O objetivo deste projeto de mestrado é estudar o escoamento bidimensional ao redor de um cilindro isolado oscilando forçadamente e apoiado em base elástica através de simulações computacionais utilizando o Método de Elementos Espectrais. Este tópico suscita grande interesse no meio tecnológico, pois esta configuração aparece com bastante freqüência em estruturas marítimas, como os \"risers\" de produção e umbilicais de plataformas de exploração de petróleo, e também no meio acadêmico, uma vez que se trata do estudo de fenômenos complexos originados do escoamento ao redor de uma geometria simples: cilindro circular. A pesquisa tem seu principal enfoque na avaliação da utilização do método espectral de elementos finitos para solução do escoamento bidimensional no limite do regime de esteira laminar, Re < ou = 200 , ao redor de um cilindro oscilando forçadamente e apoiado em base elástica. As simulações do escoamento ao redor de um cilindro oscilando forçadamente são realizadas com duas amplitudes de oscilação do cilindro: 0.15D e 0.40D . Para cada amplitude são utilizadas dez freqüências de oscilação: 0.8 s f , 0.85 s f , 0.9 s f , 0.95 s f , 0.975 s f , 0.9875 s f , 1.025 s f , 1.05 s f , 1.075 s f e 1.1 s f ; onde D é o diâmetro do cilindro e s f é a freqüência de desprendimento de vórtices para cilindro fixo. O objetivo destas simulações é a tentativa de observação do fenômeno da mudança brusca do ângulo de fase entre a força transversal à direção da corrente e o deslocamento do cilindro, \"phase-jump\", obtendo, deste modo, uma base para comparação com trabalhos já existentes sobre o mesmo tema, avaliando o método numérico utilizado para o caso do escoamento ao redor de um cilindro oscilando. As simulações do escoamento ao redor de um cilindro apoiado em base elástica (livre para oscilar) foram feitas com apenas um grau de liberdade: a direção transversal ao escoamento incidente (eixo y no caso estudado). O resultado mais importante deste tipo de configuração, do ponto de vista prático (projetos de \"risers\", e outras estruturas cilíndricas), é a curva max A / D versus r V , isto, devido à dependência da vida útil destas estruturas à máxima amplitude de oscilação. Para reproduzir a curva max A / D versus r V , foram escolhidos os seguintes valores de velocidade reduzida: 1.0, 2.0, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, e 10.0. / The goal of this work is to study through numerical simulations using the Spectral Elements Method the two-dimensional the flow past a single circular cylinder that is either in simple harmonic cross-flow oscillation or elastically mounted. This is a very important topic for the technological environment because this configuration is identical to offshore structures, like risers of oil production platform and is also important to scientific environment due to the study of complex phenomena originated from the flow past a very simple geometry: a circular cylinder. The focus of this research is to evaluate the use of Spectral Element Method for solution of two-dimensional flow past a circular cylinder that is either in simple harmonic cross-flow oscillation or elastically mounted, at the laminar wake limit, Re < or = 200 . Two oscillation amplitudes were employed for the forced oscillations simulations: 0.15D e 0.40D . And, for each amplitude, were selected ten frequencies: 0.8 s f , 0.85 s f , 0.9 s f , 0.95 s f , 0.975 s f , 0.9875 s f , 1.025 s f , 1.05 s f , 1.075 s f e 1.1 s f ; where D is the cylinder diameter and s f is the vortex shedding frequency. The phase jump phenomenon, e.g., the fast change of phase angle, is observed and compared with existents works evaluating the Spectral Elements Method for forced oscillations cases. In the elastically mounted simulations the most important result, for the practical point of view (risers design), is the max A / D x r V curve, e.g., maximum amplitude versus velocity ratio, due to the relation of risers lifetime with maximum oscillation amplitude. To build the max A / D x r V curve were selected the follow values of velocity ratio: 1.0, 2.0, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, e 10.0.

