Visando atender às necessidades de consumidores mais exigentes e preocupados com a saúde, este trabalho propôs um estudo de propriedade antimicrobiana de extratos naturais como antocianinas, tanino, urucum, curcumina e extrato de folha de oliveira e antioxidante para antocianinas, todos em sua forma livre e encapsulados numa rede de sílica. Diante das características de mudança de coloração do extrato de antocianinas frente à alteração de pH do meio o uso desse composto no desenvolvimento de filme em matriz polimérica de quitosana/PVA como embalagem ou etiqueta ativa e inteligente. Os extratos foram encapsulados em sílica em diferentes concentrações variando de 2,5% a 50% utilizando rota ácida e rota básica com precursor tetraetoxisilano e caracterizados quanto à preservação da funcionalidade e estrutura molecular, textura e morfologia e estabilidade térmica. Os filmes foram avaliados quanto às propriedades mecânicas, espessura, análises térmicas, caracterização química e análise de mudança de cor com filé de peixe tilápia (Tilápia rendali) cru com aplicação direta sobre a carne, sob refrigeração, correlacionada com mudança de pH do peixe e Contagem Bacteriana Total (CBT). Os resultados obtidos foram promissores, uma vez que dentre os bioativos livres o urucum, tanino e antocianina apresentaram resultados bastante satisfatórios quanto à ação antimicrobiana com zona de inibição no método de difusão entre 10 a 22 mm. Quando encapsulados, os extratos destaque foram a antocianina e o tanino com zona de inibição entre 9 a 21mm. Quanto ao filme indicador avaliado demonstrou ser um bom indicador de pH ao mudar de cor via colorímetro mas a olho nu a mudança não foi percebida nitidamente. A sua resistência à ruptura aumentou em aproximadamente 20 vezes em relação ao filme controle. Entretanto a deformação na ruptura diminuiu em torno de 30% tornando-o mais rígido. / The present work investigated needs of demanding and concerned consumers with their health, this work proposes a study of antimicrobial and/or antioxidant properties of natural extracts as anthocyanins, tannin, anatto, curcumin and olive leaf extracts and antioxidant for anthocyanins, in free state and encapsulated within silica network. Due to of color change features of anthocyanins extract under pH variation, this compound was used in the preparations of quitosan/PVA film as intelligent and active packaging. The extracts were encapsulated in silica in different concentrations from 2,5% to 50% using acid and basic sol-gel catalyzed route route with tetraetoxisilane as precursor and characterized as the funcionality preservation and molecular structure, texture and morfology and thermal estability. The films were evaluated in terms of mechanical properties, thickness, thermal analysis, chemical characterization and fish fillet tilápia (Tilápia rendali) crude color change analysis with direct application on meat, under refrigeration, correlated with fish pH changing and Total Bacterial Counting (CBT). The results were promising since among the free bioactive the anatto, tannin and anthocyanin showed very satisfactory results in terms of antimicrobial action with inhibition zone in the diffusion method between 10 to 22 mm. When encapsulated, the featured extracts were anthocyanin and tannin with inhibition between 9 to 21mm. The measured indicator film demonstrated to be a good pH indicator because color changing through colorimeter but to the naked eye the color changing was not clearly observed. The rupture strength increased about 20 times comparing to the control film. However the elongation at break decreases around 30% turning it hard.

