Danos teciduais de qualquer natureza desencadeiam uma série de eventos que irão promover a regeneração ou a cicatrização do tecido lesado. Este reparo é um processo complexo que envolve a interação de diversos tipos celulares que são ativados por uma vasta gama de mediadores químicos, componentes da matriz extracelular, microorganismos e alterações físico químicas no microambiente da lesão e das áreas adjacentes. A participação do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e de seus dois principais receptores (VEGFR-1 e -2) é de grande importância nos processos de cicatrização levando-se em conta a neovascularização. Após uma análise circunstanciada da literatura sobre os efeitos da radioterapia na neovascularização e a relação com a expressão do VEGF e VEGFR-1 e -2 na cicatrização observou-se que ainda há uma série de questões a serem investigadas. O objetivo desse projeto de pesquisa é estudar a expressão imuno-histoquímica do VEGF e VEGFR-1 e -2 e a densidade vascular sanguínea (DVS) após incisão e reparação cutânea em animais sob influência da radioterapia e em um período de aproximadamente seis meses. Neste estudo foram utilizados 60 ratos da linhagem Wistar distribuídos aleatoriamente em seis grupos (controle 3 e 6 meses, radioterapia pré-cirúrgica 3 e 6 meses, radioterapia pós-cirúrgica 3 e 6 meses). Após a eutanásia dos animais de acordo com os princípios bioéticos, foram retirados os espécimes alvo que foram avaliados macro e microscopicamente. O estudo imuno-histoquímico dos VEGFs foram realizados usando os anticorpos específicos supracitados nas diluições especificadas pelo fabricante, enquanto o estudo do DVS foi realizado com o anticorpo Von Willebrand Factor (VWF) que foi utilizado para marcar especificamente as células endoteliais. Nos períodos de tempo estudados, evidenciou-se a expressão significativa destes fatores de crescimento no tecido, na maioria dos casos. Os casos primeiramente irradiados apresentaram celularidade bizarra, com células gigantes e multinucleadas, estruturas do estroma hialinizadas e necrose imunomarcadas de moderada a forte para receptores de VEGF no endotélio e vasos sanguíneos. Essas características são consistentes com a literatura, uma vez que a forte relação do VEGFR-2 e a sua persistência na neovascularização e formação de tecido de granulação foram evidenciados. Os resultados mostraram que a expressão de VEGF é constantemente expressa em diferentes tempos da cicatrização de feridas e formação de cicatriz / Tissue damages of any nature unchain a series of events that will promote regeneration or healing of the injured tissue. This repair is a complex process that involves the interaction of various cells types. These cells are activated by a vast gamma of chemical mediators of the extracellular matrix, microorganisms and chemical and physical alterations in the injury microenvironment and adjacent areas. The participation of vascular endothelial growth factors (VEGF) and their two main receptors (VEGFR-1 and -2) has great importance in the healing process considering neovascularization. After a detailed analysis of the literature about radiotherapy effect in neovascularization and its relation with the expression of VEGF and VEGFR-1 and -2 in the healing, it was observed that there are many questions to be investigated. The objective of this study was to evaluate the immunohistochemical expression of VEGF and VEGFR-1 and -2 and sanguineous vessel density (DVS) after incision and cutaneous repairing in animals under influence of the radiotherapy at three and six months. This study used 60 Wistar rats randomly distributed in six groups: control, preoperative radiotherapy and postoperative radiotherapy, of 3 and 6 month each. The specimens evaluated macro/microscopically were removed after animal\'s sacrifice, in accordance to clinical ethics principles. The immunohistochemistry study of VEGFs were conducted using above-mentioned specific antibodies in manufacturer specified dilutions, while the study of the DVS was performed with the Von Willebrand Factor antibody (VWF) which was used to mark endothelial cells specifically. In both periods studied, surgical wound and radiation damages are similar in most cases. The primarily irradiated cases presented bizarre cellularity, multinucleated giant cells, stromal hyalinization structures, moderate to strong necrosis, overexpression of VEGF receptors in the endothelium and blood vessels in consequence of radiotherapy. These findings are in accordance to the literature, since the strong relationship between VEGFR-2 receptor and its persistence in neovascularization and granulation tissue formation were seen. Our results have shown that VEGF expression is constantly expressed in different times of wound healing and scar formation

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Didaticamente, podemos dividir o espectro da radiação ultravioleta (UV) em três faixas: UVA (400 a 320 nm), UVB (320 a 290 nm) e UVC (290 a 100 nm). Apesar do UVC ou UV-curto ser eficientemente filtrado pela camada de ozônio da Terra e sua atmosfera, este é uma das faixas do espectro de UV mais usadas para explorar as consequências de danos causados ao DNA, já que a letalidade induzida por este agente está relacionada aos danos diretos no genoma celular, como as lesões dímero de pirimidina, que são letais se não reparadas. Contudo, demonstrou-se que a radiação UVC pode gerar espécies reativas de oxigênio (ERO), como o oxigênio singleto (1O2). Embora, o radical hidroxil (OH) cause modificações oxidativas nas bases de DNA, alguns trabalhos indicam que o 1O2 também está envolvido nos danos oxidativos no DNA. Esta ERO é produzida por vários sistemas biológicos e reações fotossensibilização, quando cromóforos são expostos à luz visível ou são excitados pela luz UV, permitindo que essa energia possa ser transferida para o oxigênio sendo convertido em 1O2, que é conhecido por modificar resíduos de guanina, gerando 8-oxoG, que caso não seja reparada pode gerar uma transversão GC-TA. O objetivo deste trabalho foi o de elucidar a participação de ERO nos efeitos genotóxicos e mutagênicos gerados pela radiação UVC, assim como as enzimas envolvidas no processo de reparação destas lesões em células de Escherichia coli. Nos ensaios as culturas foram irradiadas com o UVC (254 nm; 15W General Electric G15T8 germicidal lamp, USA). Nossos resultados mostram que o uso de quelantes de ferro não alterou a letalidade induzida pelo UVC. A azida sódica, um captador de 1O2, protegeu as cepas contra os danos genotóxicos gerados pelo UVC e também diminuiu a frequência de mutações induzidas no teste