A artrite reumatóide (AR) representa uma doença inflamatória crônica de alta prevalência, para a qual ainda não foi estabelecido um tratamento satisfatório. Os objetivos deste estudo foram: 1) investigar o efeito terapêutico da hemopressina e da depleção de neuropeptídeos sobre a artrite induzida por antígeno (AIA); 2) padronizar este modelo em duas linhagens de ratos: Wistar e Sprague Dawley (SD). Ambas as linhagens, exibiram sinais equipotententes de edema e dor; entretanto, a perda de peso, o infiltrado celular e a produção de citocinas foi maior no rato SD, sugerindo uma maior susceptibilidade do SD. O tratamento com hemopressina inibiu esses sinais inflamatórios, mas não preveniu a perda de peso e a gênese de citocinas. Em contraste, a depleção de neuropeptídeos falhou em suprimir os sinais da AIA, excluindo a participação de mecanismos neurovasculares na ação da hemopressina. Embora ainda não estabelecido o mecanismo de ação do efeito anti-artrítico da hemopressina, este achado inédito sugere uma alternativa promissora para o tratamento dessa doença. / Arthritis and other rheumatic conditions are among the most prevalent diseases worldwide and the most frequent cause of disability. There are many treatment options, but an effective treatment has not been established. Our aims were to investigate a possible anti-inflammatory effect of hemopressin and neuropeptide depletion on Met-BSA induced arthritis (AIA); and to establish a suitable rat strain between Wistar and Sprague Dawley (SD) for the study. The classical signs of AIA such as oedema and pain were similar in both strains. But, the cell influx and cytokines production were higher in SD, thus suggesting a higher susceptibility for this strain. The treatment of rats with hemopressin greatly reduced the oedema, pain and cell influx, but did not prevent the body weight loss and cytokines. Depletion of neuropeptides failed to reduce the AIA signs, thus excluding a neurogenic component on hemopressin-induced effect. In conclusion, our findings reveal a potential alternative treatment for arthritis, although the mechanism of action for this peptide is not clear.

INTRODUÇÃO: A encefalopatia hipóxico-isquêmica (EHI) corresponde a uma das maiores causas de morbidade e mortalidade neonatal. Ocorre em consequência à asfixia perinatal aguda, representada por baixo escore de Apgar e evidências de distúrbios neurológicos ao nascimento. A hipotermia terapêutica (HT) tem mostrado benefícios relevantes no prognóstico neurológico a longo prazo, por reduzir o metabolismo cerebral, retardando o início da despolarização hipóxica celular. Os efeitos da HT no sistema cardiovascular foram pouco estudados, suscitando questionamentos quanto à adequada interpretação dos achados ecocardiográficos nesta condição terapêutica. OBJETIVO: avaliar o comportamento hemodinâmico e da função ventricular de recém-nascidos com EHI na vigência de HT, utilizando-se técnicas ecocardiográficas convencionais e avançadas. MÉTODO: trata-se de um estudo observacional desenvolvido em três instituições, em que 22 recém-nascidos com EHI foram avaliados por meio da ecocardiografia nas duas fases da HT (durante a hipotermia e após o reaquecimento). O grupo controle foi composto por 22 recém-nascidos saudáveis. Os bebês foram submetidos a HT seguindo critérios do protocolo de hipotermia de cada um dos serviços. RESULTADOS: Função ventricular esquerda: as frações de ejeção (FE) e de encurtamento foram maiores após o reaquecimento (74 ± 5% e 41 ± 5% respectivamente) em relação ao grupo controle (70 ± 5%, p = 0,003 e 37 ± 4%, p = 0,002). O índice de performance miocárdica (IPM) do ventrículo esquerdo (VE) avaliado pelo Doppler pulsado se manteve constante nas duas fases da HT (0,51 ± 0,13, hipotermia = reaquecimento) e foi menor na comparação destas com o grupo controle (0,63 ± 0,18, p = 0,02). Os valores do strain circunferencial e radial, do twist, da torção e do strain longitudinal global do VE (STLGLVE) foram semelhantes entre o grupo controle e o grupo estudo, tanto durante a hipotermia quanto após o reaquecimento. Função ventricular direita: Observou-se incremento da velocidade da onda s´ do ventrículo direito (VD) após o reaquecimento (de 0,07 ± 0,02 m/s durante a hipotermia para 0,09 ± 0,01 m/s, p < 0,001), sendo esta também mais elevada quando comparada aos valores do grupo controle (0,07 ± 0,01 m/s, p < 0,001). Houve queda dos valores da variação fracional das áreas (FAC) do VD após o reaquecimento (38 ± 11% durante a hipotermia, 36 ± 11% após o reaquecimento e 43 ± 10% grupo controle), com diferenças significativas entre esses dois últimos (p = 0,03). Quanto ao IPM do VD, o grupo controle apresentou médias menores (0,29 ± 0,13) que o grupo caso durante a hipotermia (0,46 ± 0,33, p = 0,03). O strain longitudinal global do VD (STLGLVD) foi significativamente pior tanto durante a hipotermia (-18 ± -5%, p = 0,02) quanto após o reaquecimento (-18 ± 4%, p = 0,01) quando comparados ao grupo controle (-21 ± 2%). Parâmetros hemodinâmicos: A pressão sistólica na artéria pulmonar foi mais elevada no grupo estudo durante as duas fases do tratamento (hipotermia 45 ± 24 mmHg, p = 0,02 e reaquecimento 