Em trabalhos anteriores nós apresentamos um sensor sólido de óxido nítrico (NO) preparado pelo método sol-gel utilizando como aprisionadores complexos de Fe 2+ -DETC. Neste trabalho, reportamos o efeito de alguns surfactantes (CTAB-catiônico, SDS-aniônico, Triton X100-neutro e o plurônico F127) sobre o sensor. A ressonância paramagnética eletrônica (RPE) foi usada para quantificar o número de moléculas de NO-Fe 2+ -DETC. A presença dos surfactantes aumenta a resistência mecânica dos sensores sólidos, sendo mais pronunciada nos sensores contendo CTAB e Triton. Sem os surfactantes não há sinal do complexo NO-Fe 2+ - DETC. O tempo de secagem foi otimizado para 30 min. O sinal mais intenso foi obtido com os sensores contendo os surfactantes a 12 mM. Os surfactantes de um modo geral aumentam a quantidade de NO aprisionado. A difusão do NO foi estimada através do tempo de aprisionamento do NO sendo maior na presença do F127 e SDS. A saturação do sinal de NO nos sensores acontece em 10 min. Uma maior mobilidade dos complexos NO-Fe 2+ -DETC foi encontrada nos sensores contendo SDS e F127 e foi estimada pela forma de linha. Para os sensores no estado sólido o limite de detecção foi de 2 µM utilizando o F127 como aditivo, para o SDS, CTAB e Triton o limite foi de 6 µM, 8 µM e 10 µM respectivamente. Na solução coloidal a menor quantidade detectada foi de 0,1µM também com o F127. A sensibilidade dos sensores aumenta em pelo menos 5 vezes nos sensores sólidos preparados com o F127 em detrimento aos demais e pode ser melhorada utilizando surfactantes mistos. / In previous work we present a solid sensor for nitric oxide (NO) prepared by sol-gel method using the trapped complex of Fe 2+ -DETC. In this work, we report the effect of some surfactants (CTAB, cationic, anionic, SDS, Triton-X100 and neutral pluronic F127) on the sensor. The electron paramagnetic resonance (EPR) was used to quantify the number of molecules of NO-Fe 2+ -DETC. The use of surfactant increases the mechanical strength of solid sensors, being more pronounced in sensors containing CTAB and Triton. Without the surfactant no EPR signal of the complex NO-Fe 2+ -DETC was observed. The drying time was optimized to 30 min. The strongest EPR signal was obtained with the sensors containing the surfactant to 12 mM. The surfactants in general increase the amount of NO trapped. The diffusion of NO was estimated by the time of trapping of the NO that it was higher in the presence of F127 and SDS. The signal saturation of the NO sensors occurs in 10 min. A higher mobility of the complex NO-Fe 2+ -DETC was found in sensors containing SDS and F127 and was estimated by lineshapes. For the solid state sensors the detection limit was 2 µM using the F127 as additive and for the SDS, CTAB and Triton the limit was 6 µM, 8 µM and 10 µM respectively. In the colloidal solution the least amount detected was 0.1 µM also with the F127. The sensitivity of the sensors increases at least 5 times in the solid sensors prepared with the F127 in detriment to the other and can be improved by using mixed surfactants.

A radioterapia utiliza a radiação ionizante para a destruição de células tumorais. O controle da dose absorvida de um tipo específico de radiação aplicada a um volume alvo (tumor) é feito através da dosimetria, (uso de sensores de radiação), que neste trabalho foram utilizados os dosímetros químicos Fricke e filme. Dentre os diversos tipos de câncer, indicados para tratamento, utilizando a radiação ionizante, têm-se também a neoplasia Micose Fungóide (MF), linfoma que se alastra na superfície e em profundidade na pele para o qual elétrons com alta energia são utilizados para seu tratamento, devido aos seus alcances. Neste trabalho o Fricke Xilenol Gel (FXG) foi utilizado para o planejamento do tratamento da MF, para averiguar a distribuição da dose absorvida proveniente das interações dos elétrons com os tecidos. Para tal, foram construídas cubetas especiais em acrílico (tomos) conformacionadas aos contornos do crânio e do abdômen, que uma vez preenchidas com o FXG serviram para avaliar as doses absorvidas num objeto simulador antropomórfico, o Rando Phantom. O simulador, completado com cubetas e filmes radiocrômicos, este último também conformacionado aos dois contornos de interesse, foi submetido à técnica de Stanford para irradiação do corpo total com elétrons de 6 MeV. Imagens CCD e de densidade radiográfica foram feitas e posteriormente avaliadas, através de perfis horizontais e verticais passando por seus centros. Estes a seguir foram analisados por programas computacionais: um desenvolvido no Matlab para as imagens do FXG e o outro pelo programa já conhecido, ImageJ, para as imagens do filme. Das medidas, pode-se inferir que o dosímetro FXG se presta, similarmente ao filme, para as avaliações da dose absorvida devida aos elétrons na superfície do paciente e no seu interior, devida à contaminação por raios-X. / Radioterapy uses ionizing radiation to destroy tumor cells. The absorbed dose control in a target volume is done through dosimetry, using radiation sensors, being the Fricke and film used in this study. Among several types of cancer indicated for treatment using ionizing radiation, there is also the Mycosis Fungoides (MF), lymphom that spreads on surface and depth in the skin, for which high-energy electrons are used for its treatment. In this work the Fricke Xylenol Gel (FXG) was used for MF treatment control, to obtain the absorbed dose distribution from electrons interaction with the tissues. For this scope cuvettes were manufactured of acrylic (slices), with the same contours of the skull and abdomen anthropomorphic simulator tomos. Once filled with the FXG, these cuvettes were used to infer the absorbed dose by the anthropomorphic simulator Rando Phantom. This simulator, completed with the cuvettes and radiochromic films, this last one also with the same contours similar to skull and abdomen were submitted to the Stanford technique, for 6 MeV electrons total body irradiation. CCD and radiographic density images were acquired and evaluated by horizontal and vertical profiles through theirs centers. These profiles were analyzed through a computer programs: one developed in Matlab for FXG images and the other by an already known program, ImageJ, for film images. From the results one can infer that the FXG dosimeter presents similarity with that of film, in the evaluation of the absorbed dose distribution on surface and also inside of the patient.

