Os nódulos de tireóide constituem patologia comum, com uma incidência entre 4- 7% na população brasileira. Embora a punção aspirativa por agulha fina (PAAF) seja um método com boa sensibilidade, a discriminação entre lesões benignas e neoplasias malignas não é possível em todos os casos, permitindo a incidência de diagnósticos falsos-positivos, o que conduz a tireoideotectomia pelo risco de carcinoma. O escopo deste estudo foi verificar se a espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) pode contribuir no diagnóstico diferencial entre neoplasias malignas e benignas de tecidos e aspirados. Amostras de PAAF, homogenatos e tecidos de nódulos de tireóide com o diagnóstico histopatológico foram obtidos e preparados para análise espectroscópica por FTIR. As punções e homogenatos foram medidas por -FTIR (entre 950 1750 cm-1, com resolução de 4 cm-1 e 120 varreduras). As amostras de tecido foram analisadas diretamente pela técnica de ATR-FTIR, com resolução de 2 cm-1, 60 varreduras, região entre 950 1750 cm-1.. Todos os espectros foram corrigidos pela linha base e normalizados pela área sob a banda das amidas (1550-1640 cm-1) de modo a minimizar as variações de homogeneidade das amostras. Os espectros foram então convertidos em segundas derivadas usando-se o filtro de Savitzk-Golay com 13 pontos na janela. A variância de Ward e distância euclidiana foram usadas para se processar a análise de clusters. As amostras de PAAF revelaram um complexo padrão espectral. Todas as amostras mostraram alguns aglomerados de células ou grande concentração de hormônios, tendo representação em algumas bandas em 1545 e 1655 cm-1. Foram também encontradas bandas em torno de 1409, 1412, 1414, 1578 and 1579 cm-1, indicando a possível presença de açúcares, DNA e ácido cítrico de produtos metabólitos. Neste estudo, foi obtida uma excelente separação entre bócio adenomatoso e neoplasias malignas para as amostras de tecido, com 100% de sensibilidade em determinado cluster, mas 67% no geral e 50% de especificidade. Nos homogenatos e aspirados este valor foi menor (76,2% de sensibilidade e 52,6% de especificidade) porque incluiu outros tipos de lesões. Para uma maior diferenciação das amostras de PAAF de padrão folicular, um maior número de amostras se faz necessário. Os resultados deste estudo sugerem que a espectroscopia FTIR pode ser útil na diferenciação de carcinomas da tiróide em amostras de tecidos. / Thyroid nodules are a common disorder, with 4-7% of incidence in the Brazilian population. Although the fine needle aspiration (FNA) is an accurate method for thyroid tumors diagnosis, the discrimination between benign and malignant neoplasm is currently not possible in some cases with high incidence of false negative diagnosis, leading to a surgical intervention due to the risk of carcinomas. The aim of this study was to verify if the Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR) can contribute to the diagnosis of thyroid carcinomas and goiters, using samples of tissue and aspirates. Samples of FNA, homogenates and tissues of thyroid nodules with histopathological diagnosis were obtained and prepared for FTIR spectroscopy analysis. The FNA and homogenates samples were measured by -FTIR (between 950 1750 cm-1), at a nominal resolution of 4 cm-1 and 120 scans). Tissue samples were analized directly by ATR-FTIR technique, at a resolution 2 cm-1, with 60 scans in the same region. All spectra were corrected by the baseline and normalized by amides area (1550-1640 cm-1) in order to minimize variations of sample homogeneity. Then, spectra were converted into second derivatives using the Savitzk-Golay algorithm with a 13 points window. The Ward\'s minimum variance algorithm and Euclidean distances among the points were used for cluster analysis. Some FNA samples showed complex spectral pattern. All samples showed some cell pellets and large amount of hormone, represented by the bands of 1545 and 1655 cm-1. Bands in 1409, 1412, 1414, 1578 and 1579 cm-1 were also found, indicating possible presence of sugar, DNA, citric acid or metabolic products. In this study, it was obtained an excellent separation between goiter and malign lesion for the samples of tissues, with 100% of specificity in specific cluster and 67% sensibility and 50 of specificity. In homogenate and FNA samples this sensibility and specificity were lower, because among these samples, it were included many types of thyroid lesions. To obtain a more precise diagnosis for FNA of follicular thyroid the sample size should be increased. The results of this study suggest that FTIR spectroscopy may be useful for discriminate thyroid carcinomas from goiters in tissue samples.