com rifampicina. A reversão específica GC-TA foi induzida mais de 2,5 vezes no ensaio de mutagênese. A cepa deficiente na proteína de reparo Fpg, enzima que corrige a lesão 8-oxoG, apresentou menos quebras no DNA do que a cepa selvagem no ensaio de eletroforese alcalina. A letalidade induzida pelo UVC foi aumentada nos mutantes transformados com o plasmídeo pFPG, ao mesmo tempo que representou uma redução na indução mutagênica. Houve dimuição na eficiência de transformação com plasmídeo pUC 9.1 na cepa fpg quando comparado a cepa selvagem. Assim como, um aumento da sensibilidade ao UVC na associação entre mutantes fpg e uvrA. Estes resultados mostram que o 1O2 participa dos danos induzidos pelo UVC, através da geração da lesão 8-oxoG, uma lesão mutagênica, que é reparada pela proteína Fpg / Didactically, we can divide the ultraviolet radiation (UV) spectrum into three bands: UVA (400 to 320 nm), UVB (320-290 nm) and UVC (290-100 nm). Despite the UVC or far-UV be efficiently filtered by Earths ozone layer and its atmosphere, this is one of bands of UV spectrum used to explore the consequences of DNA damages, since the UVC-induced lethality is related to direct damage in genome cells, such as pyrimidine dimers, which are lethal if not repaired. However, it was shown that UVC radiation can generate reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen (1O2). Although hydroxyl radical (OH) cause oxidative modifications in DNA bases, some works suggests that 1O2 is also involved in oxidative DNA damage. This ROS is produced by several biological systems and photosensitivity reactions when chromophores are exposed to visible light or excited by UV light, allowing that energy can be transferred to the oxygen being converted to 1O2, which is known to modify guanine residues, generating 8-oxoG, if not repaired can lead to a GC-TA transversion. The objective of this work was to elucidate the ROS involvement in the genotoxic and mutagenic effects generated by UVC radiation, as well as the enzymes involved in the repair process of these lesions in Escherichia coli cells. In the assays, cultures were irradiated with UVC (254 nm, 15 W General Electric germicidal lamp G15T8, USA). Our results show that the use of iron chelators did not affect the UVC-induced lethality. The sodium azide, a 1O2 quencher, protected strains against the genotoxic damage produced by UVC and also decreased the frequency of mutations induced in rifampicin assay. Reversal specific GC-TA was induced more than 2.5 fold in the mutagenesis assay. The deficient strain in the repair protein Fpg, an enzyme that corrects 8-oxoG lesions, had less DNA breakage than the wild strain in electrophoresis alkaline assay. The UVC-induced lethality was increased in mutants transformed with the pFPG plasmid, while representing a decrease in mutagenic induction. There was a reduction in the transformation efficiency with plasmid pUC 9.1 on Fpg-strain compared to wild-type strain. Also there was a lethality increase in the association between fpg and uvrA mutants. These results shows that 1O2 participates in UVC-induced damages through the generation of 8-oxoG lesion, a mutagenic lesion that is repaired by the Fpg protein.

Este trabalho consiste em um estudo acerca dos efeitos da radiação em circuitos programáveis e sistemas em chip, do inglês System-on-Chip (SoC), baseados em FPGAs (Field-Programmable Gate Array). Dentre os diversos efeitos que podem ensejar falhas nos circuitos integrados, destacam-se a ocorrência de Single Event Effects (SEEs), Efeitos Transitórios em tradução livre, e a Dose Total Ionizante, do inglês Total Ionizing Dose (TID). SEEs podem ocorrer em razão da incidência de nêutrons originários de interações de raios cósmicos com a atmosfera terrestre, íons pesados provenientes do espaço e prótons originários do Sol (vento solar) e dos cinturões de Van Allen. A Dose Total Ionizante diz respeito à exposição prolongada de um circuito integrado à radiação ionizante e cuja consequência é a alteração das características elétricas de partes do dispositivo em razão das cargas elétricas induzidas pela radiação e acumuladas nas interfaces dos semicondutores. Dentro desse contexto, este trabalho descreve em detalhes a caracterização do SoC-FPGA baseado em memória FLASH e de sinais mistos SmartFusion A2F200-FG484, da empresa Microsemi, quando exposto à radiação (SEEs e TID) através do uso da técnica de Redundância Diversificada visando a detecção de erros. Também, uma arquitetura que utiliza um esquema baseado em Redundância Modular Tripla e Diversificada é testada através da sua implementação no FPGA baseado em memória SRAM da família Spartan-6, modelo LX45, da empresa Xilinx, visando a detecção e correção de erros causados pela radiação (SEEs). Os resultados obtidos mostram que os diversos blocos funcionais que compõe SoC SmartFusion apresentam diferentes níveis de tolerância à radiação e que o uso das técnicas de Redundância Modular Tripla e Redundância Diversificada em conjunto mostrou-se extremamente eficiente no que se refere a tolerância a SEEs. / This work consists in a study about the radiation effects in programmable circuits and System-on-Chips (SoCs) based on FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays). Single Event Effects (SEEs) and Total Ionizing Dose (TID) are the two main effects caused by the radiation incidence, and both can imply in the occurrence of failures in integrated circuits. SEEs are due to the incidence of neutrons derived from the interaction of the cosmic rays with the terrestrial atmosphere, as well as heavy ions coming from the space and protons provided from the solar wind and the Van Allen belts. Total Ionizing Dose regards the prolonged exposure of an integrated circuit to the ionizing radiation, which deviates the standard electrical characteristics of the device due to radiation-induced electrical charges accumulated in the semiconductors’ interfaces. In this context, this work aims to describe in details the characterization of Microsemi’s mixed-signal SoC-FPGA SmartFusion A2F200-FG484 when exposed to radiation (SEEs and TID), using a Diverse Redundancy approach for error detection. As well, an architecture using a Diversified Triple Modular Redundancy scheme was tested (SEEs) through its implementation in a Xilinx’s Spartan-6 LX45 FPGA, aiming error detection and correction. The results obtained show that several functional blocks from SmartFusion have different radiation tolerance levels and that the use of the Triple Modular Redundancy together with Diversified Redundancy proved to be extremely efficient in terms of SEEs tolerance.

