Apesar da industrialização no setor farmacêutico, o emprego de drogas vegetais constitui desafio atual quando considerado alternativa terapêutica para as populações de baixa renda ou aquelas que apresentam tradição no uso dessas drogas. Além disso, tendências modernas valorizam a variedade de espécies com propriedades curativas, em particular as espécies brasileiras, desafiando os pesquisadores a intensificar investigações nessa área e induzindo à população um crescente consumo. Assim, questões relacionadas à qualidade dessas drogas apresentam fundamental importância. Devido à origem, a carga microbiana detectada nas mesmas é normalmente elevada, oferecendo riscos potenciais ao usuário. Desta forma, a avaliação de sua qualidade sanitária constitui etapa obrigatória no que se refere ao aspecto de segurança ao consumidor. Além disso, a eficácia terapêutica pode igualmente ser comprometida por decomposição de componentes, decorrente da ação de microrganismos. Com o objetivo de eliminar os efeitos decorrentes da biocarga presente nas drogas vegetais, agentes descontaminantes, de natureza física ou química, têm sido empregados. A utilização de tais procedimentos de descontaminação, prevista na legislação vigente, requer estudos relacionados à estabilidade dos princípios ativos após exposição ao agente selecionado. Dentre os agentes destaca-se a irradiação gama, amplamente utilizada em função de sua aplicabilidade na ausência de água e de temperatura elevada, além de apresentar alta penetrabilidade e reduzir, com eficácia, a carga microbiana viável. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar os efeitos de diferentes doses de radiação ionizante sobre a carga microbiana de quatro espécies de drogas vegetais: alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana H.B.K.), bem como detectar possíveis alterações provocadas pela radiação sobre os teores de seus princípios ativos. As análises microbiológicas e químicas foram realizadas antes e após irradiação com doses médias de 5,5 kGy, 11,4 kGy e 17,8 kGy. Os resultados obtidos anteriormente à irradiação revelaram elevados níveis de contaminação: média de 4,1 x106 para microrganismos aeróbicos totais e 3,3x105 para fungos. Após descontaminação, a dose média de 11,4 kGy, reduziu a carga de microrganismos aeróbicos totais a níveis menores ou iguais a 102 em todas as drogas, com exceção da camomila proveniente do fornecedor B (3,2x104). Para os fungos, a menor dose aplicada (5,5 kGy) foi suficiente para reduzir a contagem a níveis da ordem de 10. Com relação à determinação dos marcadores nas drogas vegetais, os resultados obtidos não revelaram alterações significativas nos teores de cafeína no guaraná e de glicosídeos flavonoídicos no ginkgo. Para a camomila, as amostras antes a após irradiação, apresentaram o mesmo teor de óleo volátil bem como ausência de diferenças significativas no teor de α-bisabolol. Em contraste, observou-se redução no teor de 7-glicosil apigenina após submissão à radiação ionizante, indicando degradação decorrente do processo. Com relação à alcachofra, permanece ainda desconhecida a influência da radiação devido à ausência de metodologias adequadas para extração e determinação da cinarina. / Despite industrialization in the pharmaceutical area, the use of vegetable drugs is being considered a therapeutical alternative either for underprivileged people or for those who are already used to their consumption. Furthermore there is presently a tendency to value those species with healing property, mainly the Brazilian ones, what is stimulating research and their increasing consumption. Thus, issues concerning the quality of such drugs are extremely important, mainly due to the fact that their microbial load offers potential risks to consumers. Consequently, the evaluation of their sanitary conditions has become fundamental, also owing to the fact that their therapeutical efficacy can be harmed by the decomposition of their components, as a result of the action of microorganisms. Therefore, physical or chemical decontamination has been employed as a measure to reduce the bioburden. Although these procedures are being legally performed they require studies concerning the stability of the active principles after the process. Gamma irradiation has been one of the most important decontaminating agents, widely used due to its applicability in the absence of water or high temperature and to its property of presenting high penetration and efficiently reducing the viable microbial load. This work aimed at evaluating the effects of different radiation doses over the microbial burden of four kinds of vegetable drugs: artichoke (Cynara scolymus L.), chamomile (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) and guarana (Paullinia cupana H.B.K.). The detection of possible alterations provoked by radiation on the contents of their active principies has also been a goal of this study. The microbiological and chemical analyses were performed before and after irradiation with average doses of 5,5 kGy, 11,4 kGy and 17,8 kGy. The results revealed high contamination levels: average of 4,1 x106 for total aerobic microorganisms and 3,3x105 for fungi. After decontamination the average dose of 11,4 kGy reduced the total aerobic microbial count to levels below or equal to 102 in all drugs, except the chamomile provided by supplier B (3,2x104). For fungi, the lowest dose applied (5,5 kGy) was enough to reduce the count to a level of 10. As to the determination of markers in vegetable drugs, the results obtained presented no significant alterations in cafein contents of guarana or in flavonol glycosides of ginkgo. The samples of chamomile, both prior to and after radiation presented the same yield of essential oil as well as absence of significant differences in the contents of α-bisabolol. On the other hand, a reduction in the concentration of apigenin-7-glycoside after irradiation was observed, what indicates degradation caused by the process. The influence of radiation over artichoke remains unknown due to the absence of adequate methods of extraction and determination of cinarin.