O laser tem se mostrado eficaz no auxílio ao profissional de saúde, sendo extensivamente utilizado em procedimentos médicos e odontológicos nas ultimas décadas. Em particular, os lasers de alta intensidade emissores no infravermelho possuem grande potencial para corte de tecidos biológicos mineralizados, visto que são bastante absorvidos pela hidroxiapatita e água, principais componentes desses tecidos. Em comparação aos instrumentos mecânicos, o laser apresenta uma série de vantagens no corte de tecidos, com possibilidade de menor dano ao tecido remanescente e melhor hemostasia. Entretanto, para uma aplicação eficiente e segura é necessário conhecer os efeitos que a irradiação laser causa ao tecido. A técnica de espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) é bastante utilizada no estudo de materiais orgânicos, pois além de permitir a identificação de componentes, possibilita uma análise semiquantitativa. Este trabalho tem como objetivos estabelecer a técnica de ATR-FTIR para caracterização do tecido ósseo natural e irradiado, e verificar as eventuais mudanças químicas e estruturais causadas pela irradiação laser. Primeiramente, foram determinadas as melhores condições instrumentais para a obtenção dos espectros de amostras de osso. Posteriormente foram analisadas as amostras de osso natural e irradiado com o laser de Er,Cr:YSGG (2,78 μm) com diferentes densidades de energia. Verificou-se que a técnica foi eficaz na caracterização do tecido ósseo, sendo possível observar as alterações químicas promovidas pelo aumento de temperatura ocasionado pela irradiação laser. Foi observada a perda gradativa de material orgânico em função do aumento da densidade de energia utilizada. Os resultados obidos são os primeiros passos para a verificação da eficácia do laser de Er,Cr:YSGG quando empregado como uma ferramenta de corte, essencial para sua consolidação na prática clínica. / Laser proves to be, more and more, an effective tool for helping health professionals, being intensively used in ophthalmological and odontological procedures. In particular, high-density, infrared emitting lasers have great potential in cutting mineralized biological hard tissues, given their high absorption by hydroxyapatite and water, these tissues main components. In comparison to mechanical instruments, laser presents a series of advantages, namely, smaller damage to the remaining tissue and promotion of homeostatic effect, apart from making it possible to execute procedures in areas with difficult access. However, for an efficient and safe use of this technique, it is necessary to know the effects of the laser irradiation on the tissue. The Fourier transform infrared (FTIR) technique is heavily used in the study of organic materials, because apart from making it possible to identify the materials components, it also allows to prepare a semi quantitative analysis. This work aims to establish the ATR-FTIR technique in the characterization of natural and irradiated osseous tissue, and to verify the possible chemical and structural changes caused by irradiation. Firstly, the best conditions for the obtainment of bone sample spectra were determined. Then, bone samples, irradiated with the Er,Cr:YSGG (2,78 μm) infrared emitting laser (adjusted with different energy densities) were analyzed alongside with natural bone samples. It has been verified that the technique is effective in the bone tissue characterization, and that it is possible to observe the chemical changes caused by the temperature rise due to laser irradiation. It has been observed a gradual organic material loss as the energy density goes up. These results are the first steps in testing the Er,Cr:YSGG laser efficacy as a cutting tool, a pivotal aspect of its consolidation in clinical procedures.