Introdução: A radioiodoterapia (RIT) constitui tratamento consagrado para carcinomas diferenciados de tireoide, sendo amplamente utilizada em todo o mundo, tendo-se em vista a incidência crescente desse tipo de neoplasia maligna. Embora efeitos adversos graves sejam infrequentes, são descritas complicações como xerostomia, sialoadenite e disfagia. O acometimento de olhos e anexos é pouco discutido, sendo relatadas xeroftalmia, ceratoconjuntivite e obstrução de vias lacrimais (OVL), notadamente após altas doses cumulativas do radiofármaco. A incidência de OVL e a eventual relação com outros sintomas oculares ou extraoculares não são bem estabelecidas. Neste estudo, buscamos determinar a frequência de obstrução de vias lacrimais (OVL) em pacientes submetidos à RIT, a existência de fatores preditores de OVL e a relação entre alterações de superfície ocular, xerostomia e alterações da mucosa nasal. Métodos: Foram avaliados pacientes com diagnóstico de carcinoma diferenciado de tireoide submetidos à RIT (Grupo 1) e não submetidos à RIT (Grupo 2) no período pré-operatório, pós-operatório e no 2º, 4º, 6º e 12º mês pós-cirurgia ou pós-RIT. Os pacientes foram submetidos a avaliações da superfície ocular e do filme lacrimal, sondagem e irrigação de vias lacrimais, quantificação da produção salivar e endoscopia nasal. As avaliações subjetivas de sintomas oculares, nasais e de xerostomia foram realizadas, respectivamente, por meio dos questionários OSDI, NOSE e Xerostomia Inventory. Resultados: O Grupo 1 (n=44, 88 olhos) apresentou 3 pacientes (04 olhos) com OVL, o que corresponde à incidência de 4,55% (4 eventos em 88 olhos) ou 6,8% (3 casos em 44 pacientes). O Grupo 2 (n=43, 86 olhos) não apresentou nenhum caso de OVL, fato que impossibilitou o cálculo da razão de chances (odds ratio). A avaliação objetiva da superfície ocular não apresentou diferenças significantes entre os grupos. Por outro lado, a avaliação endoscópica nasal revelou maior palidez de mucosa no Grupo 1 no 2º mês (OR: 3,61; IC 95%: 1,44-9,09; p < 0,01), 4º mês (OR: 4,00; IC 95%: 1,48-10,79; p < 0,01) e 12º mês de seguimento pós-RIT (OR: 3,24; IC 95%: 1,14-9,22; p=0,03), com piora do escore de aparência endoscópica quanto a edema, a pólipos e à secreção no 6º mês de seguimento pós-RIT, em comparação à avaliação pré-operatória (p < 0,01). Os resultados do questionário OSDI demonstraram piora do escore no Grupo 1 no 2º mês (p < 0,01), 4º mês (p < 0,01), 6º mês (p < 0,01) e 12º mês (p < 0,01) de seguimento pós-RIT em comparação à avaliação inicial pré-operatória. A avaliação pelo questionário NOSE demonstrou piora dos sintomas nasais no Grupo 1 no 2º mês (p=0,02) e no 4º mês de seguimento pós-RIT (p < 0,01), em comparação aos sintomas pré-operatórios. A avaliação da xerostomia demonstrou piora dos sintomas no Grupo 1 em relação à avaliação pré-operatória e no 2º mês (p < 0,01), 4º mês (p < 0,01), 6º mês (p < 0,01) e 12º mês (p=0,01) de seguimento pós-RIT, bem como diminuição objetiva da produção salivar até o 12º mês pós-RIT (p < 0,01). Conclusões: Embora em pequeno número, o presente estudo demonstrou aparecimento de casos de obstrução lacrimal, mesmo que assintomáticas, nos primeiros 12 meses após-RIT. Não foi possível estabelecer relação da OVL com eventuais fatores preditores. Entretanto, demonstrou-se piora subjetiva da xerostomia, da xeroftalmia, dos sintomas nasais e significativa alteração da mucosa nasal nos pacientes do Grupo 1 / Introduction: Radioiodine therapy (RIT) is an established treatment for differentiated thyroid carcinomas and is widely used throughout the world, given the increasing incidence of this malignancy. Although serious adverse effects are infrequent, complications such as dry mouth, sialadenitis and dysphagia have been described. The involvement of the eyes and adnexa is not commonly discussed, despite dry eye, keratoconjunctivitis and lacrimal system obstruction (LSO) being reported, especially after high cumulative doses of this radiopharmaceutical. The incidence of LSO and any relationship with other ocular or extraocular symptoms are not well established. The study objectives were to determine the frequency of lacrimal system obstruction (LSO) in patients undergoing RIT, the existence of predictive factors of LSO and the relationship between ocular surface changes, xerostomia and changes in nasal mucosa. Patients and Methods: Patients with differentiated thyroid carcinoma undergoing (Group 1) and not undergoing (Group 2) RIT were evaluated in the preoperative and postoperative periods and 2, 4, 6 and 12 months post-surgery or post-RIT. Patients underwent ocular surface and tear film evaluation, lacrimal system probing and irrigation, quantification of salivary production and nasal endoscopy. The subjective evaluations of ocular symptoms, nasal symptons and xerostomia were done, respectively, through the OSDI, NOSE and Xerostomia Inventory questionnaires. Results: Group 1 (n = 44, 88 Eyes) had 3 patients (4 eyes) with LSO, corresponding to an incidence of 4.55% (4 events in 88 eyes) or 6.8% (3 cases in 44 patients). Group 2 (n = 43.86 eyes) did