53 ± 34 mmHg, p = 0,01 versus grupo controle 29 ± 11 mmHg). A FC foi significativamente mais baixa durante a hipotermia comparada ao período após o reaquecimento (FC 111 ± 19 bpm versus 144 ± 20 bpm, p < 0,001) e ao grupo controle (FC 130 ± 16 bpm, p < 0,001). Durante o reaquecimento, observou-se elevação do débito cardíaco (DC) esquerdo e direito em relação ao período de hipotermia (DC esquerdo 214 ± 39 ml/kg/min versus 155 ± 47 ml/kg/min, p < 0,001; DC direito 369 ± 141 ml/kg/min versus 269 ± 113 ml/Kg/min, p = 0,005) sendo significativamente mais elevado que no grupo controle (DC Esquerdo 174 ± 47 ml/kg/min, p = 0,004 e DC direito 288 ± 74 ml/Kg/min, p = 0,02). CONCLUSÕES: A função ventricular esquerda permanece estável nas duas fases da HT, demonstrando o baixo comprometimento cardíaco esquerdo do resfriamento induzido. Os valores da FE, da fração de encurtamento e da onda s´ do VD, maiores após o reaquecimento, podem ser consequentes a um estado hiperdinâmico do coração. Disfunção ventricular direita foi observada nos momentos em que a pressão pulmonar estava elevada. O STLGLVD foi a única ferramenta capaz de identificar o comprometimento da função sistólica do VD durante a HT. / INTRODUCTION: The hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) corresponds to one of the biggest causes of neonatal morbidity and mortality. It occurs in consequence to acute perinatal asphyxia, represented by low Apgar score and evidences of neurological disorders in birth. The therapeutic hypothermia (TH) has shown significant benefits in long term neurological prognosis, by reducing the cerebral metabolism, delaying the onset of the hypoxic depolarization in cellular level. The TH effects in cardiovascular system have been insufficiently researched, raising questions regarding the adequate reading of the echocardiographic results in this condition. OBJECTIVE: to evaluate the hemodynamic and the ventricular performance of neonates with HIE submitted to TH, using conventional and advanced echocardiographic techniques. METHODS: this research is an observational study developed in three institutions, in which 22 neonates with HIE were evaluated by echocardiography in the two phases of TH (during hypothermia and after rewarming). The control group was composed by 22 healthy neonates. The infants were submitted to TH following hypothermia protocol criteria of each services. RESULTS: Left ventricular function: the ejection fraction (EF) and the shortening fraction were higher after rewarming (74 ± 5% and 41 ± 5% respectively) compared to the control group (70 ± 5%, p = 0.003 and 37 ± 4%, p = 0.002). The myocardial performance index (MPI) of the left ventricle (LV), evaluated by pulsed wave Doppler, remained constant in the two phases of TH (0.51 ± 0.13, hypothermia = rewarming) and this MPI was lower in comparison to the control group (0.63 ± 0.18, p = 0.02). The values of the circumferential and radial strain, the twist, the torsion and the global longitudinal strain (GLS) of the LV were similar between the control group and the study group, as during hypothermia as after rewarming. Right ventricular function: it was noted increment of the right ventricle (RV) s´ wave velocity after rewarming (from 0.07 ± 0.02 m/s during hypothermia to 0.09 ± 0.01 m/s, p < 0.001), also it was higher when compared to the control group (0.07 ± 0.01 m/s, p < 0.001). There was decrease of the RV fractional area change (FAC) values after rewarming (38 ± 11% during hypothermia, 36 ± 11% after rewarming and 43 ± 10% in control group), with significant differences between these two last values (p = 0.03). Regarding RV\'s MPI, the control group presented lower averages (0.29 ± 0.13) than the case group during hypothermia (0.46 ± 0.33, p = 0.03). The RV GLS was worse as during hypothermia (-18 ± -5%, p = 0.02) as after rewarming (-18 ± 4%, p = 0.01) when compared to the control group (-21 ± 2%). Hemodynamic parameters: The pulmonary artery systolic pressure was higher in the study group during the two phases of the treatment (hypothermia 45 ± 24 mmHg, p = 0.02 and rewarming 53 ± 34 mmHg, p = 0.01 versus control group 29 ± 11 mmHg). The heart rate (HR) was significantly lower during hypothermia compared to the after rewarming period (HR 111 ± 19 bpm versus 144 ± 20 bpm, p < 0.001) and to the control group (HR 130 ± 16 bpm, p < 0.001). After rewarming it was seen increase of the left and right cardiac output (CO) compared to the hypothermia period (left CO 214 ± 39 ml/kg/min versus 155 ± 47 ml/kg/min, p < 0.001; right CO 369 ± 141 ml/kg/min versus 269 ± 113 ml/Kg/min, p = 0.005), remaining significantly higher than in the control group (left CO 174 ± 47 ml/kg/min, p = 0.004 and right CO 288 ± 74 ml/Kg/min, p = 0.02). CONCLUSIONS: The LV function remains stable in the two phases of TH, showing low left cardiac impairment of the induced cooling. The values of EF, shortening fraction and RV s´ wave were higher after rewarming, possibly due to a hyperdynamic heart state. A right ventricular dysfunction was observed when the pulmonary artery systolic pressure was high. The RV GLS was the only tool able to identify the RV systolic impairment during TH.