O laser tem se mostrado eficaz no auxílio ao profissional de saúde, sendo extensivamente utilizado em procedimentos médicos e odontológicos nas ultimas décadas. Em particular, os lasers de alta intensidade emissores no infravermelho possuem grande potencial para corte de tecidos biológicos mineralizados, visto que são bastante absorvidos pela hidroxiapatita e água, principais componentes desses tecidos. Em comparação aos instrumentos mecânicos, o laser apresenta uma série de vantagens no corte de tecidos, com possibilidade de menor dano ao tecido remanescente e melhor hemostasia. Entretanto, para uma aplicação eficiente e segura é necessário conhecer os efeitos que a irradiação laser causa ao tecido. A técnica de espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) é bastante utilizada no estudo de materiais orgânicos, pois além de permitir a identificação de componentes, possibilita uma análise semiquantitativa. Este trabalho tem como objetivos estabelecer a técnica de ATR-FTIR para caracterização do tecido ósseo natural e irradiado, e verificar as eventuais mudanças químicas e estruturais causadas pela irradiação laser. Primeiramente, foram determinadas as melhores condições instrumentais para a obtenção dos espectros de amostras de osso. Posteriormente foram analisadas as amostras de osso natural e irradiado com o laser de Er,Cr:YSGG (2,78 μm) com diferentes densidades de energia. Verificou-se que a técnica foi eficaz na caracterização do tecido ósseo, sendo possível observar as alterações químicas promovidas pelo aumento de temperatura ocasionado pela irradiação laser. Foi observada a perda gradativa de material orgânico em função do aumento da densidade de energia utilizada. Os resultados obidos são os primeiros passos para a verificação da eficácia do laser de Er,Cr:YSGG quando empregado como uma ferramenta de corte, essencial para sua consolidação na prática clínica. / Laser proves to be, more and more, an effective tool for helping health professionals, being intensively used in ophthalmological and odontological procedures. In particular, high-density, infrared emitting lasers have great potential in cutting mineralized biological hard tissues, given their high absorption by hydroxyapatite and water, these tissues main components. In comparison to mechanical instruments, laser presents a series of advantages, namely, smaller damage to the remaining tissue and promotion of homeostatic effect, apart from making it possible to execute procedures in areas with difficult access. However, for an efficient and safe use of this technique, it is necessary to know the effects of the laser irradiation on the tissue. The Fourier transform infrared (FTIR) technique is heavily used in the study of organic materials, because apart from making it possible to identify the materials components, it also allows to prepare a semi quantitative analysis. This work aims to establish the ATR-FTIR technique in the characterization of natural and irradiated osseous tissue, and to verify the possible chemical and structural changes caused by irradiation. Firstly, the best conditions for the obtainment of bone sample spectra were determined. Then, bone samples, irradiated with the Er,Cr:YSGG (2,78 μm) infrared emitting laser (adjusted with different energy densities) were analyzed alongside with natural bone samples. It has been verified that the technique is effective in the bone tissue characterization, and that it is possible to observe the chemical changes caused by the temperature rise due to laser irradiation. It has been observed a gradual organic material loss as the energy density goes up. These results are the first steps in testing the Er,Cr:YSGG laser efficacy as a cutting tool, a pivotal aspect of its consolidation in clinical procedures.

Demonstrou-se pela primeira vez que é possível determinar surfactantes e água em formulações de Sabonetes Líquidos (SL) e Shampoos (SH), direta e simultaneamente pela técnica de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) acoplada à uma cela de reflectância total atenuada (ATR). Tradicionalmente, a principal aplicação do infravermelho médio (2,50 - 15,0 µm) é a identificação de compostos orgânicos. O desenvolvimento de novos acessórios, principalmente de ATR, os avanços na área de microinformática e de métodos quimiométricos, vem viabilizando as análises quantitativas rápidas com excelentes resultados mesmo em meio aquoso. A determinação simultânea de surfactantes em formulações por FTIR-ATR é investigada em detalhes nesta tese. Dentre os surfactantes utilizados, o Lauril Éter