not present any cases of LSO, that makes it impossible to calculate the odds ratio. Objective assessment of ocular surface did not show significant differences between groups. On the other hand, nasal endoscopy revealed larger mucosa pallor in Group 1 in the 2nd month (OR: 3.61; 95% CI: 1.44 to 9.09; p < 0.01), 4th month (OR: 4.00; 95% CI: 1.48 to 10.79; p < 0.01) and 12th month after RIT (OR: 3.24; 95% CI: 1.14 to 9.22; p = 0.03), with worsening of the endoscopic appearance score in the 6th month after RIT, compared to the preoperative evaluation (p < 0.01). The results of the questionnaires showed worsening OSDI score in Group 1 at 2nd month (p < 0.01), 4th month (p < 0.01) and 6 months (p <0.01) and 12 months (p < 0, 01) post RIT as compared to the preoperative baseline. The evaluation by the NOSE questionnaire showed worsening of nasal symptoms in Group 1 in the 2nd month (p=0.02) and 4th month (p < 0.01) after RIT, compared to preoperative data. The evaluation of xerostomia showed worsening of symptoms in Group 1 compared to preoperative assessment at 2nd month (p < 0.01), 4th month (p < 0.01), 6th month (p < 0.01) and 12 months (p = 0.01) after RIT. Objective decreased saliva production was observed until the 12th month after RIT (p < 0.01). Conclusions: Although in small number, the present study demonstrated the emergence of cases of lacrimal obstruction, even if asymptomatic, in the first 12 months after RIT. It was not possible to establish a relationship between LSO and predictive factors. However, it was demonstrated subjective worsening of xerostomia, xerophthalmia and nasal symptoms. There was also significant decrease in salivar production and nasal mucosa changes in patients of Group 1

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Didaticamente, podemos dividir o espectro da radiação ultravioleta (UV) em três faixas: UVA (400 a 320 nm), UVB (320 a 290 nm) e UVC (290 a 100 nm). Apesar do UVC ou UV-curto ser eficientemente filtrado pela camada de ozônio da Terra e sua atmosfera, este é uma das faixas do espectro de UV mais usadas para explorar as consequências de danos causados ao DNA, já que a letalidade induzida por este agente está relacionada aos danos diretos no genoma celular, como as lesões dímero de pirimidina, que são letais se não reparadas. Contudo, demonstrou-se que a radiação UVC pode gerar espécies reativas de oxigênio (ERO), como o oxigênio singleto (1O2). Embora, o radical hidroxil (OH) cause modificações oxidativas nas bases de DNA, alguns trabalhos indicam que o 1O2 também está envolvido nos danos oxidativos no DNA. Esta ERO é produzida por vários sistemas biológicos e reações fotossensibilização, quando cromóforos são expostos à luz visível ou são excitados pela luz UV, permitindo que essa energia possa ser transferida para o oxigênio sendo convertido em 1O2, que é conhecido por modificar resíduos de guanina, gerando 8-oxoG, que caso não seja reparada pode gerar uma transversão GC-TA. O objetivo deste trabalho foi o de elucidar a participação de ERO nos efeitos genotóxicos e mutagênicos gerados pela radiação UVC, assim como as enzimas envolvidas no processo de reparação destas lesões em células de Escherichia coli. Nos ensaios as culturas foram irradiadas com o UVC (254 nm; 15W General Electric G15T8 germicidal lamp, USA). Nossos resultados mostram que o uso de quelantes de ferro não alterou a letalidade induzida pelo UVC. A azida sódica, um captador de 1O2, protegeu as cepas contra os danos genotóxicos gerados pelo UVC e também diminuiu a frequência de mutações induzidas no teste com rifampicina. A reversão específica GC-TA foi induzida mais de 2,5 vezes no ensaio de mutagênese. A cepa deficiente na proteína de reparo Fpg, enzima que corrige a lesão 8-oxoG, apresentou menos quebras no DNA do que a cepa selvagem no ensaio de eletroforese alcalina. A letalidade induzida pelo UVC foi aumentada nos mutantes transformados com o plasmídeo pFPG, ao mesmo tempo que representou uma redução na indução mutagênica. Houve dimuição na eficiência de transformação com plasmídeo pUC 9.1 na cepa fpg quando comparado a cepa selvagem. Assim como, um aumento da sensibilidade ao UVC na associação entre mutantes fpg e uvrA. Estes resultados mostram que o 1O2 participa dos danos induzidos pelo UVC, através da geração da lesão 8-oxoG, uma lesão mutagênica, que é reparada pela proteína Fpg / Didactically, we can divide the ultraviolet radiation (UV) spectrum into three bands: UVA (400 to 320 nm), UVB (320-290 nm) and UVC (290-100 nm). Despite the UVC or far-UV be efficiently filtered by Earths ozone layer and its atmosphere, this is one of bands of UV spectrum used to explore the consequences of DNA damages, since the UVC-induced lethality is related to direct damage in genome cells, such as pyrimidine dimers, which are lethal if not repaired. However, it was shown that UVC radiation can generate reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen (1O2). Although hydroxyl radical (OH) cause oxidative modifications in DNA bases, some works suggests that 1O2 is also involved in oxidative DNA damage. This ROS is