O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inibição das cadeias inflamatórias reguladas pela ação do interferon-gama (IFN-γ) e da enzima óxido nítrico sintase indutível (iNOS) no dano radioinduzido após exposição a dose letal (8 Gy) ou moderada a severa (4 Gy) nos tecidos hematopoiéticos (baço e medula) de modelos experimentais irradiados nestas doses. Grupos de camundongos isogênicos C57Bl/6j foram expostos à radiação correspondente a 4 ou 8 Gy em exposições de corpo inteiro em fonte panorâmica de 60Co. Da mesma forma, foram irradiados camundongos cuja expressão de IFN-γ ou iNOS é ausente ou indetectável. Outros grupos receberam via oral por toda a duração do experimento um inibidor atividade de iNOS, aminoguanidina, ou via intraperitoneal uma quimiocina primordial promotora da hematopoiese, CXCL12, até o quarto dia após a exposição. Outra divisão experimental recebeu os dois agentes concomitantemente. Os animais foram sacrificados nos dias 2º, 4º e 8º após a irradiação, e fragmentos dos baços e fêmures foram preservados para histologia. Os esplenócitos e células não aderentes da medula óssea femoral foram removidos e divididos, fornecendo alíquotas para posterior RT-PCR e suspensões celulares apropriadas para ensaios de citometria de fluxo específicos para a detecção da freqüência de populações CD34+. Nestes mesmos dias de experimento, alíquotas de sangue caudal foram coletadas para contagem de hemácias e plaquetas periféricas. Os resultados mostraram que a ausência da produção de interferon-gama no local irradiado aumenta a sobrevivência e a quantidade de células progenitoras hematopoiéticas e que a ausência de iNOS ou seu bloqueio funcional diminuem a extensão do dano radioinduzido nos tecidos hematopoiéticos. Além disso, foi possível observar que a suplementação com CXCL12 sintética aumenta a freqüência do fenótipo CD34+ P.chave: radiação ionizante; medula óssea; óxido nítrico; aminoguanidina nos baços dos modelos testados, e que seu efeito parece antagonizar com a inibição da produção de NO pela aminoguanidina. / This study aimed to evaluate the effect of inhibition of the inflammatory chains governed by the action of interferon-gamma (IFN-γ) and the enzyme inducible nitric oxide synthase (iNOS) in damage after radiation exposure to lethal dose (8 Gy) or moderate /severe dose (4 Gy) in hematopoietic tissues (spleen and bone marrow) of experimental models irradiated at these doses. Groups of isogenic C57Bl/6j mice were exposed to radiation (4 or 8 Gy) in whole-body exposures in a 60Co panoramic source. Similarly, were irradiated mice whose iNOS or IFN-γ expression was absent or undetectable. Other groups received orally in all days of experiments an inhibitor of iNOS activity, aminoguanidine, or CXCL12, a primordial chemokine known as an hematopoeisis promoter intraperitonially by days 0 to 4th after radiation events Another groups received the two agents concomitantly. The animals were sacrificed on days 2nd, 4th and 8th after irradiation, and fragments of the spleens and femurs were preserved for histology. Splenocytes and non-adherent cells from femoral bone marrow were removed and divided, providing aliquots for subsequent RT-PCR and cell suspensions suitable for flow cytometry experiments specific to the detection of the frequency of CD34+ cell populations. In same days of experiment, tail blood samples were collected for counting of peripheral red blood cells and platelets. The results showed that the absence of the production of interferon-gamma at the irradiated sites increases the survival and the amount of hematopoietic progenitor cells and that the absence of iNOS or its functional blockade reduces the extent of radioinduced damage in tested hematopoietic tissues. Furthermore, it was possible to observe that supplementing with synthetic CXCL12 increases the frequency of CD34+ Keywords: ionizing radiation, bone marrow, nitric oxide, aminoguanidine phenotype in the spleens of tested models, and that its effect seems to antagonize the inhibition of the production of NO by aminoguanidine.