Sulfato de Sódio (LESS) e a Cocoamidopropil Betaína (CAPB) são comuns em ambas as formulações, sendo a Coco Dietanolamida (CDEA) empregada em shampoo e o Alquilpoliglicosídeo (APG) em sabonete líquido. Espectros de absorbância de amostras padrão e de verificação foram adquiridos na região do infravermelho médio (800-1600 e 1900-3000 cm-I). Para a regressão de mínimos quadrados clássicos (CLSR), selecionou-se 200 números de onda, enquanto que para a regressão de mínimos quadrados inversos (ILSR), apenas 10. Nas regressões de componentes principais (PCR) e de mínimos quadrados parciais (PLSRI e PLSR2), utilizaram-se de 300 à 1100 números de onda. Dois conjuntos de amostras padrão foram preparados, o primeiro, contendo 27 misturas padrão, foi estudado somente pelos métodos CLSR e ILSR, enquanto que o segundo conjunto, contendo 48 amostras padrão, foi avaliado por todos os métodos mencionados acima. A seleção das regiões de quantificação favoreceu números de onda dos componentes minoritários CAPB, APG e CDEA e resultados satisfatórios foram encontrados para 18 amostras de shampoo e sabonete líquido. Interferentes como NaCl e perfume foram incluídos no segundo conjunto e os métodos PCR e PLSR proporcionaram melhores resultados. Os erros relativos (RSEP%) para água (correspondendo a 84-88% do produto) e LESS (6-10%) não excederam 1%; para CAPB (<3%) e CDEA (<2%), o RSEP% situou-se entre de 2-4% e para APG (<3%), não excedeu 5%. Avaliações do processo de normalização, repetibilidade, vulnerabilidade a interferentes (perfumes), redução no número de padrões de calibração foram conduzidos, encontrando-se resultados satisfatórios para todos os casos, com erro relativo inferior à 5,0%. Um dispositivo simples para injeção direta da amostras no acessório de ATR foi construído, permitindo aumentar a freqüência analítica de 20 para 60 análises por hora. / It is demonstrated for the first time that the principal constituents of a shampoo as well as of a liquid soap -three surfactants and water- can be determined directly, simultaneously and quickly in undiluted samples by Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) spectroscopy in the middle infrared region, despite the broad absorption bands ofthe solvent. The main application of the middle infrared (2,50 - 15,0 µm) was the identification of organic compounds. The development of new accessories, such as ATR, and the advance of computers and chemometrics, extended the technique to quantitative analysis, with excellent results. The simultaneous determination of surfactants in shampoos and liquid soap formulations by FTIRA TR is investigated in detail in this thesis. Two of the surfactants, sodium lauryl ether sulfate (LESS) and cocoamidopropyl betaine (CAPB) are common to both formulations; alkylpolyglucoside (APG) is the third surfactant of the liquid soap and cocodiethanolamide (CDEA), the corresponding ingredient of the shampoo. Absorbance data of the undiluted verification samples and calibration standards was collected in the middle infrared region of the spectrum (800-1600 and 1900-3000 cm-1). Five methods of multivariate quantification were compared: Classical Least Squares Regression (CLSR), where absorbance data measured at 200 wavenumbers was processed, Inverse Least Squares Regression (ILSR), were data at 10 selected wavenumbers was analyzed, Principal Components Regression (PCR), and Partial Least Squares Regression, which has two different approaches, PLSR1 and PLSR2. Two sets of standard samples were prepared for the method calibration. The first one, consisting of 27 standard mixtures, was evaluated by the CLSR and ILSR methods; a second set, with 48 standards, was evaluated by all the methods mentioned above. Potential interfering, such as NaCI and perfume, were inc\\uded in this second set. By favoring wavenumbers where absorption bands of the minor components (CAPB in both formulations, APG in the liquid soap and CDEA in the shampoo) are more intense, good results were obtained for 18 simulated samples of shampoo and 18 samples of liquid soap. For the second set, PCR and PLSR methods were most favorable; relative errors (RSEP%) for water (major component, 84-88%) and LESS (6-10%) did not exceed 1%; for CAPB (<3%) and CDEA(<2%), RSEP% of 2-4% were observed, and for APG(<3%), 5% was not exceeded. Tests for repeatability, normalization performance evaluation, effect of interferents presented favorable results. A simple device for direct sample injection was designed and evaluated. It permitted an increase ofthe analytical frequency from 20 to 60 samples per hour.