produced by several biological systems and photosensitivity reactions when chromophores are exposed to visible light or excited by UV light, allowing that energy can be transferred to the oxygen being converted to 1O2, which is known to modify guanine residues, generating 8-oxoG, if not repaired can lead to a GC-TA transversion. The objective of this work was to elucidate the ROS involvement in the genotoxic and mutagenic effects generated by UVC radiation, as well as the enzymes involved in the repair process of these lesions in Escherichia coli cells. In the assays, cultures were irradiated with UVC (254 nm, 15 W General Electric germicidal lamp G15T8, USA). Our results show that the use of iron chelators did not affect the UVC-induced lethality. The sodium azide, a 1O2 quencher, protected strains against the genotoxic damage produced by UVC and also decreased the frequency of mutations induced in rifampicin assay. Reversal specific GC-TA was induced more than 2.5 fold in the mutagenesis assay. The deficient strain in the repair protein Fpg, an enzyme that corrects 8-oxoG lesions, had less DNA breakage than the wild strain in electrophoresis alkaline assay. The UVC-induced lethality was increased in mutants transformed with the pFPG plasmid, while representing a decrease in mutagenic induction. There was a reduction in the transformation efficiency with plasmid pUC 9.1 on Fpg-strain compared to wild-type strain. Also there was a lethality increase in the association between fpg and uvrA mutants. These results shows that 1O2 participates in UVC-induced damages through the generation of 8-oxoG lesion, a mutagenic lesion that is repaired by the Fpg protein.

Este trabalho consiste em um estudo acerca dos efeitos da radiação em circuitos programáveis e sistemas em chip, do inglês System-on-Chip (SoC), baseados em FPGAs (Field-Programmable Gate Array). Dentre os diversos efeitos que podem ensejar falhas nos circuitos integrados, destacam-se a ocorrência de Single Event Effects (SEEs), Efeitos Transitórios em tradução livre, e a Dose Total Ionizante, do inglês Total Ionizing Dose (TID). SEEs podem ocorrer em razão da incidência de nêutrons originários de interações de raios cósmicos com a atmosfera terrestre, íons pesados provenientes do espaço e prótons originários do Sol (vento solar) e dos cinturões de Van Allen. A Dose Total Ionizante diz respeito à exposição prolongada de um circuito integrado à radiação ionizante e cuja consequência é a alteração das características elétricas de partes do dispositivo em razão das cargas elétricas induzidas pela radiação e acumuladas nas interfaces dos semicondutores. Dentro desse contexto, este trabalho descreve em detalhes a caracterização do SoC-FPGA baseado em memória FLASH e de sinais mistos SmartFusion A2F200-FG484, da empresa Microsemi, quando exposto à radiação (SEEs e TID) através do uso da técnica de Redundância Diversificada visando a detecção de erros. Também, uma arquitetura que utiliza um esquema baseado em Redundância Modular Tripla e Diversificada é testada através da sua implementação no FPGA baseado em memória SRAM da família Spartan-6, modelo LX45, da empresa Xilinx, visando a detecção e correção de erros causados pela radiação (SEEs). Os resultados obtidos mostram que os diversos blocos funcionais que compõe SoC SmartFusion apresentam diferentes níveis de tolerância à radiação e que o uso das técnicas de Redundância Modular Tripla e Redundância Diversificada em conjunto mostrou-se extremamente eficiente no que se refere a tolerância a SEEs. / This work consists in a study about the radiation effects in programmable circuits and System-on-Chips (SoCs) based on FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays). Single Event Effects (SEEs) and Total Ionizing Dose (TID) are the two main effects caused by the radiation incidence, and both can imply in the occurrence of failures in integrated circuits. SEEs are due to the incidence of neutrons derived from the interaction of the cosmic rays with the terrestrial atmosphere, as well as heavy ions coming from the space and protons provided from the solar wind and the Van Allen belts. Total Ionizing Dose regards the prolonged exposure of an integrated circuit to the ionizing radiation, which deviates the standard electrical characteristics of the device due to radiation-induced electrical charges accumulated in the semiconductors’ interfaces. In this context, this work aims to describe in details the characterization of Microsemi’s mixed-signal SoC-FPGA SmartFusion A2F200-FG484 when exposed to radiation (SEEs and TID), using a Diverse Redundancy approach for error detection. As well, an architecture using a Diversified Triple Modular Redundancy scheme was tested (SEEs) through its implementation in a Xilinx’s Spartan-6 LX45 FPGA, aiming error detection and correction. The results obtained show that several functional blocks from SmartFusion have different radiation tolerance levels and that the use of the Triple Modular Redundancy together with Diversified Redundancy proved to be extremely efficient in terms of SEEs tolerance.