A geofísica tem mostrado eficácia em identificar áreas contaminadas por derivados de petróleo, contribuindo para tornar mais efetivos os programas de sondagem voltados à coleta de amostras e instalação de poços de monitoramento. O presente trabalho apresenta resultados de investigações geofísicas em uma área de disposição de resíduos de re-refino de óleo lubrificante localizada no município de Ribeirão Preto, no Estado de São Paulo. Na área de estudo os resíduos foram dispostos em quatro cavas com um volume total de aproximadamente 25.000 m3, em área de afloramento de arenitos da Formação Botucatu e basaltos da Formação Serra Geral. As cavas foram totalmente preenchidas com resíduos por aproximadamente 25 anos e não foi usado nenhum tipo de impermeabilização na base e laterais destas cavas. O objetivo do trabalho foi o estudo de uma metodologia geofísica de aquisição e modelagem de dados 3D com os métodos da eletrorresistividade e polarização induzida para a caracterização geoambiental da área de estudo, seguido pelos métodos potencial espontâneo e ground penetrating radar (GPR). A aquisição de dados 3D, a partir de uma série de levantamentos elétricos 2D, mostrou-se eficaz em mapear variações de resistividade e cargabilidade em três dimensões, mostrando em subsuperfície o comportamento dos contaminantes. As anomalias condutivas na zona saturada e zona não saturada estão relacionadas à contaminação gerada pelo processo de biodegradação. Em geral, as cavas com resíduos são caracterizadas por baixos valores de cargabilidade. Nos levantamentos elétricos 2D são observadas anomalias condutivas abaixo das cavas coincidentes com a atenuação do sinal eletromagnético do GPR, evidenciando a contaminação do meio, bem como o aumento da polarização à medida que se afasta da fonte de contaminação. O método potencial espontâneo, também, possibilitou o mapeamento da contaminação, que é associada às anomalias negativas de potencial espontâneo e evidencia atividade geoquímica no local. O GPR foi o método mais eficiente na identificação da geometria das cavas, com exceção da cava 1, cuja base não é bem caracterizada pelo sinal GPR. As análises diretas de amostras de solo e água subterrânea confirmam a contaminação. Nas análises de solo, baixas concentrações de alguns hidrocarbonetos policíclicos aromáticos foram encontradas, principalmente naftaleno e fenantreno. Nas amostras de água, foi confirmado contaminação da água subterrânea por chumbo (Pb). O processo de biodegradação é confirmado pela existência de microorganismos (bactérias), como constatado na análise biológica das amostras de solo coletadas em um ponto específico, onde assinaturas geofísicas sugerem contaminação. Os métodos geofísicos utilizados afirmam-se como uma ferramenta de grande potencial na caracterização geoambiental, juntamente com os métodos de investigação direta neste caso de estudo, e podendo ser aplicados no estudo de áreas similares. / Geophysics has been shown to be effective in identifying areas contaminated by oil products, contributing to the greater efficiency of soundings programs and the installation of monitoring wells. The present work presents results of geophysical investigations in a lubricant oil waste area located in the municipality of Ribeirão Preto, São Paulo State, Brazil. In the study area the waste was disposed of in four trenches with a total volume of about 25.000 m3. This area is situated on the geological domains of the basaltic spills of the Serra Geral Formation and the sandstones of the Botucatu Formation. The trenches were totally filled with waste over approximately 25 years and no protection liners were used in the bottom or laterals of the trenches. The goal of the study was the acquisition and modeling of 3D data with the electroresistivity and induced polarization methods for the environmental characterization of the study area, followed by self potential and ground penetrating radar methods (GPR). The acquisition of 3D data, from a series of 2D electrical surveys, was effective in mapping variations of resistivity and chargeability in three dimensions, showing in the subsurface the behavior of contaminants. The conductive anomalies in the saturated zone and unsaturated zone were related to contamination generated by the biodegradation process. In general, the trenches with waste were characterized by low values of chargeability. In 2D electrical surveys, conductive anomalies were observed below the trenches coincident with the attenuation of the electromagnetic signal of the GPR, indicating the contamination of the environment and increased polarization from the contamination source. The self potential method also allowed mapping of the contamination, which is associated with negative anomalies of self potential and evidence of geochemical activity in the locale. GPR was the method most efficient in the identification of the geometry of the trenches, except in the trench 1, in which the base is not delineated by a GPR signal. A direct analysis of the soil and groundwater samples confirmed the contamination. In the soil analysis, low concentrations of several polycyclic aromatic hydrocarbons were found, mainly naphthalene and phenanthrene. In the water samples, there was confirmed contamination of the groundwater by lead (Pb). The biodegradation process was confirmed by the presence of microorganisms (bacteria), as evidenced in a biological analysis of soil samples collected at a specific point, where geophysical signatures suggested contamination. The geophysical methods used were an excellent tool for an environmental characterization, and together with the direct methods of investigation in this case study and can be applied in the study of similar areas.