O tecido ósseo fornece sustentação e estrutura ao corpo, serve de alavanca para a função motora dos músculos esqueléticos, protege os órgãos internos, tem papel fundamental na fisiologia e está sujeito aos efeitos danosos da radiação ionizante. A estimativa para o Brasil, biênio 2016-2017, aponta a ocorrência de cerca de 600 mil casos novos de câncer e cerca de 8.000 solicitações de tecido ósseo para enxerto. Neste sentido a caracterização do tecido ósseo irradiado, através de técnicas de espectroscopia vibracional, pode ser uma importante ferramenta para compreender quais componentes são afetados e o quanto as diferentes doses de radiação ionizante alteram sua estrutura molecular. A técnica de espectroscopia ATR-FTIR (Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared Spectroscopy), que permite análises qualitativas e semi-quantitativas, foi utilizada para caracterizar o tecido ósseo. Foram coletadas 110 amostras de diferentes fêmures bovinos e irradiadas com doses de 0,002 kGy; 0,004 kGy; 0,07 kGy; 1 kGy, 10 kGy, 15 kGy, 25 kGy, 35 kGy, 50 kGy e 60 kGy em fonte de 60Co. A espectroscopia ATR-FTIR demonstrou-se eficaz na caracterização do tecido e é possível afirmar que a radiação ionizante alterou a estrutura bioquímica do tecido ósseo, em sua matriz orgânica independente da dose aplicada e inorgânica a partir de 10 kGy. / Bone tissue provides support and structure to the body, function at the skeletal system providing muscle function, protects vital internal organs, plays a key role in physiology, and is subject to the damaging effects of radiation. The estimate for Brazil, biennium 2016-2017, indicates the occurrence of about 600 thousand new cases of cancer and about 8,000 requests of bone tissue for grafting. In this sense, the characterization of the irradiated bone tissue by means of vibrational spectroscopy techniques can be an important tool to understand which components are affected and how different doses of ionizing radiation alter their molecular structure. The ATR-FTIR (Attenuated Total Reflection) spectroscopy technique, which allows qualitative and semi-quantitative analyzes, was used to characterize bone tissue. A total of 110 samples of different bovine femurs were collected and irradiated at doses of 0.002 kGy; 0.004 kGy; 0.07 kGy; 1 kGy, 10 kGy, 15 kGy, 25 kGy, 35 kGy, 50 kGy and 60 kGy in 60Co source. ATR-FTIR spectroscopy proved to be effective in tissue characterization and it is possible to state that ionizing radiation altered the biochemical structure of the bone tissue in its organic matrix independent of the applied and inorganic dose from 10 kGy.

A identificação de isolados dentro de algumas espécies de fungos filamentosos é de interesse médico, agrícola e industrial. Dentro do gênero Metarhizium, por exemplo, a identificação de espécies vêm sendo constantemente modificada devido a análise genética. Nesse contexto, o desenvolvimento de novas estratégias para a identificação rápida e confiável de microrganismos de maneira geral, e de fungos especificamente, é desejável. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) tornou-se amplamente difundida na medicina e biologia por fornecer rapidamente informações capazes de caracterizar bioquimicamente uma amostra. Assim, o objetivo desta pesquisa foi utilizar a espectroscopia de FTIR para a caracterização e classificação de linhagens e de espécies dos gêneros Aspergillus e Metarhizium, além da comparação entre diferentes metodologias para classificação. Foram selecionadas duas espécies do gênero Aspergillus: Aspergillus nidulans (ATCC 10074); Aspergillus flavus (ATCC 1410) com conídios verde e branco, obtidas da ATCC \"American Type Culture Collection\"(Manassas, VA), e seis espécies do gênero Metarhizium: Metarhizium acridum (ARSEF 324); Metarhizium acridum (ARSEF 3391); Metarhizium acridum (ARSEF 7486); Metarhizium anisopliae (ARSEF 5749); Metarhizium brunmeum (ARSEF 1095) e Metarhizium brunmeum (ARSEF 5626), obtidas da \"USDA-ARSEF collection of Entomopathogenic Fungal Cultures\"(U.S. Plant, Soil and Nutrition Laboratory, Ithaca, NY). O cultivo de todas as espécies foi feito em laboratório. As espécies A. nidulans ATCC 10074 e M. acridum ARSEF324 foram usadas para avaliar a influência da luz e do pH do meio de cultura sobre o crescimento dos fungos. Os valores de pH do meio estudados variaram ente 5 e 8. Para obter os espectros de absorção, os conídios foram delicadamente retirados e depositados sobre o cristal