Orientador: Leandro Londero da Silva / Banca: Maria José Pereira Monteiro de Almeida / Banca: Roberto Nardi / Resumo: A Física das Radiações é um conteúdo previsto nos currículos escolares. Nota-se, no entanto, que ela não tem sido um item prioritário na prática pedagógica da maioria dos professores da escola básica. A partir da constatação de que o ensino da Física das Radiações constitui um desafio para professores, objetivamos investigar o funcionamento da leitura e da interpretação da Física das Radiações Ionizantes por alunos do ensino médio quando da leitura de textos de divulgação científica. Procuramos encontrar resposta para o seguinte problema: Como acontece e que aspectos marcam o funcionamento da leitura e a interpretação da Física das Radiações Ionizantes por alunos do ensino médio quando da leitura de textos de divulgação científica? Optamos por um modelo de pesquisa de abordagem qualitativa, na qual identificamos livros e textos de divulgação científica que abordam a "Física das Radiações Ionizantes" para a elaboração e implementação de um episódio de ensino. O episódio foi implementado em turmas de 3° ano do Ensino Médio. Como instrumentos de coleta de informações, damos ênfase ao uso de produções textuais e vídeo-gravação. Para a análise dos dados, levamos em consideração os aportes teóricos da Análise de Discurso de linha Francesa, a partir das produções de Michel Pechêux e das obras de Eni Orlandi. As análises indicaram que: a) a leitura de textos de divulgação científica e a utilização de questionários formulados com questões abertas podem favorecer o surgimento de... / Abstract: Radiation Physics is intended content in school curriculum. On the other hand, it is noteworthy that it has not been a priority item in pedagogical practice of most of the Primary School teachers. Based at basic observation that the teaching of Radiation Physics is a challenge for teachers, we aim to investigate the reading and interpretation of Radiation Physics by high school students when reading scientific texts. According to the proposed objective, we formulated the problem that structures this research and we present it as follows: How and what aspects mark the functioning of the reading and the interpretation of the Physics of Ionizing Radiation by high school students when reading texts of scientific dissemination? We chose a research model with a qualitative approach, in which we identified books and texts of scientific divulgation that approach the "Ionizing Radiation Physics", so that they could be developed with the students. As instruments of information gathering, we emphasize the use of textual productions and video-recording. For the analysis data, we take into account the theoretical contributions of French Discourse Analysis, based on the production by Michel Pechêux, and Eni Orlandi's oeuvre. The reading of texts of scientific dissemination and the use of questionnaires formulated with open questions can favor the emergence of discussions. This being not restricted only to the contents of Physics addressed to in the text. Though there was a predominance of ... / Mestre

O crescente aumento do interesse no desenvolvimento em técnicas cirúrgicas menos invasivas, como nas reconstruções tendíneas e ligamentares, tem levado ao aumento das pesquisas referentes ao uso de aloenxertos esterilizados por radiação ionizante. O processamento por radiação ionizante é um método seguro e não deixa resíduos, sendo utilizado como esterilização final. O presente estudo teve como proposta avaliar os efeitos da aplicação de radiação ionizante, produzida por fonte de 60Co, em amostras de tendões humanos pré processados de doadores multiorgãos obtidas por meio de colaboração com Bancos de Tecidos. O pré-processamento das amostras deu-se por métodos químicos e preservação por congelamento em -80 °C. As doses aplicadas no processamento por radiação foram de 12,5 kGy, 15,0 kGy e 25,0 kGy, cada uma com seu respectivo controle não irradiado. As amostras foram avaliadas por meio de testes histológicos, ópticos e biomecânicos, com o objetivo de analisar possíveis modificações morfológicas e estruturais. Os resultados apresentados demonstraram que o processamento por ultrassom e peróxido de hidrogênio causaram alterações na morfologia dos tecidos, o que ocasionou danos à sua estrutura, inviabilizando as amostras. Nas amostras processadas por álcool e antibiótico não foram observados danos na rede de colágeno pela aplicação da radiação. Os resultados dos testes biomecânicos apresentaram diferenças significativas entre os métodos aplicados. As amostras processadas com álcool e antibiótico apresentaram perda pouco significativa no módulo de elasticidade, comparadas às amostras processadas por ultrassom e peróxido de hidrogênio que mantiveram a propriedade viscoelástica. Contudo na dose de 12,5 kGy foi observado um aumento no módulo elástico e na viscoelasticidade. Com base nas análises, podemos concluir que o método de processamento com álcool, antibiótico e irradiação demonstrou menor dano, tanto na biomecânica quanto na esterilização, sendo que as amostras irradiadas a 15,0 e 25,0 kGy apresentaram características semelhantes ao controle não irradiado. / The increasing interest of development in less invasive