Este trabalho consiste em um estudo acerca dos efeitos da radiação em circuitos programáveis e sistemas em chip, do inglês System-on-Chip (SoC), baseados em FPGAs (Field-Programmable Gate Array). Dentre os diversos efeitos que podem ensejar falhas nos circuitos integrados, destacam-se a ocorrência de Single Event Effects (SEEs), Efeitos Transitórios em tradução livre, e a Dose Total Ionizante, do inglês Total Ionizing Dose (TID). SEEs podem ocorrer em razão da incidência de nêutrons originários de interações de raios cósmicos com a atmosfera terrestre, íons pesados provenientes do espaço e prótons originários do Sol (vento solar) e dos cinturões de Van Allen. A Dose Total Ionizante diz respeito à exposição prolongada de um circuito integrado à radiação ionizante e cuja consequência é a alteração das características elétricas de partes do dispositivo em razão das cargas elétricas induzidas pela radiação e acumuladas nas interfaces dos semicondutores. Dentro desse contexto, este trabalho descreve em detalhes a caracterização do SoC-FPGA baseado em memória FLASH e de sinais mistos SmartFusion A2F200-FG484, da empresa Microsemi, quando exposto à radiação (SEEs e TID) através do uso da técnica de Redundância Diversificada visando a detecção de erros. Também, uma arquitetura que utiliza um esquema baseado em Redundância Modular Tripla e Diversificada é testada através da sua implementação no FPGA baseado em memória SRAM da família Spartan-6, modelo LX45, da empresa Xilinx, visando a detecção e correção de erros causados pela radiação (SEEs). Os resultados obtidos mostram que os diversos blocos funcionais que compõe SoC SmartFusion apresentam diferentes níveis de tolerância à radiação e que o uso das técnicas de Redundância Modular Tripla e Redundância Diversificada em conjunto mostrou-se extremamente eficiente no que se refere a tolerância a SEEs. / This work consists in a study about the radiation effects in programmable circuits and System-on-Chips (SoCs) based on FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays). Single Event Effects (SEEs) and Total Ionizing Dose (TID) are the two main effects caused by the radiation incidence, and both can imply in the occurrence of failures in integrated circuits. SEEs are due to the incidence of neutrons derived from the interaction of the cosmic rays with the terrestrial atmosphere, as well as heavy ions coming from the space and protons provided from the solar wind and the Van Allen belts. Total Ionizing Dose regards the prolonged exposure of an integrated circuit to the ionizing radiation, which deviates the standard electrical characteristics of the device due to radiation-induced electrical charges accumulated in the semiconductors’ interfaces. In this context, this work aims to describe in details the characterization of Microsemi’s mixed-signal SoC-FPGA SmartFusion A2F200-FG484 when exposed to radiation (SEEs and TID), using a Diverse Redundancy approach for error detection. As well, an architecture using a Diversified Triple Modular Redundancy scheme was tested (SEEs) through its implementation in a Xilinx’s Spartan-6 LX45 FPGA, aiming error detection and correction. The results obtained show that several functional blocks from SmartFusion have different radiation tolerance levels and that the use of the Triple Modular Redundancy together with Diversified Redundancy proved to be extremely efficient in terms of SEEs tolerance.

Danos teciduais de qualquer natureza desencadeiam uma série de eventos que irão promover a regeneração ou a cicatrização do tecido lesado. Este reparo é um processo complexo que envolve a interação de diversos tipos celulares que são ativados por uma vasta gama de mediadores químicos, componentes da matriz extracelular, microorganismos e alterações físico químicas no microambiente da lesão e das áreas adjacentes. A participação do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e de seus dois principais receptores (VEGFR-1 e -2) é de grande importância nos processos de cicatrização levando-se em conta a neovascularização. Após uma análise circunstanciada da literatura sobre os efeitos da radioterapia na neovascularização e a relação com a expressão do VEGF e VEGFR-1 e -2 na cicatrização observou-se que ainda há uma série de questões a serem investigadas. O objetivo desse projeto de pesquisa é estudar a expressão imuno-histoquímica do VEGF e VEGFR-1 e -2 e a densidade vascular sanguínea (DVS) após incisão e reparação cutânea em animais sob influência da radioterapia e em um período de aproximadamente seis meses. Neste estudo foram utilizados 60 ratos da linhagem Wistar distribuídos aleatoriamente em seis grupos (controle 3 e 6 meses, radioterapia pré-cirúrgica 3 e 6 meses, radioterapia pós-cirúrgica 3 e 6 meses). Após a eutanásia dos animais de acordo com os princípios bioéticos, foram retirados os espécimes alvo que foram avaliados macro e microscopicamente. O estudo imuno-histoquímico dos VEGFs foram realizados usando os anticorpos específicos supracitados nas diluições especificadas pelo fabricante, enquanto o estudo do DVS foi realizado com o anticorpo Von Willebrand Factor (VWF) que foi utilizado para marcar especificamente as células endoteliais. Nos períodos de tempo estudados, evidenciou-se a expressão significativa destes fatores de crescimento no tecido, na maioria dos casos. Os casos primeiramente irradiados apresentaram celularidade bizarra, com células gigantes e multinucleadas, estruturas do estroma hialinizadas e necrose imunomarcadas de moderada a forte para receptores de VEGF no endotélio e vasos sanguíneos. Essas características são consistentes com a literatura, uma vez que a forte relação do VEGFR-2 e a sua persistência na neovascularização e formação de tecido de granulação foram evidenciados. Os resultados mostraram que a expressão de VEGF é constantemente expressa em diferentes tempos da cicatrização de feridas e formação de cicatriz / Tissue damages of any nature unchain a series of events that will promote regeneration