de ATR do espectrômetro do FTIR. Os espectros foram normalizados vetorialmente e subdivididos em quatro intervalos: 910-1178 cm-1 , 1178-1490 cm-1 , 1490-1790 cm-1 e 2810-2990 cm-1 . Parâmetros espectroscópicos como o deslocamento do pico de absorção e as razões entre áreas sob as bandas foram calculadas para todos os espectros coletados. O teste estatístico t-Student foi aplicado a estes parâmetros para diferenciar as amostras. Ambas as análises foram realizadas pelo programa Origin 8.5. A análise de componentes principais e agrupamento foram realizada usando o programa Minitab 16. As técnicas utilizadas para análise foram capazes de diferenciar as amostras de Aspergillus crescidas na presença e na ausência de luz, mas o mesmo não foi possível para o Metarhizium. Dentre os valores de pH do meio de cultura foi possível apenas a diferenciação do pH 8. O A. flavus com conídios brancos e verdes foram diferenciados entre si assim como entre eles e os A. nidulans. Entre as espécies foi possível obter a classificação de acordo com a taxonomia através da região espectral 1178-1490 cm-1. As quatro metodologias foram consideradas adequadas para análise dos espectros de absorção, entretanto o deslocamento de pico e a razão entre as áreas são viáveis apenas para um número pequeno de amostras enquanto o PCA e o cluster são viáveis para um número grande de amostras. / The identification of isolates within some species of filamentous fungi has medical, agricultural and industrial interest. Within the genus Metarhizium, for example, species identification is being constantly changed due to genetic analysis. In this context, the development of new strategies for the rapid and reliable identification of microorganisms in general, and specifically of fungi is desirable. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) has become widespread in medicine and biology by providing information quickly able to biochemically characterize a sample. The aim of this research was to use FTIR spectroscopy for characterization and classification of strains and species of the genera Aspergillus and Metarhizium and compare different methods for classification. We selected two strains of the genus Aspergillus: Aspergillus nidulans (ATCC 10074), Aspergillus flavus (ATCC 1410) with green and white conidia, obtained from ATCC \"American Type Culture Collection\"(Manassas, VA), and six strains of Metarhizium: Metarhizium acridum (ARSEF 324); Metarhizium acridum (ARSEF 3391); Metarhizium acridum (ARSEF 7486), Metarhizium anisopliae (ARSEF 5749); Metarhizium brunmeum (ARSEF 1095) and Metarhizium brunmeum (ARSEF 5626), obtained the \"USDA-ARSEF collection of Entomopathogenic Fungal Cultures \"(U.S. Plant, Soil and Nutrition Laboratory, Ithaca, NY). The cultivation of all species were made in the laboratory. The species A. nidulans (ATCC 10074) and M. acridum (ARSEF 324) were used to evaluate the influence of light and pH of the culture medium on the growth of fungi. The pH values of the medium studied ranged between 5 and 8. To obtain the absorption spectra, the conidia were gently removed and deposited on the ATR crystal of FTIR spectrometer. The absorption spectra were vector normalized and divided in four ranges: 910-1178 cm-1, 1178-1490cm-1, 1490-1790cm-1 and 2810-2990cm-1. Spectroscopic parameters as the displacement of the absorption peak and the ratios of the areas under the bands were calculated for all spectra collected. The statistical test t-Student was applied on these parameters to differentiate the samples. Both analyzes were performed by the program Origin 8.5. The principal component analysis and cluster analysis were performed using Minitab 16. The techniques used for analysis were able to differentiate samples of Aspergillus grown in the presence and absence of light, but it was not possible to Metarhizium. Among the pH of the culture medium was only possible to identify the pH 8. The A. flavus with white and green conidia were differentiated among themselves and between them and the A. nidulans. Among the strains of the same specie it was possible to obtain the correct classification according to the taxonomy through spectral region 1178-1490 cm-1. The four methods were considered appropriate for the analysis of absorption spectra, however displacement of the absorption peak and the ratios of the areas are feasible for a small number of samples and the multivariate analysis are feasible for a large number of samples.