surgical techniques, such as reconstructions of ligament tendon, has led to the increase of the research concerning the use of Allografts sterilized by ionizing radiation. Processing by ionizing radiation is a safe method and leaves no residues, being used as final sterilization. The present study was to evaluate the effects of proposed application of ionizing radiation, produced by 60Co source in human tendon pre-samples processed multiorgans donors obtained through collaboration with tissue banks. The pre-processing of samples given by chemical methods and preserved by freezing at -80 °C. The doses applied in radiation processing were 12.5, 15.0 and 25.0 kGy, each with your corresponding non-irradiated control. The samples were evaluated by means of histological and biomechanical testing, with the purpose of analyzing possible structural and morphological changes. The results showed that the ultrasound processing and hydrogen peroxide caused changes in the morphology of the tissues, which caused damage to the structure, making your samples. In the samples processed by alcohol and antibiotics were not observed damage on the network of collagen by the application of radiation. The results of biomechanical tests showed significant differences between the methods used. The samples processed with alcohol and antibiotics showed negligible loss in modulus of elasticity compared with the samples processed by ultrasound and hydrogen peroxide which kept the viscoelastic property, however in 12.5 kGy dose was observed an increase in elastic modulus and viscoelasticity. Based on the analysis we can conclude that the method of processing with alcohol, antibiotics and irradiation showed less damage, both in biomechanics and sterilization, in the samples irradiated with 15.0 and 25.0 kGy, showing results similar to the non-irradiated control.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-20Bitstream added on 2014-06-13T20:07:28Z : No. of bitstreams: 1 bataginneto_a_dr_bauru.pdf: 3293801 bytes, checksum: b553af6153b11bb23b508c3839e88707 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Compostos orgânicos configuram atualmente materiais de grande interesse na confecção de dispositivos eletrõnicos flexíveis e de baixo custo relativo. Devido a isso, um número crescente de trabalhos experimentais e teóricos vem sendo desenvolvido, visando avaliar suas promissoras propriedades opto-eletrônicas. Na presente tese são descritos os resultados de uma série de estudos teóricos acerca de quatro temas desenvolvidos no Laboratório de novos materiais e dispositivos (FC - UNESP/Bauru), relacionados a propriedades espectroscópicas e estruturais de materiais orgânicos: i) estudo da alteração cromática induzida por raios gama em soluções de polímeros orgânicos para aplicações dosimétricas; ii) obtenção de parâmetros do Hamiltoniano de spin através de cálculos estrutura eletrônica para a interpretação de espectros de ressonância paramagnética eletrônica (RPE); iii) análise de propriedades estruturais de melaninas sintéticas; e iv) simulação e modelagem de espectros de ressonância magnética eletrônica detectada eletricamente (RMDE). Com relação ao primeiro item, cálculos de estrutura eletrônica foram empregados a fim de avaliar características estruturais, ópticas e associadas à reatividade de diferentes estruturas poliméricas, cujas propriedades dosimétricas têm sido reportadas. Os resultados obtidos permitem compreender as diferentes respostas induzidas pela radiação Υ em cada sistema, e reforçam a hipótese de que estpécies advindas da radiólise do solvente são responsáveis pelo efeito. Através da análise de características estruturais e de reatividade dos polímeros foi possível também estimar quais características seriam interessantes a fim de obter sistemas mais sensíveis. No segundo item, cálculos de estrutura eletrônica foram empregados ao estudo de parâmetros de RPE, como fator g e constantes hiperfinas... / Nowadays, organic compounds define quite interesting materials for the production of flexible and low cost devices. In this sense, there is an increasing number of both theoretical and experimental papers reporting their promising optical and electronic properties. Here we present the results of a series of theoretical studies regarding four distinct subjects developed at the Laboratório de novos materiais e dispositivos (FC-UNESP/Bauru) associated to optical and electronic properties of organic materials: i)study of color change induced by gamma rays in polymers solutions for dosimetric applications; ii) determination of spin Hamiltonian parameters by electronic structure calculations for the interpretation of electron paramagnetic resonance (EPR) spectra; iii) study of structural properties of synthetic melanins, and iv) modeling and simulation of electrically detected magnetic resonance spectra (EDMR). Regarding the first item, electronic structure calculations were employed in order to evaluate structural optical reactivity features of different polymeric structures, whose dosimetric properties have been reported. The results allow us to better understand the distinct optical changes induced by y radiation in each system, and reinforce the hypothesis that species arising from the solvent radiolysis are responsible for the effect. In addition, based on reacitivity and structural features analysis some characteristics of promising materials for dosimetric aplications were proposed. In the second item, electronic structre calculations were employed to evaluate EPR parameters, as g factor and hyperfine constants, of melanin's sub-structures and iridium complexes. In the study of melanins, spectroscopic parameters were evaluated for anionic, cationic and free radical species for distinct redox forms of this compound... (Complete abstract click electronic access below) / FAPESP: 12/03116-7 / CAPES: 1804-12-0

