaram respostas similares entre os meios. Em suma, a realização do exercício de corrida estacionária no meio aquático em cadências de execução submáximas apresenta respostas cardiorrespiratórias e neuromusculares menores do que o mesmo executado no meio terrestre, para as cadências fixas do presente estudo. Todavia, em intensidades máximas, a amplitude do sinal EMG pode apresentar padrões de ativação muscular semelhante entre os meios. / The aim of the present study was to analyze the cardiorespiratory, kinematic and neuromuscular response of young women performing stationary running exercise at different cadences in aquatic and terrestrial environments. The study sample consisted of twelve young women, experienced in hydrogymnastics. Each one took part in two experimental sessions: 1) collection of sample characterization data and the performance of a maximum effort test; 2) collection of the cardiorespiratory (heart rate, (HR), oxygen uptake (VO2), percentage of maximum HR (%HRmax) and percentage of maximum VO2 (%VO2max)), kinematic (mean hip angular velocity (MHAV) and peak hip angular velocity (PHAV)), and neuromusuclar variables (electromyographic signal amplitude (EMG) of the vastus lateralis (VL), biceps femoris (BF), rectus femoris (RF) and semitendinosus (ST) muscles). In order to collect these variables, two test protocols were carried out, one land-based and the other water-based, with a two-hour interval between them. The stationary running exercise was performed in each of these environments during 4 min at 3 submaximal cadences (60, 80, and 100 bpm) and during 15 s at maximum effort, with a 5 min-interval between each situation. We used blocked variance analysis, in which the effect of the subject was considered an additional source of variation for the statistical analysis. The data was processed using the SPSS (version 13.0) and R-project programs. The findings showed that the MHAV and PHAV were significantly higher when the exercise was performed on land, and higher the greater the cadence of execution, suggesting distinct kinematic patterns for the two environments. Similarly, the cardiorespiratory responses were higher with the land-based exercise and increased significantly with increased cadence. The neuromuscular responses, however, showed no such behavior, with the EMG signal from the VL, BF, RF and ST muscles showing no significant increase with greater cadence of execution, except from the sub-maximum cadences to the maximum effort. When comparing the environments, the terrestrial environment presented significantly greater EMG signal responses from all the muscles at the sub-maximum cadences, except for the ST muscle which presented similar responses in both environments. However, at the maximum effort, all the analyzed muscle groups showed similar responses in both environments. In summary, at the cadences used in the present study, the performance of the stationary running exercise in an aquatic environment at a sub-maximum cadences presents lower cardiorespiratory and neuromuscular responses than the same exercise performed on land. Yet, at maximum intensities, the amplitude of the EMG signal may present similar muscular activation patterns in the two environments.

Esse trabalho estuda a estabilidade térmica e o transporte atômico em filmes dielétricos de HfSiO e HfSiON depositados por sputtering reativo sobre c-Si. Esses materiais possuem alta constante dielétrica (high- ) e são candidatos a substituir o óxido de silício como dielétrico de porta em dispositivos do tipo transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFETs). Esses filmes foram submetidos a diferentes seqüências de tratamentos térmicos em atmosferas inerte e de O2, e foram caracterizados através de análises de feixe de íons e espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X (XPS). Nesse estudo foi observado que a incorporação de oxigênio se dá através da troca com N ou O previamente existente nos filmes. Em filmes de aproximadamente 50 nm de espessura foi observado que a presença do N limita a difusão de oxigênio de forma que a frente de incorporação avança em direção ao interior do filme com o aumento do tempo de tratamento, enquanto nos filmes de HfSiO/Si o oxigênio é incorporado ao longo de todo o filme, mesmo para o tempo mais curto de tratamento. Diferentemente de outros materiais high- estudados, não foi possível observar migração de Si do substrato em direção a superfície dos filmes de HfSiON/Si com aproximadamente 2,5 nm de espessura. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que filmes de HfSiON/Si são mais estáveis termicamente quando comparados com outros filmes dielétricos depositados sobre Si anteriormente estudados, mas antes que ele se torne o dielético de porta é ainda necessário que se controle a difusão de N em direção ao substrato como observado nesse trabalho.