or healing of the injured tissue. This repair is a complex process that involves the interaction of various cells types. These cells are activated by a vast gamma of chemical mediators of the extracellular matrix, microorganisms and chemical and physical alterations in the injury microenvironment and adjacent areas. The participation of vascular endothelial growth factors (VEGF) and their two main receptors (VEGFR-1 and -2) has great importance in the healing process considering neovascularization. After a detailed analysis of the literature about radiotherapy effect in neovascularization and its relation with the expression of VEGF and VEGFR-1 and -2 in the healing, it was observed that there are many questions to be investigated. The objective of this study was to evaluate the immunohistochemical expression of VEGF and VEGFR-1 and -2 and sanguineous vessel density (DVS) after incision and cutaneous repairing in animals under influence of the radiotherapy at three and six months. This study used 60 Wistar rats randomly distributed in six groups: control, preoperative radiotherapy and postoperative radiotherapy, of 3 and 6 month each. The specimens evaluated macro/microscopically were removed after animal\'s sacrifice, in accordance to clinical ethics principles. The immunohistochemistry study of VEGFs were conducted using above-mentioned specific antibodies in manufacturer specified dilutions, while the study of the DVS was performed with the Von Willebrand Factor antibody (VWF) which was used to mark endothelial cells specifically. In both periods studied, surgical wound and radiation damages are similar in most cases. The primarily irradiated cases presented bizarre cellularity, multinucleated giant cells, stromal hyalinization structures, moderate to strong necrosis, overexpression of VEGF receptors in the endothelium and blood vessels in consequence of radiotherapy. These findings are in accordance to the literature, since the strong relationship between VEGFR-2 receptor and its persistence in neovascularization and granulation tissue formation were seen. Our results have shown that VEGF expression is constantly expressed in different times of wound healing and scar formation

O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação clínica e a efetividade da coagulação com plasma de argônio(CPA) usada para realizar a ablação do esôfago de Barrett. A presença desta moléstia é considerada uma condição pré maligna com potencial para o desenvolvimento do adenocarcinoma de esôfago. Um estudo clínico prospectivo foi realizado com um grupo de 30 pacientes portadores de esôfago de Barrett, diagnosticado por meio de endoscopia digestiva alta e histologia. 25 pacientes eram do sexo masculino com idade variando entre 12 e 72 anos (média = 47,1) e 5 pacientes eram do sexo feminino cuja idade variou entre 45 e 60( média=49.9). Os pacientes eram submetidos à cirurgia antirefluxo e depois encaminhados para o tratamento com a CPA. O tratamento era realizado sob sedação em regime ambulatorial. Os pacientes eram submetidos a sessões com intervalos de 30 dias até obter o desaparecimento completo da lesão à endoscopia. Após três meses eram realizadas biópsias para o controle de cura. O tamanho médio da área aplicada mostrou correlação com a sintomatologia e o aparecimento de complicações.Uma área maior que quatro cm correlacionou-se positivamente com estas variáveis. O número médio de sessões foi de 1 a 6 (média=2,1). O tempo médio de seguimento variou entre 29 dias a 4 anos com média de 1 ano e 4 meses. Em dois casos houve presença de epitélio de Barrett sob o neo revestimento que foi tratado novamente com bom resultado. As complicações ocorreram em 2 casos (6,6%) de estenose de esôfago e um caso(3,3%) de pneumo mediastino todas tratadas com bons resultados. O índice de sucesso com ablação total foi de 93,4%. Não houve mortalidade neste estudo. / The aim of this study is to determine the effectiveness of the Argon Plasma Coagulation (APC) in ablation therapy of specialized columnar epithelium in Barrett´s esophagus. The presence of Barrett´s epithelium is considered a premalignant condition with potential development of adenocarcinoma. The incidence of esophageal adenocarcinoma has been rising for the past 3 decades A prospective study performed with a group of 30 patients(25 men/5 women) with 47 years mean age (range 12 to72) for the men and 49,9 years mean age ( range 45 to 60) for the women presented with Barrett´s esophagus demonstrated by endoscopy and histology.They were referred to us after antireflux surgery and were assimptomatic at the beginning of the study. Application of APC was carried out under sedation (midazolan and meperidine) with a gas flow of 2,5 l/min & 70 w. The Barrett\'s epithelium was coagulated from the most proximal to the gastrointestinal junction to the most distal limit. The maximum size treated each time was 4 cm long. Special care was taken on coagulation of the visible small islands of remaining intestinal metaplasia tissue. The treatment performed in large areas, bigger than 4 cm led to the increasing rate of complications and transient symptoms. The patients returned monthly to new session until complete ablation of the Barrett´s esophagus was showed by endoscopy. Then, 3 months later after that, a extensive random biopsies were taken to histology search for Barrett\'s. The mean number of APC sessions was 2,1 (range 1 to 6). In two cases, endoscopy showed absence of intestinal metaplasia but histology shows small islands of intestinal metaplasia under the neosquamous epithelium. Two(6,6%) esophageal stenosis and one (3,3%) pneumomediastin case have been occurred. The follow up ranged to 27days to 4 years (mean one year and four months). Reepitelialization with squamous epithelium indistinguishable of the esophageal mucosa was demonstrated by endoscopy in 93,4%. There has been no relapse or evidence of the development of dysplasia. No deaths or major complication occurred in this study.