Na primeira etapa deste trabalho foi avaliada a potencialidade do uso da cinza de casca de arroz como carga em polipropileno (PP) comparando-a com o talco que é a carga mineral mais utilizada em polímeros. Esta comparação foi feita utilizando os compósitos formados por polipropileno com 20% da cinza de casca de arroz assim como, os formados por polipropileno com 20% de talco, determinando as suas propriedades. Apesar das propriedades do compósito de PP com a carga de 20% de cinza de casca de arroz apresentarem resultados inferiores em relação àqueles quando se utilizou o talco como carga, pode-se dizer que a cinza de casca de arroz pode ser usada como carga para outros usos menos nobres do PP. Desta forma se está dando um destino para esse resíduo que hoje é descartado no meio ambiente contribuindo assim, para a preservação do mesmo, além de reduzir o custo do produto. Este trabalho também teve como objetivo estudar o efeito da radiação ionizante nas propriedades destes compósitos de PP com 20% de cinza de casca de arroz. Utilizou-se o agente de acoplagem, anidrido maleico, para verificar se houve melhora na homogeneização das amostras. Em virtude do PP ser um polímero semicristalino, quando exposto ao processo de irradiação, tem sua morfologia modificada devido aos mecanismos de cisão das cadeias poliméricas. Este fato é atribuído aos mecanismos de cisão das cadeias poliméricas, que está de acordo com a literatura. / In the first step of this work, it was evaluated the possibility of using rice husk ash as a filler in polypropylene (PP) making a comparison with talc which is the most used mineral filler in polymers. This comparison was made by using polypropylene with 20% rice husk ash as well as polypropylene with 20% talc measuring their properties. Despite the properties of the PP with 20% rice husk ash decreased compared with the composite of polypropylene with 20% talc it can be said that the rice husk ash can be used as filler for or other utilization less noble of PP . This way it is being given a destination for this residue that it is disposable in the environment contributing to its preservation, moreover reducing the product cost. This work had also as an aim to study the ionizing radiation effect in the properties of these composites. It was used the coupling agent, maleic anhydride , to verify a best sample homogenization. According to the results it can be said that PP is a semicrystalline polymer, and so it has its morphology modified when exposed to the irradiation process. This fact is due to the scission mechanisms of the polymeric chains which it is in compliance to the literature.

Submitted by Leonardo Silva Gomes null (drleonardosgomes@gmail.com) on 2018-01-22T00:28:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertação corrigida.pdf: 2116172 bytes, checksum: f055c6caaf0bf0c28d76947eacf9e78c (MD5) / Approved for entry into archive by Silvana Alvarez null (silvana@ict.unesp.br) on 2018-01-23T19:48:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 kamezawa_lsg_me_sjc.pdf: 2116172 bytes, checksum: f055c6caaf0bf0c28d76947eacf9e78c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-23T19:48:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kamezawa_lsg_me_sjc.pdf: 2116172 bytes, checksum: f055c6caaf0bf0c28d76947eacf9e78c (MD5) Previous issue date: 2017-12-11 / A radioterapia é o uso da aplicação de radiação ionizante em áreas específicas, visando tratamento de tumores. Porém, a área irradiada e os tecidos normais circundantes estão sujeitos a danos agudos e crônicos. As injúrias no tecido ósseo variam desde osteopenia até osteorradionecrose e, devido a estas alterações, pacientes irradiados portadores de implantes vêm demonstrando maior taxa de insucesso. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da radioterapia, simulando uma dose total de um tratamento radioterápico convencional para pacientes oncológicos, na neoformação óssea e na osseointegração de implantes em fêmures de ratos. Foram utilizados neste estudo 66 ratos que receberam implantes cilíndricos de titânio comercialmente puro (TiCp) nos fêmures direito e esquerdo. Os animais foram divididos em 3 grupos: a) Grupo controle (C): cirurgia de colocação dos implantes (tecido sadio sem irradiação); b) Grupo irradiação precoce (Ip): cirurgia de colocação dos implantes seguido de irradiação após 24h; c) Grupo irradiado (I): irradiação e após 4 semanas, cirurgia de colocação dos implantes. Os animais dos grupos Ip e I foram submetidos a irradiação em 02 sessões de 15 Gy, totalizando a dose de 30 Gy. Os animais foram eutanasiados nos períodos de 2 e 7 semanas após o tratamento. Durante o