Radioterapia com feixe de elétrons tem sido empregada, frequentemente, para tratamentos de neoplasias superficiais, devido às características de alcance bem definido e alto gradiente de dose em pouca profundidade. Para que as novas técnicas radioterápicas com esse tipo de feixe possam ser implementadas com segurança é necessária a realização de um controle da qualidade rigoroso. Protocolos recomendam que o controle da qualidade para esse tipo de feixe seja realizado com câmara de ionização, porém dosímetros termoluminescentes, diodos e filmes também são empregados com essa finalidade. Entretanto, esses dosímetros não possuem simultaneamente um conjunto de características essenciais para realização do controle da qualidade, como alta resolução espacial, baixa dependência energética, possibilidade de uso em altos gradientes de dose e distribuição tridimensional de dose. Nesse trabalho avaliou-se a utilização do dosímetro polimérico MAGIC-f gel em aplicações em controle da qualidade em Radioterapia com feixes de elétrons. As leituras das amostras de gel foram realizas por ressonância magnética e simulação Monte Carlo foi utilizada para comparação dos resultados. Como parte de um controle da qualidade para feixe de elétrons, foram determinados parâmetros dosimétricos, como perfil de dose e porcentagem de dose em profundidade, e fatores de qualidade do feixe, como R50, em condições de referência e para campos pequenos. Da comparação entre os dados clínicos e MAGIC-f as diferenças máximas encontradas foram de 4%. Além disso, distribuições de dose de aplicações clínicas com feixes de elétrons foram avaliadas pelo método de comparação do índice gama. Considerando os critérios de 3% e 3 mm, os resultados obtidos para o índice gama mostraram concordâncias acima de 94% para os métodos dosimétricos utilizados. Dessa forma, de acordo com as medidas dosimétricas realizadas com o dosímetro MAGIC-f gel conclui- se que a dosimetria polimérica gel pode ser empregada como uma ferramenta auxiliar em procedimentos de controle da qualidade em Radioterapia com feixes de elétrons, assim como uma ferramenta na determinação das distribuições tridimensionais de dose para feixe de elétrons. / Electron beam radiotherapy has been used frequently for treatments of superficial tumors, due its characteristics of well-defined range and high dose gradient at low depth. For new radiotherapy techniques with this type of beam, a strict quality control is necessary for a safe implementation. Protocols recommend that the quality control for electron beams must be performed with an ionization chamber. However, thermoluminescent dosimeters, films and diodes are also used for this purpose. Although, these dosimeters do not have a set of essential characteristics for performing quality control, like high spatial resolution, low energy dependence, possibility of use in high dose gradients and three dimensional dose distribution acquisition. The present work evaluated the use of MAGIC-f gel dosimeter for the quality control in radiotherapy with electron beams. The readings of the gel samples were made by magnetic resonance imaging and Monte Carlo simulation was used to compare the obtained results. As part of a quality control for the electron beam parameters as percentage depth dose and beam profile were determined. Also beam quality factors, such as R50, were calculated in reference conditions and for small fields. The obtained results were compared with clinical data and MAGIC-f the maximum obtained difference was 4%. In addition, dose distributions from clinical applications with electron beams were evaluated by the gamma index. Considering the criteria of 3% DD and 3 mm DTA, the results showed concordance greater than 94% for all dosimetric methods. Thus, according to the dosimetric measurements through MAGIC-f gel dosimeter it can be inferred that the gel dosimeter can be used as auxiliary tool in the quality control procedures in radiotherapy to electron beam. Also, MAGIC-f is a useful a tool to determine tridimensional dose distributions of electron beam.