A via de Reparo por Excisão de Nucleotídeos (NER) é responsável pelo reparo das lesões causadas pela luz ultravioleta (UV) e de outras lesões capazes de distorcer a dupla hélice, bloqueando a replicação e a transcrição. Os pacientes que apresentam as síndromes recessivas raras Xeroderma Pigmentosum (XP), tricotiodistrofia (TTD) e síndrome de Cockayne (CS) possuem mutações em algum dos 11 genes relacionados ao NER e à transcrição basal. Mutações na proteína XPD levam ao surgimento de diferentes fenótipos: XP, TTD, XP/CS ou COFS (Cerebro-Oculo-Facio-Skeletal Syndrome), uma forma rara de CS. Os pacientes XP apresentam alta incidência de câncer de pele, o que não ocorre com os pacientes TTD e CS, além de poderem apresentar perda neuronal progressiva, enquanto todos os CS e TTD apresentam uma diminuição na mielinização do cérebro. As neuropatologias são provavelmente associadas a problemas no reparo de danos endógenos no DNA das células nervosas. Diversos trabalhos mostraram o envolvimento do NER no reparo desses danos, os quais pensava-se serem reparados apenas por outro mecanismo, o Reparo por Excisão de Base. Neste trabalho mostramos que fibroblastos de pacientes XP-D, XP-D/CS e TTD, portadores de mutações em XPD, são sensíveis ao estresse oxidativo induzido pelo tratamento com azul de metileno fotoativado, apresentando bloqueio prolongado no ciclo celular e permanência da sinalização de danos ao DNA. A complementação das diferentes linhagens com o gene XPD/ERCC2 foi capaz de restaurar a sobrevivência celular. Foram detectadas diferenças importantes na capacidade de reparo/retomada da transcrição após danos gerados por estresse oxidativo em DNA plasmidial, além da ativação de vias diferentes de morte celular: fibroblastos XP-D apresentam maior capacidade de reparo e apresentam morte por apoptose após estresse oxidativo, enquanto os fibroblastos XP-D/CS e TTD apresentam menor capacidade de reparo ativação de mais de uma via de morte celular (apoptose e necrose), diferenças que podem estar ligadas ao fenótipo dos pacientes. Mutações no gene codificante para a DNA polimerase n, POLH, estão associadas à forma variante de XP (XP-V). Pol n é uma polimerase especializada na síntese translesão (TLS) de fotoprodutos, além de estar implicada na TLS de outros tipos de lesões como bases oxidadas, e em vias não relacionadas à TLS como a hipermutação somática e à replicação de regiões de DNA com arquiteturas não-canônicas. Neste trabalho mostramos que os fibroblastos de pacientes XP-V apresentam sensibilidade ao estresse oxidativo. Mostramos uma indução da proteína pol n em fibroblastos primários após danos genotóxicos, associada ao aumento da capacidade de lidar com a parada na forquilha de replicação, possibilitando a continuidade da replicação do DNA e ao aumento da sobrevivência celular. Mostramos uma diferença na estabilidade genômica nos genes das imunoglobulinas dos pacientes XP-V idosos em comparação com os pacientes jovens e controles de idade pareada, mostrando que a ausência dessa polimerase pode estar ligada ao aumento da instabilidade genômica nesses genes / The Nucleotide Excision Repair (NER) pathway is responsible for the repair of UV photoproducts and other bulky lesions that block both replication and transcription. Patients with the rare recessive disorders Xeroderma Pigmentosum (XP), trichothiodystrophy (TTD) and Cockayne Syndrome (CS) carry mutations in one of the 11 NER genes, linked to repair and basal transcription. Mutations in XPD lead to different phenotypes: XP, TTD, XP/CS or COFS (Cerebro-Oculo-Facio-Skeletal Syndrome), a rare form of CS. XP patients have high incidence of skin cancer, which does not occur in TTD or CS patients, although ther may present neurodegeneration, while all CS and TTD patients have neurodevelopmental symptoms linked to dysmielynation. The pathology of these neurological diseases is probably associated with deficient repair of DNA lesions in nervous cells, generated by endogenous processes. Many groups including ours have demonstrated the involvement of NER in the repair of these lesions, previously thought to be exclusively repaired by Base Excision Repair. In this work we show high sensitivity of both primary and transformed XP-D, XP-D/CS and TTD human fibroblasts in response to oxidative stress generated by photoactivated methylene blue, with prolonged cell cycle arrest and DNA damage signaling. The complementation of the three different cell lines with the XPD/ERCC2 gene was able to restore cell survival. We detected important differences in repair capacity/transcription resumption after damage generated by oxidative stress in plasmid DNA, besides the activation of different cell death pathways: XP-D cells have higher repair capacity and die by apoptosis, while XP-D/CS and TTD cells have little repair capacity and activate more than one death pathway (apoptosis and necrosis). We believe these differences can be related to the patients\' phenotypes. Mutations in DNA polymerase n coding gene, POLH, are associated with the variant form of XP (XP-V). Pol n is a translesion synthesis (TLS) polymerase specialized in the TLS past CPD photoproducts, besides other lesions like oxidized bases, and in other processes like somatic hypermutation and DNA replication in structured regions. In this work we show XP-V human fibroblasts are sensitive to oxidative stress. We detected an induction of pol n after genotoxic stress in primary cells, associated with increased ability to deal with the stalled replication fork, and consequently to DNA replication restart and cell survival. In addition, we detected a difference in genomic stability in immunoglobulin genes in aged XP-V patients in comparison to both young patients and age-matched controls, showing the absence of this polymerase may be linked to increased genomic instability in these genes