experimento, os animais foram cuidadosamente monitorados quanto as alterações clínicas. Em cada período, 06 animais foram submetidos à análise histomorfométrica, visando avaliar a neoformação óssea e a interface osso-implante. Os outros 05 animais, dos períodos de 2 e 7 semanas após o tratamento, foram submetidos ao teste de torque reverso para avaliar a força de fixação osso-implante, obtida na osseointegração. Todos os dados foram estatisticamente analisados por meio da análise de variância de 2 fatores para torque reverso, porcentagem de área de formação óssea (BAFO) e porcentagem de superfície de contato osso implante (BIC) com nível de significância a 5%. O teste de Tukey foi realizado para determinação dos grupos homogêneos. A irradiação ionizante influenciou negativamente de maneira estatisticamente significante, retardando o processo de osseointegração, porém, não sendo capaz de inibí-lo. / The radiotherapy is ionizing radiation proceeding in specific areas, aiming at the treatment of tumors. However, the irradiated area and the surrounding normal tissue can develop acute and chronic damage. In bone tissue, injuries ranging from osteopenia to osteroadionecrosis and due to these changes patients irradiated with implants have shown higher failure rate. The objective of this study was to evaluate the effects of radiation, simulating a total dose of a conventional radiotherapy treatment for cancer, bone regeneration and osseointegration of implants in femurs of rats. It was used in this study 66 mice that receive cylindrical implants of commercially pure titanium (cpTi) on the right and left femurs. The animals were divided into 3 groups: a) control group (C): implant placement surgery (control group - healthy tissue without irradiation); b) Group early irradiation (Ip): placement of implants surgery followed by radiation after 24h; c) Group irradiated (I): irradiation and after 4 weeks of surgery implant placement. The animals of the Ip and I groups were subjected to irradiation in a double step at a dose of 15 Gy each, totalizing dose of 30 Gy. The animals were euthanized at periods of 2 and 7 weeks after treatment. During the experiment, the animals were carefully monitored for clinical changes. In each period 06 animals were submitted to histomorphometric analysis, to evaluate the bone formation and boneimplant interface. The other 05 animals, in periods of 2 and 7 weeks after treatment, were submitted to the reverse switch test to evaluate the strength of bone-implant fixation, obtained in osseointegration. All data were statistically analyzed by means of the 2-factor variance analysis for reverse torque, percentage of bone area fraction occupancy (BAFO) and percentage of bone implant contact (BIC) with significance level at 5%. The Tukey test was performed to determine the homogeneous groups. The ionizing radiation influenced negatively in a statistically significant way, delaying the process of osseointegration, but not being able to inhibit it.

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-04Bitstream added on 2015-04-09T12:48:10Z : No. of bitstreams: 1 000815081.pdf: 1404055 bytes, checksum: 09b3395f0691c8bab7ac2a5ab1b9fe5d (MD5) / As afecções em cabeça são observadas frequentemente na clínica de pequenos animais, sendo de extrema importância o conhecimento anatômico regional para uma boa avaliação clínica e radiográfica. Devido a essa demanda e carência de compilações de estudos radiográficos das diversas afecções em cabeça, foi realizado estudo radiográfico retrospectivo, reavaliando radiografias de 669 cães e 76 gatos, do arquivo do Setor de Radiologia do Hospital Veterinário “Governador Laudo Natel” (HV), da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, da Universidade Estadual Paulista (FCAV/UNESP), Câmpus de Jaboticabal, SP, no período de julho de 2001 a julho de 2012. Do mesmo arquivo foram avaliadas imagens tomográficas de sete cães obtidas durante o período de junho de 2011 a setembro de 2013. Foram correlacionados a frequência, a localização e o tipo das lesões cranianas com a espécie, o sexo, a faixa etária e a raça dos animais. A espécie canina foi a mais observada, sendo os cães sem padrão racial definido, os Poodles e os Pinschers os mais frequentes. Nos felinos, houve uma prevalência dos animais sem padrão racial definido. O porcentual de machos e fêmeas foi semelhante e animais com mais de oito anos e os de 2 anos a 7 anos e 11 meses foram os mais observados. Em cães, as alterações mais comuns foram os aumentos de volume de tecidos moles, sem envolvimento ósseo, em região submandibular, a displasia do occipital e as fraturas de mandíbulas. Já em felinos, foram observadas uma prevalência de fraturas de mandíbula, aumentos de volume de tecidos moles, sem envolvimento ósseo, em outras regiões exceto a submandibular e aumentos de radiopacidade em cavidade nasal, sem envolvimento ósseo. As frequências observadas neste trabalho condizem com as descritas na literatura. Conclui-se que com a radiografia é possível diagnosticar a maioria das lesões ósseas em cabeça, com exceção das neoplasias ... / Head injuries are frequently observed in small animal clinics, and regional anatomical knowledge is extremely important to good clinical and radiographic evaluation. Due