Os nódulos de tireóide constituem patologia comum, com uma incidência entre 4- 7% na população brasileira. Embora a punção aspirativa por agulha fina (PAAF) seja um método com boa sensibilidade, a discriminação entre lesões benignas e neoplasias malignas não é possível em todos os casos, permitindo a incidência de diagnósticos falsos-positivos, o que conduz a tireoideotectomia pelo risco de carcinoma. O escopo deste estudo foi verificar se a espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) pode contribuir no diagnóstico diferencial entre neoplasias malignas e benignas de tecidos e aspirados. Amostras de PAAF, homogenatos e tecidos de nódulos de tireóide com o diagnóstico histopatológico foram obtidos e preparados para análise espectroscópica por FTIR. As punções e homogenatos foram medidas por -FTIR (entre 950 1750 cm-1, com resolução de 4 cm-1 e 120 varreduras). As amostras de tecido foram analisadas diretamente pela técnica de ATR-FTIR, com resolução de 2 cm-1, 60 varreduras, região entre 950 1750 cm-1.. Todos os espectros foram corrigidos pela linha base e normalizados pela área sob a banda das amidas (1550-1640 cm-1) de modo a minimizar as variações de homogeneidade das amostras. Os espectros foram então convertidos em segundas derivadas usando-se o filtro de Savitzk-Golay com 13 pontos na janela. A variância de Ward e distância euclidiana foram usadas para se processar a análise de clusters. As amostras de PAAF revelaram um complexo padrão espectral. Todas as amostras mostraram alguns aglomerados de células ou grande concentração de hormônios, tendo representação em algumas bandas em 1545 e 1655 cm-1. Foram também encontradas bandas em torno de 1409, 1412, 1414, 1578 and 1579 cm-1, indicando a possível presença de açúcares, DNA e ácido cítrico de produtos metabólitos. Neste estudo, foi obtida uma excelente separação entre bócio adenomatoso e neoplasias malignas para as amostras de tecido, com 100% de sensibilidade em determinado cluster, mas 67% no geral e 50% de especificidade. Nos homogenatos e aspirados este valor foi menor (76,2% de sensibilidade e 52,6% de especificidade) porque incluiu outros tipos de lesões. Para uma maior diferenciação das amostras de PAAF de padrão folicular, um maior número de amostras se faz necessário. Os resultados deste estudo sugerem que a espectroscopia FTIR pode ser útil na diferenciação de carcinomas da tiróide em amostras de tecidos. / Thyroid nodules are a common disorder, with 4-7% of incidence in the Brazilian population. Although the fine needle aspiration (FNA) is an accurate method for thyroid tumors diagnosis, the discrimination between benign and malignant neoplasm is currently not possible in some cases with high incidence of false negative diagnosis, leading to a surgical intervention due to the risk of carcinomas. The aim of this study was to verify if the Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR) can contribute to the diagnosis of thyroid carcinomas and goiters, using samples of tissue and aspirates. Samples of FNA, homogenates and tissues of thyroid nodules with histopathological diagnosis were obtained and prepared for FTIR spectroscopy analysis. The FNA and homogenates samples were measured by -FTIR (between 950 1750 cm-1), at a nominal resolution of 4 cm-1 and 120 scans). Tissue samples were analized directly by ATR-FTIR technique, at a resolution 2 cm-1, with 60 scans in the same region. All spectra were corrected by the baseline and normalized by amides area (1550-1640 cm-1) in order to minimize variations of sample homogeneity. Then, spectra were converted into second derivatives using the Savitzk-Golay algorithm with a 13 points window. The Ward\'s minimum variance algorithm and Euclidean distances among the points were used for cluster analysis. Some FNA samples showed complex spectral pattern. All samples showed some cell pellets and large amount of hormone, represented by the bands of 1545 and 1655 cm-1. Bands in 1409, 1412, 1414, 1578 and 1579 cm-1 were also found, indicating possible presence of sugar, DNA, citric acid or metabolic products. In this study, it was obtained an excellent separation between goiter and malign lesion for the samples of tissues, with 100% of specificity in specific cluster and 67% sensibility and 50 of specificity. In homogenate and FNA samples this sensibility and specificity were lower, because among these samples, it were included many types of thyroid lesions. To obtain a more precise diagnosis for FNA of follicular thyroid the sample size should be increased. The results of this study suggest that FTIR spectroscopy may be useful for discriminate thyroid carcinomas from goiters in tissue samples.