A tomografia computadorizada (CT) representa a maior fonte de exposição aos raios X médicos e seu uso continua crescendo rapidamente, devido aos aparelhos de última geração com alta resolução de contraste. Uma avaliação dos parâmetros que influenciam a dose absorvida na tomografia asseguram o controle de qualidade e aceitação do equipamento. Os protocolos de CT utilizam câmara de ionização e filme radiográfico para esta avaliação e pela primeira vez, neste trabalho, o dosímetro químico Fricke Benzóico Xilenol Gel (FBXG) foi utilizado. Este dosímetro ao ser irradiado, produz um complexo colorido (Fe^{+3}-AX) possível de ser medido através de técnicas ópticas, acústicas e de ressonância magnética. A leitura do filme e FBXG por fotografia, também foi empregada pela primeira vez neste trabalho indicando ser adequada. Da utilização do FBXG para avaliação do CT, foi possível obter os parâmetros de espessura de corte, homogeneidade de campo e curvas de isodose, além da promissora indicação dos índices de dose em tomografia. / Computed tomography now represents the single largest source of medical exposure and its use is increasing rapidly, because of new generation units and hight contrast image. The acceptance and quality control tests of this equipment can be inferred through some parameters that influence the absorbed dose, such as axial and transaxial dose profile and CT dose indexes. Although ionization chamber and radiographic films are indicated by protocols for these evaluations, in this present work, beside this two dosimeters, we use the chemical dosimeter Fricke Benzoic Xylenol Gel (FBXG). This dosimeter when irradiated produces a colored complex (Fe^{+3}-XO), that in this work was measured photographically to obtain the parameters, once this technique as well the FBXG are linearly dependent on the absorbed dose. This reading technique was adequate to obtain the calibration curve, the axial and transaxial dose profile for the FBXG, besides to let us visualize the future acquiring of tomographic dose indexes.

A radioterapia com intensidade modulada de feixe (IMRT) possibilitou a realização de tratamentos de múltiplos alvos simultaneamente em um esquema de tratamento acelerado conhecido como SMART (Simultaneous Modulated Accelerated Radiation Therapy). Estes tratamentos requerem um rigoroso controle de qualidade (QA) que deveria ser realizado, idealmente, em três dimensões. Uma potencial ferramenta para dosimetria tridimensional (3D) é o uso de gel polimérico associado à leitura de doses com Imagens de Ressonância Magnética Nuclear (IRMN). Neste trabalho, a dosimetria 3D com o gel MAGIC-f foi aplicada no CQ de 10 planejamentos radioterápicos usando a técnica SMART. Inicialmente, as distribuições de dose dos planejamentos avaliados foram recalculadas na geometria do simulador baseadas em sua tomogra_a computadorizada. Todos os planejamentos utilizados foram aprovados previamente no QA convencional pontual e planar, o que validou a distribuição de dose do sistema de planejamento (TPS) para comparação com a dosimetria gel. Os simuladores foram irradiados com os planejamentos estabelecidos e as distribuições de dose foram obtidas através da relaxometria em IRMN. A comparação das distribuições de dose calculadas pelo TPS e as medidas no gel foi feita pela análise gama (3%/3mm) e pela comparação entre os histogramas dose-volume (DVHs) calculados e medidos para dois volumes criados nas regiões equivalentes aos volumes alvo de tratamento. Esses resultados evidenciam o potencial do uso da dosimetria gel polimérica no QA 3D de planejamentos de IMRT com a técnica SMART, fornecendo informação completa 3D da dose absorvida em cada volume alvo planejado, desde que realizada seguindo os protocolos pré-estabelecidos. / Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT) treatments in the radiotherapy practice made possible the simultaneously treatment of multiple targets at an accelerated treatment regimen, this scheme is known as Simultaneous Modulated Accelerated Radiation Therapy (SMART). These treatments require a strict quality control (QC) that should be done, ideally, in three dimensions. A potential tool for tridimensional dosimetry (3D) is the use of polymeric gel with Nuclear Magnetic Resonance Images (NMRI). In this paper, the 3D dosimetry with MAGIC-f gel was applied in 10 QC radiotherapy planning using the SMART technique. Initially, the dose distributions of assessed plans were remeasured in simulator geometry based on a CT scan. All plans used were previously approved in punctual and planar conventional CQ, which validated the dose distribution planning system (TPS) for comparison with the gel dosimetry. The simulators were irradiated with established schedules and dose distributions were obtained by relaxometry in NMRI. The comparison of dose distributions calculated by TPS and measured in the gel was made by gamma analysis (3% / 3mm) and by comparing the dose-volume histograms (DVHs) calculated and measured for two volumes created in the equivalent regions to target volumes of treatment. These results highlight the potential use of the polymer gel dosimetry in IMRT planning 3D CQ with SMART technique, providing complete 3D information of the absorbed dose in each target volume planned, if carried out following the pre-established protocols.