Este estudo teve como objetivo analisar dentina e esmalte irradiados com diferentes doses de radiação ionizante com raios-x (20, 40 e 70Gy), através da microdureza, morfologia superficial, conteúdo mineral e resistência de união com adesivo de condicionamento total de 2 etapas (Adper Single Bond 2) e um novo sistema adesivo, universal, com a técnica auto-condicionante (Universal Single Bond). Oitenta e quatro terceiros molares humanos foram cortados, separados e preparados para cada ensaio. Para os ensaios de microdureza e microcisalhamento as amostras foram incluídas em resina acrílica e polidas. Para a microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de energia dispersiva de raios-x (EDS), as amostras foram fixadas em solução de glutaraldeído 3%, lavadas em solução de cacodilato 0,1M e desidratadas em álcool etílico crescente. A microdureza (n=30) foi realizada pré e pós-radioterapia, com força de 50gf em esmalte cervical, médio e oclusal e 25gf em dentina profunda, média e rasa, por 30s. As amostras para o microcisalhamento foram divididas em 4 grupos (n=20) e 2 subgrupos (n=10) conforme o sistema adesivo. Foram construídos 3 corpos de prova cilíndricos com 1mm de diâmetro e altura em cada amostra. O teste de microcisalhamento foi realizado em máquina de ensaio universal com velocidade de 1mm/min. Os resultados indicam perda de propriedade de microdureza apenas em esmalte cervical em todas as três doses (20Gy pré-radioterapia: 298,04±11,80 e pós-radioterapia: 294,36±16,68; 40Gy pré-radioterapia: 285±19,45 e pósradioterapia: 275,3±36; 70Gy pré-radioterapia: 291,98±16,51 e pós-radioterapia: 283,68 ± 21,64) e em dentina em todas as profundidades (profunda: 20Gy préradioterapia: 57,79±1,96; pós-radioterapia: 55,37±1,30; 40Gy pré-radioterapia: 57,31±1,76; pós-radioterapia: 55,83±1,63; 70Gy não apresentou alterações; média: 20Gy pré-radioterapia: 58,05±1,79; pós-radioterapia: 55,36±1,20; 40Gy préradioterapia: 57,87± 2,04; pós-radioterapia: 55,65 ± 2,48; 70Gy não apresentou alterações; rasa: 20Gy pré-radioterapia: 56,60±12,17; pós-radioterapia: 55,18±2,57; 40Gy pré-radioterapia: 57,36±2,78; pós-radioterapia: 55,18± 2,57; 70Gy préradioterapia: 55,08±1,94; pós-radioterapia: 54,72±2,57). O teste de microcisalhamento não apresentou diferença significativa entre grupo controle e as 3 doses, tanto para esmalte (p=0,325) como para dentina (p=0,719), apresentando o adesivo Universal Single Bond, em dentina, a resistência de união mais satisfatória. A análise de padrão de fratura para dentina, indicou um maior número de rupturas coesivas em dentina na dose 70Gy quando comparada ao grupo controle. Em esmalte prevaleceram as fraturas do tipo adesivas. As eletromicrografias apresentaram alterações apenas em esmalte na dose 70Gy, com prismas de esmalte mais curtos e arredondados. O EDS mostrou que o conteúdo mineral permaneceu intacto em ambos substratos. Dentro das limitações de um estudo in vitro, conclui-se que a radiação ionizante apresenta maior interação preferencialmente em dentina, no entanto, o EDS mostra não haver modificação no conteúdo mineral em ambos substratos. Existe uma diminuição da microdureza em dentina, porém as alterações não são suficientes para interferir na resistência de união dos substratos irradiados, que mostraram resultados mais satisfatórios com o sistemas adesivos universal, utilizando-se a técnica auto-condicionante. / The aim of this study was to evaluate the effects of different doses (20Gy, 40Gy and 70Gy) of ionizing radiation with x-rays in the microhardness, superficial morphology, mineral content and bonding effectiveness with a 2 steps all-etch