to this demand and shortage of compilations of radiographic studies of the various head injuries, a retrospective radiographic study was conducted, reviewing radiographs of 669 dogs and 76 cats, of the file from the Radiology Division of the Veterinary Hospital Governor Laudo Natel (HV) of Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, of Universidade Estadual Paulista (FCAV/UNESP), in Jaboticabal, SP, from July 2001 to July 2012. From the same file, were reassessed tomographic images of seven dogs obtained during the period June 2011 to September 2013. The frequency, location and type of head injury were correlated to species, sex, age and breed of animals. The dogs were the most observed, with the mongrel dogs, Poodles and Dobermann the most frequent breeds. In cats, there was a prevalence of mongrel cats. The percentage of males and females was similar and animals with more than eight years of age and 2 years to 7 years and 11 months old were most frequently observed. In dogs, the most common changes were soft tissue swelling without bone involvement, in submandibular area, occipital dysplasia and jaw fractures. In cats, a prevalence of mandibular fractures, soft tissue swelling, without bone involvement, in other regions except the submandibular area and increases radiopacity in the nasal cavity without bone involvement were observed. The frequencies observed in this study are consistent with those described in the literature. We conclude that by performing radiography it is possible to diagnose most bone head injuries, with the exception of brain tumors, that should be evaluated with computed tomography

Doses de radiação de baixa energia podem induzir quebras de dupla fita no DNA assim como também produzir perfis alterados de expressão de genes relacionados a estas lesões. Os danos não reparados ou mal reparados levam a uma maior suscetibilidade à transformação oncogênica já que os efeitos biológicos mais importantes causados pela radiação ionizante são mutação e carcinogênese. As lesões no DNA provocadas pela radiação podem também ocasionar o surgimento micronúcleos e as células podem ser induzidas à apoptose. O objetivo deste trabalho é estudar in vitro a presença de micronúcleos e a apoptose ocasionados por Raios-X de baixa energia. Pretende-se analisar estes efeitos biológicos em relação à energia equivalente à utilizada em exames mamográficos usando duas linhagens estabelecias de células de mama: a MCF-7 (tumoral) e a HB-2 (não-tumoral). As células, em crescimento exponencial, foram irradiadas no equipamento de arranjo experimental de mamografia do LCR/UERJ. A dose de 5Gy na energia de 30 kV foi aplicada com taxa de 0,1 Gy/seg utilizando filtro de 0,03 mm de molibdênio. As irradiações foram realizadas duas vezes, após as irradiações, as células foram incubadas por 4, 24 ou 48 horas e posteriormente coradas com o corante Hoechst33258 para análise em microscopia de fluorescência. Para cada análise, 1000 células foram categorizadas pela morfologia do núcleo. Os resultados mostraram que a HB-2, utilizada neste estudo como célula mamária normal, apresentou maior sensibilidade aos efeitos da radiação, com 37 % das células em apoptose após 4 hs de incubação, enquanto a MCF-7 apresentou 6,5 %. Nas análises após 24 hs foi possível confirmar a radioresistência da MCF-7 tendo sido observadas 11% de células em apoptose no grupo irradiado. Houve um aumento crescente de micronúcleos radioinduzidos nas duas linhagens de acordo com os tempos de incubação. Na análise de 4 hs a HB-2 apresentou 3%, em 24 hs, 8,5% e 48 hs, 11,5 %. Diante destes resultados, foi possível concluir que a energia do feixe de raios-X utilizada na mamografia pode ser capaz de ocasionar aumento de ocorrência de apoptose e geração de micronúcleos nas duas linhagens estudadas / Radiation doses of low-energy can induce double-stranded breaks in DNA as well resulting in altered profiles of gene expression related to these injuries. The damage is not repaired or poorly repaired leading to increased susceptibility to oncogenic transformation since most important biological effects caused by ionizing radiation are mutation and carcinogenesis. The DNA lesions caused by radiation can also provoke the presence of micronuclei and as result cells can be induced to apoptosis. The aim of this work is to perform a preliminary study "in vitro" to identify the presence of micronuclei caused by low energy. X-rays. It is intended analyze these biological effects caused by x-rays with energy equivalent to the ones used in mammography in two very well established breast: cell lines the MCF-7 (tumor) and HB-2 (non-tumor). Cells in exponential growth were irradiated using an experimental arrangement with a mammography tube of the LCR / UERJ. The dose of 5Gy was used for 30 kVp x-rays using 0.03 mm filter molybdenum with a fixed dose rate of 0.1 Gy / sec. The irradiations were repeated twice and. the cells were incubated for 4, 24 or 48 hours and stained with dye Hoechst 33258 for fluorescence microscopy analysis. For each analysis 1000 cells were categorized by the morphology of the nucleus. The results revealed that the HB-2, used in this study as normal mammary cell have showed high sensitivity to the effects of radiation, with 37% of cells undergoing apoptosis after incubation of 4hs, while MCF-7 showed 6.5%. In the 24 hour-analysis it was confirmed the radiation resistance of MCF-7 were it was observed 11% of cells in apoptosis in the irradiated group. There was an increasing number of radiation-induced micronuclei in both cell lines, according to the incubation times. After 4 hours, HB-2 presented 3% of micronuclei, in 24 hours, the experiment reveled 8.5%, and after 48 hours it increased to 11.5%. As result of this study we may conclude that the energy used in mammography is capable to cause an increase in incidence of apoptosis and in the production of micronuclei in both cell lines studied