A dosimetria 3D utilizando gel à base de monômeros é uma importante ferramenta utilizada em casos de Radioterapia, em que há necessidade de uma alta resolução da distribuição espacial de dose. Neste trabalho, desenvolvemos um gel à base de monômeros do acido metacrilico, denominado MAGIC®, com a finalidade de avaliar a distribuição espacial de dose em simulações de tratamento de radioterapia, utilizando duas técnicas de imagens por ressonância magnética, Magnetic Resonance Imaging (MRI): a relaxometria (RT) e a transferência de magnetização (Magnetization Transfer, MT). Para tal, o trabalho foi desenvolvido em três etapas. Na primeira, desenvolvemos fantomas para serem irradiados com radiação ? e x, sobre os quais imagens de ressonância foram obtidas e analisadas. Desenvolvemos também um software, escrito em Matlab®, para analisar as imagens e traçar curvas de isodose dos fantomas irradiados. Em seguida, aperfeiçoamos o preparo, a composição, e as maneiras de adquirir e processar as imagens do gel irradiado. Nessa etapa incorporamos o formaldeido ao gel MAGIC, aumentando sua sensibilidade em 15%. Por fim, simulamos cinco configurações de tratamento de radioterapia e avaliamos as isodoses adquiridas, comparando-as com aquelas obtidas pelo software de planejamento radioterápico virtual, TPS®. As avaliações feitas com a técnica de relaxometria corresponderam às nossas expectativas. Com ela foi possível caracterizar o gel MAGIC, com alguns testes dosimétricos, bem como avaliar as 5 simulações de tratamentos radioterápicos propostas. O gel se mostrou linear até 20 Gy, mas não apresentou níveis aceitáveis de reprodutibilidade, necessitando de uma curva de calibração em cada teste. O gel possui número atômico efetivo próximo ao da água não necessitando de fatores de correções. Na maioria dos casos simulados, as isodoses das simulações feitas com o gel MAGIC reproduziram as simulações virtuais. Infelizmente, não obtivemos, por enquanto, o mesmo sucesso com a avaliação por MT. As imagens de MT não se mostraram confiáveis e por esse motivo as simulações com o gel só foram feitas com a técnica de RT. / The 3D monomeric gel dosimetry is an important tool in radiation therapy cases which needs high spatial dose resolution. In this work we developed a methacrilic acid monomeric gel called MAGIC® to evaluate spatial dose distributions in simulations of radiation therapy treatments. We used two Magnetic Resonance Imaging (MRI) techniques, the relaxometry (RT) and the magnetization transfer (MT). The work was developed in three stages. First of all, the phantoms were created to be irradiated using and x radiations, the MRI were acquired and analyzed. We also developed a software, programmed in Matlab®, to analyze the images and to draw isodoses curves of irradiated phantoms. Following it, we improved the way the gel was prepared and its composition, as well the image acquisition and processing. In this part we added formaldehyde to the gel, improving its sensibility in 15%. Finally, we simulated 5 different radiation therapy treatments and compared the isodoses measured with the isodoses of the radiation therapy treatment planning software (TPS®). The results of the RT technique corresponded to our expectations. Using the RT we characterized the gel with dosimetric tests and evaluated five different radiation therapy treatments. The gel showed a linear relation with the dose until 20 Gy, but the results of the tests were not reproducibles, because of that we made a calibration curve for each test. The effective atomic number of the gel is close to the water, so it was not necessary any correction. In most of the simulated cases, the isodoses measured with the gel reproduced the virtual simulations. Unfortunately, until now, we didn\' t have the same success using the MT technique. The MT images were not reliable and because of that the simulations were only made with the RT technique.