Le sujet de thèse porte sur l’étude de l’accumulation de vésicules de TriAcylGlycérol (TAG) chez Streptomyces, une bactérie du sol filamenteuse utilisée dans l’industrie pour sa production d’antibiotiques. Le TAG est un précurseur direct du bio-diesel puisqu’il permet, suite à une transestérification, l’obtention de glycérol et de bio-diesel.L’objectif principal de la thèse est de regarder l’effet de la source de carbone présente dans le milieu nutritif sur la production de TAG par la bactérie lors d’études cinétiques afin de trouver des souches sur-productrices. Deux sources de carbone sont utilisés : Le glucose, source de carbone classique généralement utilisé en microbiologie, et le glycérol qui est un « déchet » de l’industrie. Afin de suivre le contenu lipidique, une première étude globale utilisant un spectrophotomètre infra-rouge (IR), nous a permis de suivre l’évolution de la production de TAG par la bactérie au sein de notre milieu de culture lors d’études cinétiques de 96h. Il a été montré, par exemple, que pour la souche sauvage S. lividans, la source de carbone introduite (glucose ou glycérol) n’a pas d’influence observable sur la production de TAG par la bactérie au cours de la cinétique. Cependant, la technique FTIR nous donne uniquement une information globale sur la production de TAG mais ne nous donne aucune indication sur l’évolution des vésicules à l’intérieur de la bactérie au cours du temps. C’est pourquoi une deuxième étude, plus locale, à l’aide d’un nanoIR, couplage entre un Microscope à Force Atomique (AFM) et un laser IR pulsé permet de localiser au sein de la bactérie les vésicules lipidiques. Cela permet d'observer la dynamique de production du TAG et d'obtenir des pistes sur le métabolisme de production par la bactérie. / Streptomyces is a genus of Gram+ filamentous soil bacteria well known for their ability to produce antibiotics and other molecules useful as therapeutic or phytosanitary agents in medicine or agriculture. Under specific growth conditions some strains can store an excess of carbon into TriAcylGlycerols (TAGs), a direct Bio-diesel precursor. Streptomyces is thus an interesting canditate to generate bio-oils by fermentation. In this study, our goal is to evaluate, at the subcellular scale, the size/shape and localization of storage lipid inclusions in different Streptomyces strains (such as Streptomyces lividans (TK24), Streptomyces coelicolor (M145)…).In a previous study, the global TAGs content of those strains was easily and precisely quantified using infrared (IR) spectroscopy and thin layer chromatography revealing among other things that S. coelicolor has a very low TAGs content whereas S. lividans has an high TAG content. This was possible since TAG molecules show a specific response in the mid-infrared (IR) region, quite distinct from that of the other cellular constituants.Triacylglycerols posses several absorption bands in IR. In particular we can easily distinguish the band of the C=O stretching of the esters at 1741 cm-1 from the amide I band (protein signature) of the bacterium.For the study of the local repartition of TAG inside the cells, a combination of atomic force microscopy and infrared spectroscopy was employed in order to create sub-cellular chemical maps that allow label-free identification of TAG inclusions in Streptomyces cytoplasm using their specific absorption properties at 1741 cm-1. AFM-IR is a user-friendly benchtop technique that enables infrared spectroscopy with a spatial resolution well below conventional optical diffraction limits. It acquires IR absorption imaging with lateral resolution down to 100 nm.This technique coupled with classical FTIR measurements constitutes a powerful tool to study TAG metabolism in Streptomyces and can be easily used to control the rate of lipid accumulation during the fermentation process. Hence, the AFM-IR technique is likely to provide new insights into the constitution of the fatty inclusions and the role of TAGs in the morphological and metabolic differentiation processes that characterize Streptomyces developmental cell cycle.

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