Esse trabalho apresenta um estudo sobre os efeitos de radiação em circuitos analógicos de baixa e ultra baixa potência e tensão, identificando as fragilidades destes circuitos (e das respectivas técnicas de projeto) quando aplicados em ambientes radioativos, como, por exemplo, os circuitos em satélites, e em equipamentos de instalações nucleares. Foram realizados estudos de caso, via simulação elétrica utilizando o software HSPICE, considerando os efeitos de degradação elétrica correspondentes a doses de radiação acumulada de até 500krad(Si), além de eventos singulares considerando circuitos de baixa tensão e potência projetados para a tecnologia IBM (GF) de 130nm. Pôde-se observar que o uso de transistores de óxido mais fino, apesar de afetar negativamente o consumo estático, é recomendado para as aplicações estudadas, devido a menor sensibilidade à radiação. Ainda, foi discutido o aumento dos caminhos de fuga de corrente devido ao uso de layout distribuído. Possibilidades e estratégias de mitigação foram discutidas. Por fim, obteve-se um conjunto de sugestões e informações para auxiliar o projetista de circuitos de baixo consumo a obter soluções robustas à radiação. / This work studies the radiation effects in low-power and ultra-low power analog circuits, identifying the fragility of such circuits (and associated design techniques) when employed in radioactive environments, as for example, in satellites and nuclear facilities. Case studies were carried out using HSPICE software for electrical simulation of cumulative radiation effects, corresponding to doses up to 500krad(Si), as well as for single events simulation. We showed that, the use of thin oxide (core) MOSFETS, though increasing the static consumption, is recommended for the studied applications, because they are less sensitive to radiation. Then, we discussed the increase of current leakage paths by the distributed layout style. Mitigation strategies were also discussed. Finally, we obtained a set of suggestions and information to guide the designers of low power analog circuits towards obtaining radiation robust solutions.

Frente à crescente necessidade de que novas tecnologias sejam capazes de operar com confiabilidade em ambientes hostis, a análise dos efeitos da radiação ionizante em dispositivos semicondutores se tornou um ramo de pesquisa em contínua ascensão, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias estratégicas e promovendo o aprimoramento científico e o desenvolvimento tecnológico da humanidade. Por outro lado, a atual tecnologia CMOS de fabricação de circuitos integrados apresenta sinais de limitação, em grande parte, devido às características físicas inerentes ao seu princípio de funcionamento, sendo necessário, portanto, que dispositivos com novos mecanismos de operação e geometrias sejam desenvolvidos. Dentre eles, transistores de tunelamento induzido por efeito de campo (TFET) se destacam por apresentarem menor corrente de dreno quando desligados e a possibilidade de se atingir inclinações de sublimiar abaixo do limite teórico estabelecido por dispositivos MOSFET de 60 mV/déc à temperatura ambiente, permitindo-se a redução da tensão de alimentação dos transistores para cerca de 0,5 V. Buscando contribuir com as necessidades destas duas áreas de pesquisa, neste projeto de mestrado, foi analisado o comportamento de TFETs de silício com porta tripla, fabricados sobre lâmina SOI (silício sobre isolante), submetidos a até 10 Mrad(Si) de dose acumulada total enquanto não polarizados, gerada por uma fonte de prótons de 600 keV de energia. Em uma análise inicial, após exposição de dispositivos de 1 µm de largura de aleta a uma dose de 1 Mrad(Si), foi possível observar uma redução no nível corrente de dreno de estado ligado do dispositivo (ION ? 300 pA) de até 10%, não associada à uma alteração da corrente de porta. Além disso, o efeito da radiação nesses transistores reduz de 10% para 2% quando se aumenta o comprimento do canal de 150 nm para 1 µm. As razões para ambos os fenômenos foram discutidas com base na competição entre os efeitos de divisão da corrente de dreno na primeira e segunda interfaces e do aumento da resistência de canal em dispositivos mais longos. Para uma análise em função da dose acumulada total, dispositivos SOI TFET e SOI MOSFET, ambos de porta tripla, foram caracterizados eletricamente 14 dias após cada etapa de irradiação. De maneira geral, dispositivos de ambas as tecnologias, com largura de aleta igual a 40 nm, apresentaram baixa susceptibilidade aos efeitos cumulativos da radiação ionizante. No entanto, quando