Este trabalho visa aprimorar e tornar mais precisa a utilização do dosímetro gel polimérico MAGIC-f no estudo da distribuição de dose para fonte radioativas utilizadas na terapia e diagnóstico em medicina nuclear. Para isso foram avaliados os parâmetros de leitura do gel em equipamentos de ressonância magnética e sua resposta quando comparado a resultados obtidos através da utilização do código PENELOPE de simulação Monte Carlo. Dentre as incertezas observadas no processo global da utilização do gel MAGIC-f, sua manufatura foi a que demonstrou uma maior preocupação uma vez que erro na frações de componentes químicos adicionados ocasiona grande diferença na resposta do dosímetro. A aquisição da informação dosimétrica em um equipamento de imagem por ressonância magnética demonstrou que tempos ao eco mais curtos são mais eficientes na diferenciação do sinal gerado no processo de polimerização devido a utilização de fontes de medicina nuclear do que ajustes na resolução da imagem e que a homogeneidade de campo magnético pode ocasionar grande alteração nos valores obtidos. Experimentos realizados com o gel MAGIC-f, demonstraram um baixa dependência energética e um grande dependência com a taxa de dose, dois fatores importantes em medicina, mas resultados simulados e experimentais comparativos utilizando fontes de I-131, Tc-99m e F-18, demonstraram uma grande precisão nos resultados apresentados, tornando assim o gel MAGIC-f uma excelente ferramenta na verificação volumétrica da dose absorvida na terapia com fontes de medicina nuclear. / This work aims to improve and make more accurate use of the gel dosimeter MAGIC-f polymer in the study of dose distribution for radioactive source used in therapy and diagnosis in nuclear medicine. For this, MRI parameters reading of the gel were evaluated and its response when compared to results obtained using a Monte Carlo simulation PENELOPE code. Among the uncertainties observed in the overall use of MAGIC-f gel, its manufacturing demonstrated a greater concern since error in chemical fractions added causes big difference in the response of the dosimeter. The acquisition of dosimetric equipment information in a magnetic resonance imaging showed that the shorter eco times are more efficient in differentiating the signal generated in the polymerization process due to the use of sources of nuclear medicine than image resolution changes and the homogeneity of the magnetic field can cause large difference in the results. Experiments performed with the MAGIC-f gel, demonstrated a low energy dependence and a large dependence on the dose rate, two important factors in nuclear medicine, but comparative results with simulated and experimental processes using sources of I-131, Tc-99m and F-18 showed a great accuracy in results, thus making the MAGIC-f gel an excellent tool for volumetric verification of absorbed dose therapy with sources of nuclear medicine.