Atualmente a otimização e redução de custos verificados na fabricação de tubulações está caminhando para um limite. Toda e qualquer modificação no processo produtivo exige grandes investimentos com retorno a prazos cada vez maiores. Assim, a possibilidade de poder contar com técnicas que permitam a redução de esforços sobre tubulações enterradas traz sem dúvida uma importante contribuição. Este trabalho estuda o uso da trincheira como forma de reduzir os esforços que atuam sobre condutos enterrados, utilizando duas séries de ensaios denominados \"A\" e \"B\". Cada série é composta basicamente de quatro combinações diferentes, com variações geométricas da relação de altura relativa (h/B) e largura relativa (b/B). A série B teve a posição relativa (H/B) da camada flexível modificada em relação à série A. Os ensaios realizados no Departamento de Geotecnia da Escola de Engenharia de São Carlos apresentam como resultado uma redução dos esforços da ordem de 44% a 86% em relação ao ensaio de referência montado sem o uso da camada indutora. / Nowadays the optimization and the reduction of costs verified in the pipes production are walking for a limit. All and whatever modification on the productive process demands great investments with larger time return. Thus, the possibility of taking account with techniques that allows reduction efforts on buried pipes bring without any doubt, an important contribution. This work studies the induced trench to reduce the efforts that act over buried conduits, using two series, \"A\" and \"B\", with four treatments each one. The A series is composed with four different combinations. These combinations have geometric variation between relative height (h/B) and relative width (b/B) of flexible layers, were built directly over the trap door. The \"B\" series is composed with the same geometric flexible layer used in series \"A\", and they have their relative position (H/B) modified. The treatments were conducted at the \"Departamento de Geotecnia\" da \"Escola de Engenharia de São Carlos\". The results obtained were a reduction of the 44 to 86% on the efforts in relation to the reference treatment built without the use of an induced layer.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8713_1.pdf: 2463036 bytes, checksum: f10a1388ff980b701c91ab7d0ffb82b4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nosso principal objetivo, neste trabalho, é descrever a dinâmica das órbitas de uma partícula infinitesimal movendo-se no espaço R³ afetadas pela atração gravitacional induzida por um corpo na forma de anel ou disco num plano fixo e com densidade de massa homogênea. Os aspectos da dinâmica nos quais estamos interessados são principalmente: descrever de diferentes formas o potencial gravitacional associado a cada caso; caracterizar propriedades de homogeneidade do potencial ; descrever o espaço de configurações destes problemas; determinar as simetrias do campo vetorial associado; identificar os sub-problemas associados de acordo a dimensão do espaço ambiente; em cada sub-caso particular, descrever a dinâmica e compará-las entre si; relacionar as singularidades do potencial com as singularidades das soluções do campo vetorial de cada problema em questão ; introduzir um parâmetro perturbador conveniente; determinar uma grande diversidade de famílias de órbitas periódicas nos diferentes sub-problemas; estudar as órbitas de escape nos diferentes casos; comparar os resultados obtidos com aqueles do problema dos n-corpos da Mecânica Celeste

[pt] Nesta tese descrevemos a preparação de grafeno, puro e dopado com boro, de camadas simples como também a produção de duas ou mais camadas de grafeno. O processo de transferência para outros substratos é discutido objetivando aplicações futuras. Descrevemos também a caracterização morfológica utilizando a microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM). Espectroscopia Raman e por fotoelétrons induzidas por raios x (XPS) foram utilizadas para detectar e quantificar a dopagem com boro em amostras crescidas sobre substratos de cobre e transferidas para substratos de quartzo. Os resultados indicaram que a temperatura, pressão e tempo de crescimento são de fundamental importância para a síntese de grafeno, tendo sido realizado um estudo para formação a diferentes temperaturas, pressões e tempos de crescimento. Análises por XPS e por Raman indicaram que a maioria das amostras foram dopadas com boro de forma substitucional, apresentando também outros tipos de ambientes químicos na amostra, além das bandas G e 2D terem se deslocado para vermelho, que é um indicativo de dopagem. / [en] This thesis describes the preparation of pure and boron doped single layer graphene but, also graphene of two or more layers. The process of transfer to other substrates is discussed aiming future applications. We also describe the morphological characterization using field emission scanning electron microscopy (FESEM). Raman spectroscopy and x-ray induced photoelectron spectroscopy (XPS) were used to detect and quantify the doping with boron in the samples grown on copper substrate and transferred onto quartz substrates. The results indicated that the temperature, pressure and time of growth are crucial for graphene synthesis and we conducted a study in order to test different synthesis conditions: temperatures, pressures and times of growth. Analysis by XPS and Raman spectroscopy indicated that the majority of the samples were doped with boron in a substitution manner, also presenting other types of chemical environments in the sample in addition to the G and 2D bands had shifted to red, which is indicative of doping.