considerados dispositivos com largura de aleta muito maior que a altura da aleta (WFIN = 1 µm), nos quais a influência das portas laterais sobre o acoplamento eletrostático do canal é praticamente inexistente, transistores túnel-FET se destacaram positivamente. Esses dispositivos se mostraram resistentes aos efeitos de dose ionizante total (TID) mesmo para doses de 5 Mrad(Si), enquanto os transistores SOI MOSFET apresentaram uma variação gradual de seus parâmetros a cada dose acumulada. Um exemplo disso é a variação observada na inclinação de sublimiar, de 32,5% nos transistores SOI MOSFET e 5,6% nos transistores SOI TFET. Somente após 10 Mrad(Si) de irradiação por prótons é que os TFETs de aleta larga apresentaram variações mais significativas em sua curva de transferência (ID x VG). Tanto para a configuração como tipo P quanto para a configuração como tipo N, notou-se um deslocamento de até 80 mV da curva de transferência do dispositivo para a esquerda, provocado, segundo análise via simulações, pelas cargas fixas positivas geradas pela irradiação no óxido enterrado do dispositivo. Adicionalmente, foi possível observar um aumento da corrente de tunelamento assistido por armadilhas (TAT) nesses dispositivos, provocada pelo aumento da densidade de estados de interface causada também pelos efeitos de TID. O aumento de TAT foi reconhecido como o principal responsável pela degradação de 23,3% da inclinação de sublimiar dos TFETs, com WFIN igual 1 µm, após 10 Mrad(Si). Apesar das mudanças observadas, foi possível se sugerir, através da comparação com transistores SOI MOSFET de dimensões equivalentes, que transistores de tunelamento induzido por efeito de campo podem, futuramente, se tornar referência no quesito imunidade aos efeitos de dose ionizante total. / In light of the increasing need for new technologies to be able to operate reliably in harsh environments, the analysis of the effects of ionizing radiation on semiconductor devices has become a continually rising field of research, contributing to the development of strategic technologies and promoting scientific improvement and technological development of humankind. On the other hand, the current CMOS technology for the manufacture of integrated circuits shows signs of limitation, mostly, due to the physical characteristics inherent to its operating principle, thus, it is necessary that devices with new operating mechanisms and geometries be developed. Among them, tunnel field-effect transistors (TFET) stand out because of its lower OFF state current and the possibility of reaching subthreshold swing below the theoretical limit established by MOSFET devices of 60 mV/dec at room temperature, allowing to reduce transistors supply voltage to about 0.5 V. In order to contribute with both areas, the behavior of silicon based triple gate TFETs fabricated on a SOI (silicon-on-insulator) substrate and exposed to a total cumulative dose of 10 Mrad (Si) (while not biased) generated by a 600 keV proton beam was analyzed. In an initial analysis after exposure of 1 µm width devices to 1 Mrad(Si), it was possible to observe an ON state current reduction (ION ? 300 pA) up to 10%, not associated to a gate current change. Beyond that, irradiation effects on these devices reduce from 10% to 2% with the channel length increasing from 150 nm to 1 µm. The reasons behind these phenomena were discussed based on the competition between a high channel resistance present in longer devices and the TFET drain current reduction due to the irradiation. For a total cumulative dose analysis, triple gate SOI TFET and triple gate SOI MOSFET devices were characterized 14 days after each irradiation phase. In general, devices of both technologies, with 40 nm fin width, presented low susceptibility to the cumulative effects of ionizing radiation. However, for devices with fin width larger than fin height (WFIN = 1 µm) in which the influence of side gates on the electrostatic coupling of the channel is weak, tunnel-FET transistors have stood out. These devices were resistant to the effects of total ionizing dose (TID) even for doses as high as 5 Mrad(Si), while SOI MOSFET transistors showed a gradual variation of their parameters at each accumulated dose. The variation observed for the subthreshold swing, for example, was about 32.5% for SOI MOSFET devices and 5.6% for SOI TFET devices. TFETs with wider fin have shown significant variations on its transfer characteristic (ID x VG) only after 10 Mrad(Si) of proton irradiation. For both P-type and N-type configurations, it was observed a shift of the transfer curve to the left up to 80 mV caused by, according to simulations, the positive fixed charges generated in the buried oxide by irradiation. In addition, it was possible to observe a trap assisted tunneling (TAT) current increase caused by interface states promoted by TID effects. The increase of TAT was recognized as the main responsible for the degradation of 23.3% of the subthreshold swing of the TFETs after 10 Mrad(Si). In spite of the observed changes, it was possible to suggest, through comparison with SOI MOSFET devices of equivalent dimensions, which tunnel field-effect transistors may become a reference when considering immunity against total ionizing dose effects.