Um mimetizador de tecido, mais conhecido como phantom, é um objeto que mimetiza tecidos biológicos e são importantes para caracterização e calibração de equipamentos de imagens médicas como ultrassonografia, e no desenvolvimento de novas modalidades de imagens como a fotoacústica. Este trabalho aborda o desenvolvimento de um gel à base de óleo mineral e polímeros para phantom para aplicações em técnicas acústicas e ópticas. Os polímeros utilizados foram o elastômero tribloco tipo estireno-etileno/butileno-estireno (SEBS) e o polietileno de baixa densidade (PEBD). Foram confeccionados três grupos géis poliméricos com porcentagem de SEBS entre 5%-15% de SEBS, 0%-9% de PEBD. Os géis foram caracterizados acusticamente pela velocidade do som e coeficiente de atenuação através de transdutores de imersão com frequências entre 2,25 MHz-10 MHz, e opticamente entre 400-1200 nm pelos coeficientes de absorção, espalhamento e Albedo. Foi observada velocidade do som entre 1458,6 ± 3,1 m/s e 1480,7 ± 1,9 m/s, sendo compatíveis com valores para gordura; coeficiente de atenuação entre 0,6 ± 0,1 dB/cm a 2,25 MHz e 11,3 ± 0,1 dB/cm a 10 MHz, compatíveis para tecidos moles; coeficiente de absorção em 532 nm entre 0,11-2,62 cm-1 e em 1064 nm entre 0,09-1,70 cm-1, e uma banda de absorção em torno de 930 nm com gordura; o coeficiente de espalhamento em 532 nm entre 0,15 -3,96 cm-1 e em 1064 nm entre 0,17- 3,20 cm-1, valores inferiores para tecidos moles. O coeficiente Albedo mostrou que os géis apresentam caráter absorvedor entre 400-1200 nm. Foi desenvolvido um phantom para imagem por fotoacústica com um dos géis estudados (7%SEBS/5%PEBD) e com uma inclusão com pigmento de urucum e foram feitas imagens fotoacústicas em 532 nm e 1024 nm. Foi observado o sinal fotoacústico mais intenso para a imagem em 532 nm. Com este trabalho pode-se obter uma boa caracterização acústica e óptica de géis formados a partir de polímeros do tipo SEBS em conjunto com o PEBD ainda não descritos na literatura. Os materiais desenvolvidos se mostraram bons mimetizadores para tecidos compostos de gordura e com potencial para aplicações em fotoacústica. / Phantoms are structures composed by materials that mimic specific properties of biological tissues and they are commonly used to calibrate and characterize current medical imaging techniques such as ultrasound and optical imaging, and new imaging modalities such as photoacoustics. In this dissertation we developed an oil-based tissue mimicking gel material with mineral oil, triblock copolymer styrene-ethylene/butylene styrene (SEBS) and low-density polyethylene (LDPE). The gel phantoms were prepared mixing SEBS and LDPE in mineral oil at room temperature, varying the SEBS concentration between 5%15%, and low-density polyethylene (LDPE) between 0%-9% and glass microspheres. Acoustic properties such speed of sound and attenuation coefficient were measured using five unfocused ultrasound transducers with frequencies ranging between 2.2510 MHz. Optical properties such albedo, scattering and absorption coefficients ranging from 400-1200 nm were measured. Speed of sound from 1458.6 ± 3.1m/s and 1480.7 ± 1.9 m/s, and attenuation from 0.6 ± 0.1 dB/cm at 2.25 MHz and 11.3 ± 0.1 dB/cm at 10 MHz were observed. Absorption coefficient at 532 nm between 0.11-2.62 cm-1; at 1064 nm between 0.09-1.70 cm-1 were observed. Peak absorption around 930 nm was observed for all gels. Scattering coefficient at 532 nm between 0.15 -3.96 cm-1 and at 1064 nm between 0.17-3.20 cm-1 were found. Albedo coefficient showed that gels are absorptive characteristic for the selected range of wavelength. A phantom made with a 7% SEBS/5% LDPE gel containing an optical-absorber spherical inclusion made with the same material and annatto were developed. Photoacoustic spectroscopic images of the phantom were acquired using a laser operating at 532 nm and 1064 nm. The photoacoustic signal from the inclusion showed the highest intensities at 532 nm with as expected according to the measured absorption spectrum of annatto. With this dissertation we obtained a suitable acoustic and optical characterization of the SEBS/LDPE gels that was not described in the literature. The materials developed seem suitable to mimic fat tissue and have potential for applications in photoacoustics.