Orientador: Luís Eduardo Evangelista de Araujo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_SilvaniaAlvesde_D.pdf: 4970692 bytes, checksum: f260af26ecacc7e92b1246968850ff9b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nesta tese apresentamos o estudo teórico de grades de difração induzidas em meios atômicos na condição de transparência induzida eletromagneticamente (EIT). As grades atômicas que serão descritas baseiam-se na não-linearidade Kerr gigante exibida pelos átomos sob EIT. No primeiro estudo realizado, a grade atômica é gerada a partir da modulação da não-linearidade Kerr através de uma onda estacionária. Neste estudo, aplicamos a teoria de ondas acopladas, desenvolvida originalmente para grades acústicas e holográficas, para a grade atômica de modo a obter uma expressão analítica para a eficiência de difração em primeira ordem. Altas eficiências de difração de um feixe de prova ressonante são previstas para incidência próxima ao ângulo de Bragg. Em um segundo estudo, descrevemos uma grade atômica do tipo ¿blazed¿ criada através da inserção de uma máscara de intensidade em um dos feixes responsáveis pela não-linearidade Kerr do meio. Eficiências de difração em primeira ordem para o feixe de prova próximas a 100% foram obtidas. Por último, discutimos uma grade de difração induzida na condição de coerência máxima entre os estados fundamentais de um átomo. Esta grade difrata não somente o feixe de prova incidente, mas também um segundo feixe gerado por mistura de quatro ondas. Apesar desta última grade apresentar eficiência de difração muito menor do que as duas grades anteriores, esta grade pode operar em vários comprimentos de onda diferentes, embora envolva sempre um feixe ressonante com alguma transição atômica. Além da contribuição teórica, trabalhos experimentais relacionados à área de aprisionamento e resfriamento de átomos foram realizados. Inicialmente, um experimento de espectrocopia de fotoassociação próximo ao limite de dissociação em uma amostra de 85Rb é apresentado. Em seguida, uma fonte de laser em 423 nm, formada por um laser de Ti-Sa com dobramento intracavidade através de um cristal LBO, que foi construída e estabilizada é descrita / Abstract: In this thesis we present a theoretical study on induced diffraction gratings in atomic media under electromagnetically induced transparency condition. The atomic gratings which will be described are based on the giant Kerr nonlinearity displayed by the atoms under EIT. In the first study, the atomic grating is generated from the modulation of the Kerr nonlinearity through a stationary wave. In this study, we apply coupled wave theory, originally developed for acoustic and holographic gratings, for an atomic grating in such a way that an analytical expression for the first order diffraction is obtained. High diffraction efficiencies of the resonant probe beam are predicted for incidence near Bragg angle. In a second study, we describe a blazed-type atomic grating created through the insertion of an intensity mask in one of the beam responsible for the Kerr nonlinearity of the medium. First order diffraction for the probe beam near 100% efficiency was observed. Finally, we discuss a diffraction grating induced under maximum coherence condition between the ground states of an atom. This grating diffracts not only the probe beam, but also a second beam generated by four wave mixing. Although this last grating shows a diffraction efficiency much smaller than the previous one, this grating can operate in several wavelengths, although involving a beam resonant with an atomic transition. Besides the theoretical contribution, experimental works related to the cooling and trapping of atoms were implemented. Initially, an experiment of photoassociation spectroscopy near the dissociation limit in a sample of cold rubidium atoms is presented. Following, a homebuilt laser source at 423 nm formed by a Ti-Sapphire laser with intracavity frequency doubling through a LBO crystal that was stabilized is described / Doutorado / Física Atômica e Molecular / Doutora em Ciências