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Dentre os vÃrios microrganismos entomopatogÃnicos utilizados no controle biolÃgico, o Bacillus thuringiensis (Bt) vem sendo considerado uma das alternativas mais viÃveis, devido à presenÃa de proteÃnas inseticidas em seus esporos, como as δ-endotoxinas Cry. As toxinas Cry apresentam atividade contra diferentes ordens de insetos, como Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, Hemiptera e Lepidoptera. Tais proteÃnas sÃo altamente especÃficas, ou seja, sÃo inÃcuas para a maioria dos organismos nÃo-alvo, fato que favorece sua utilizaÃÃo na agricultura. Hoje existem mais de 114 milhÃes de hectares de lavouras geneticamente modificadas e 37% expressam traÃos de proteÃnas inseticidas de Bt. Como os organismos geneticamente modificados (OGMs) estÃo se tornando cada vez mais predominantes, vÃrias organizaÃÃes internacionais tÃm dado orientaÃÃes no sentido de investigar a seguranÃa de alimentos provenientes de OGMs. Este trabalho teve como objetivo utilizar uma abordagem toxicoproteÃmica para anÃlise de risco da proteÃna recombinante Cry1Ac de Bt a fim de contribuir para uma maior compreensÃo de seus efeitos em modelo de mamÃferos. O ensaio de toxicidade foi conduzido de acordo com o protocolo 425 da âOrganizaÃÃo para a CooperaÃÃo e Desenvolvimento EconÃmicoâ - OECD e nÃo foram verificadas mortes ou sinais de toxicidade. As anÃlises proteÃmicas baseadas em gel mostraram 4 proteÃnas diferencialmente expressas Serpina α-1, Serpina A3K, CininogÃnio e Complemento C3. Essas proteÃnas tiveram uma reduÃÃo em sua expressÃo no grupo tratado com a toxina Cry1Ac. Na abordagem âgel-freeâ foram identificadas 7 proteÃnas diferencialmente expressas. Dentre elas, fator I, inibidor de tripsina H3, plasminogÃnio, serpina A6, albumina e proteÃna resistente à oxidaÃÃo apresentaram uma expressÃo maior em animais tratados com Cry1Ac, enquanto que a protrombina teve sua expressÃo reduzida em animais tratados com a mesma proteÃna. Tais molÃculas sÃo importantes para hemostasia e sistema imune, podendo interferir no processo inflamatÃrio, na ativaÃÃo da via do complemento e da cascata de coagulaÃÃo. No entanto, a abordagem toxicoproteÃmica adotada mostra-se Ãtil para a identificaÃÃo de efeitos adversos, atà mesmo de uma jà amplamente conhecida por sua baixa toxicidade. Isso encoraja a utilizaÃÃo da referida abordagem para a avaliaÃÃo de risco de proteÃnas recombinantes. Apesar das alteraÃÃes fisiolÃgicas causadas, a proteÃna Cry1Ac ainda à considerada segura jà que tais alteraÃÃes ocorreram na dose mais alta recomenda pela OECD (2000mg/Kg) e sem causar morte dos animais. / Among the various pathogenic bacteria used in biological control, Bacillus thuringiensis has been considered one of the most viable alternatives, due to the presence of insecticidal proteins in their spores, such as the δ-endotoxin, Cry. The Cry toxins exhibit activity against different insect orders, such as Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, Hemiptera and Lepidoptera. Such proteins are highly specific, which means, they are harmless to most organisms. This fact justifies their use in agriculture. Nowadays, there are over 114 million hectares of GM crops and 37% express traits of insecticidal proteins of B. thuringiensis. Since genetically modified organisms (GMOs) are becoming increasingly prevalent, several international organizations have given guidelines to investigate the safety of food derived from GMOs. This work aimed to evaluate the acute toxicity of the entomotoxin Cry1Ac in rats through classical in vivo analyzes associated with proteomic study by two-dimensional electrophoresis and shotgum proteomic technique (gel-free). Toxicity tests were conducted according to the protocol of 425 "Organization of Economic Cooperation and Development" - OECD and no deaths or signs of toxicity were observed. The gel-based proteomic analysis showed four differentially expressed proteins: Serpin α-1, Serpin A3K, Kininogen and Complement C3. These proteins expressions were reduced for the group treated with the Cry1Ac toxin. In gel-free approach, seven differentially expressed proteins were identified. Among them, factor I, H3 trypsin inhibitor, plasminogen, serpin A6, albumin, and protein resistant to oxidation showed a higher expression in animals treated with Cry1Ac, while the prothrombin expression was reduced in animals treated with the same protein. Such molecules are important for hemostasis and immune system, and may interfere with the inflammatory process, activation of the complement pathway and the coagulation cascade. Despite the physiological changes caused by Cry1Ac, this protein is still considered safe since these changes occurred at the highest dose recommended by OECD (2000 mg / kg) and without causing death of the animals.