As células iPS surgiram com a promessa de contornar as limitações das células-tronco embrionárias, como questões éticas, segurança, compatibilidade e disponibilidade. Essas células podem ser obtidas a partir de células somáticas de indivíduos normais ou de pacientes com doenças genéticas, fazendo destas uma importante ferramenta para o screening de drogas, modelos de doenças e testes toxicológicos. Grandes avanços ocorreram na reprogramação de células diferenciadas pela expressão forçada de fatores de transcrição (FT), principalmente, através de vetores lentivirais (VL), que proporcionam uma reprogramação eficiente. Entretanto, a inserção lentiviral no genoma humano e sua influência na reprogramação é pouco conhecida. Neste trabalho, avaliamos o perfil de inserção dos VL utilizados na geração de iPS. As iPS foram geradas e caracterizadas por nosso grupo a partir de fibroblastos humanos transduzidos com VL contendo 3 FT [SOX2, TCL-1A e C-MYC (célula TSM)], e de células mesenquimais derivadas de tecido adiposo com um vetor lentiviral policistrônico contendo 4 FT [OCT4, SOX2, KLF4 e C-MYC (iPS 4FT)]. Cinco colônias isoladas de cada iPS foram mapeadas e analisadas quanto aos sítios de inserção pela técnica de LM-PCR. O DNA genômico digerido foi amplificado com um primer específico para o LTR viral e outro para um linker sintético. Os produtos foram clonados, sequenciados, e analisados em bancos de dados para identificar similaridades com o genoma humano, entre outras análises. Na célula TSM, 176 sequências, obtidas com a técnica de LM-PCR, apresentaram identidade com o genoma humano, sendo que cerca de 50% ocorreram em regiões gênicas com 94% destas em introns. Já nas iPS 4FT, 251 sequências apresentaram identidade, com cerca de 45% atingindo genes, 92% destas em introns. As inserções distribuíram-se por todos os cromossomos, com preferência pelos cromossomos 16, 17 e 20 para a TSM e pelos cromossomos 11, 15 e 17 para a iPS 4FT. Analisamos a distância da inserção ao sítio de início de transcrição (TSS), e inserções próximas a ilhas CpG, que em geral correspondem a regiões regulatórias. A maior proporção de inserção ocorreu a partir de ±30Kb de distância desses sítios. Os sítios frágeis e as regiões repetitivas do genoma foram atingidas, mas com uma frequência baixa. Os resultados mostraram uma preferência de inserção lentiviral por regiões gênicas nas iPS, indicando a possível participação de proteínas como LEDGF/p75 na integração nas células estudadas. Este trabalho mostrou que o local da integração pode contribuir para a reprogramação e, apesar de possíveis efeitos negativos das integrações, estas as células iPS ainda são uma ferramenta importante para estudos in vitro. E identificar fatores que influenciem a seleção do sítio de inserção é importante para determinar regiões cromossômicas \"seguras\" para a integração, aumentando a segurança no uso clínico. / The induced pluripotent stem (iPS) cells came with the promise of circumvent some of the limitations in the use of embryonic stem cells, like ethical issues, biological safety, immune compatibility and availability. This cells can be generated from somatic cells of normal individuals or from patients with some genetic disease, making then an important tool for drug screening, construction of disease models and toxicological trials. Great advances have happened in reprogramming differentiated cells through the forced exogenous expression of transcription factors (TF), mostly by lentiviral vectors (LV), which provide an efficient reprogramming. However, the lentiviral insertion in the human genome and its influence in reprogramming is not well known. In this work, we evaluate the insertion profile of LV used to generate human iPS cells. The iPS cells were generated, by our group, from human fibroblasts transduced by LV containing 3 TF [SOX2, TCL-1A and C-MYC (TSM reprogrammed cell)], and from mesenchymal cells derived from human adipose tissue transduced by a polycistronic LV containing 4 TF [OCT4, SOX2, KLF4 and C-MYC (iPS 4TF)]. Five isolated colonies of each iPS cell were mapped and analyzed for the insertion sites through LM-PCR technique. The digested genomic DNA was amplified with a primer for the viral LTR e another for a synthetic linker. The products were cloned, sequenced and analyzed in database to identify similarities with the human genome, among other analyzes. In TSM cell, 176 sequences, derived from the LM-PCR technique, presented identity with the human genome, and about 50% of those occurred in genic regions with 94% in introns. In iPS 4TF, 251 sequences showed identity, with about 45% reaching genes, 92% of these in introns. The insertions were distributed on all chromosomes, with preference for the 16, 17 and 20 for the TSM cell, and for the 11, 15 and 17 for the iPS 4TF. We analyzed the distance of the insertion from de transcription start site, and insertions near CpG islands, which, overall, correspond to regulatory regions. The highest proportion of insertion occurred starting ±30Kb distance from these sites. The fragile sites and the repetitive regions of the genome were also reached, but with low frequency. The results showed a preference of lentiviral insertion for genic regions in iPS, indicating the potential participation of proteins like LEDGF/p75 in integration in the cells of this work. This work shows that the integration site may contribute to the reprogramming, and, despite possible negative effects of integration, these iPS cells are still an important tool for in vitro studies. Identify factors that influence the selection of insertion site is important for determination of \"safe\" chromosomal regions for the integration, increasing the safe in clinical use.

Neste trabalho realizamos uma série de medidas de correntes elétricas através de amostras de polímeros isolantes submetidos a radiação por feixe eletrônico, amostras essas inserida em um circuito em modo de corrente. A energia do feixe incidente foi sempre tal que não atravessava totalmente a amostra, depositando em seu interior excesso de carga negativa. A polaridade dessa carga foi determinada pela curva de emissão secundária. Como a energia do feixe foi sempre muito superior à energia EII (abaixo dessa energia o número de elétrons injetados pelo feixe é menor que os arrancados para fora da amostra, e acima desse valor o contrário ocorre), as amostras usadas (polifluoretileno-propileno, polietileno de alta densidade e polietileno de baixa densidade) foram carregadas negativamente. Devido à radiação parcialmente penetrante, cada amostra foi dividida em duas regiões distintas: irradiada e não-irradiada. Na região não-irradiada permanece a condutividade intrínseca do material, enquanto na irradiada a condutividade foi muito aumentada devido à geração de portadores secundários pela radiação. As curvas de corrente foram medidas durante e após a irradiação sob diferentes campos elétricos aplicados externamente. Vários modelos teóricos foram aplicados para explicar os resultados de correntes medidas. O mais simples foi o Modelo Caixa, onde a penetração dos primários era um valor fixo r, dividindo a amostra em condutividade induzida g1 de 0 a r, e condutividade intrínseca gi, de r a L, sendo g1 gi (L é a espessura da amostra). O modelo mais sofisticado levou em conta uma região &#916r em torno de r pois considera que o freamento dos elétrons não ocorre todos no mesmo ponto, mas tem uma dispersão em tomo de um ponto r. Por esse motivo a condutividade induzida é dependente da posição, e num caso mais geral depende também do tempo. Durante a irradiação da amostra inserida no circuito de medida, pode ocorrer injeção pelos eletrodos alterando, em determinadas circunstâncias, a polaridade do excesso de carga. Como resultado dos ajustes teórico-experimentais vários parâmetros elétricos dos materiais foram obtidos. / This work presents several electric current measurements in dieletric polymers under irradiation by electron beam. The samples were irradiated in a current mode circuit. The energy of the beam provided a negative charge profile charge in the bulk o the sample. The polarity of the deposited charge was determined by a secundary emission curve. Since the energy of the beam was always bigger tham EII (which defines the balance between the injected electrons and the emitted ones; below EII the sample became positively charged, while above it is negatively charged) the samples (polyethylene propylene, high density polyethylene and low density polyethylene) were always negatively charged. Each irradiated sample was divided in two regions: the irradiated region and the non-irradiated one. Due to the secondary generated carries, the condutivity of the irradiated region gi was orders of magnitude higher than the intrinsic condutivity g1. The eletric currents were measured during and after the irradiation, under different external electric fields. Several theoretical models were used to explain the experimental results. The simplest one, the box models, considers the induced condutivity gb from 0 to r, and the intrinsic condutivity gi from r to L (L being the sample thickeness). The more sophisticated model, on the other hand, considers a range value &#916r around the point r. It means that the stopping power is not abruptly but rather is distributed in a region &#916r around the point r. For this reason the induced conductivity depends on the position, and in a more general framework, also in time. During the irradiation, carriers are injected to the sample by the electrodes, and in certain conditions the excess of charge has its polarity inverted. From the theoretical-experimental fittings important electrical parametes of the materials were obtained.