adhesive (Adper Single Bond 2) and the new generation of adhesive, the universal adhesive system, (Universal Single Bond), using the self-etch technique. Eighty-four third molars were cutted, separed and prepared for each assay. For the microshear-bond and microhardness the samples were included in acrylic resin and then polished. For the scanning electron miscroscopy (SEM) and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), the samples were fixated in a 3% glutaraldehyde solution, washed in 0,1M cacodylate solution and dehydrated in increscent concentrations of ethyl alcohol. The microhardness (n=30) was held pre and post radiotherapy with 50gf on cervical, middle and occlusal enamel and 25kg on superficial, middle and deep dentin, both cases with 30s. The microshear-bond was divided in 4 groups (n=20) and 2 subgroups (n=10) according to the adhesive system. Three cylinders were built with 1mm in diameter and heigh in every sample. The assay were accomplished at an universal testing machine with 1mm/min. Results indicate loss of microhardness properties only in cervical enamel at all 3 doses (20Gy pre-radiotheraphy: 298,04 ± 11,80 and post-radiotherapy: 294,36 ± 16,68; 40Gy pre-radiotherapy: 285 ± 19,45 and post-radiotherapy: 275,3 ± 36; 70Gy pre-radiotherapy: 291,98 ± 16,51 and post-radiotherapy: 283,68 ± 21,64) and in all dentin depths (deep: 20Gy preradiotherapy: 57,79 ± 1,96; post-radiotherapy: 55,37 ± 1,30; 40Gy pre-radiotherapy: 57,31 ± 1,76; post-radiotherapy: 55,83 ± 1,63; 70Gy showed no alteration; Middle: 20Gy pre-radiotherapy: 58,05 ± 1,79; post-radiotherapy: 55,36 ± 1,20; 40Gy preradiotherapy: 57,87 ± 2,04; post-radiothetrapy: 55,65 ± 2,48; 70Gy showed no alteration; Superficial: 20Gy pre-radioterapia: 56,60 ± 12,17; post-radiotrapia: 55,18 ± 2,57; 40Gy pre-radiotherapy: 57,36 ± 2,78; post-radiotherapy: 55,18 ± 2,57; 70Gy pre-radiotherapy: 55,08 ± 1,94; post-radiotherapy: 54,72 ± 2,57). The microshearbond test did not show significant difference between the control group and the 3 doses, both enamel (p=0.325) and dentin (p=0.719), showing better bonding with Universal Single Bond adhesive in dentin. The fracture pattern analysis indicated a larger number of cohesive failure in dentine with the 70Gy dose when compared with control group. The micrographs showed changes only on enamel at 70Gy dose, with shorter and rounder prisms. EDS test indicated no changes in mineral content for both substrates. Knowing the limitations of an in vitro study, it were concluded that ionizing radiation shows deleterious effects preferentially in dentin, probably due to it\'s high organic content, since EDS showed no modifications both enamel and dentin. There is a reduction in microhardness on dentin, but the changes are not enough to interfere at bonding properties of irradiated substrates, showing better results when used the universal adhesive with the self-etch techniques.

O Irradiador Multipropósito de Cobalto-60 do Centro de Tecnologia das Radiações, CTR-IPEN-CNEN/SP, tem tratado diversos acervos bibliográficos da Universidade de São Paulo, USP, para desinfestação e desinfecção de materiais contaminados com insetos e fungos. A irradiação com feixe de elétrons também permite processar materiais com maior velocidade, porém com pouca penetração. Muitos desses acervos bibliográficos incluem filmes fotográficos e cinematográficos em suporte de triacetato de celulose. Considerando-se a dificuldade no seu armazenamento adequado, um dos problemas decorrentes mais comuns é a contaminação por fungos nos acervos e a degradação físico-química chamada \"síndrome do vinagre\", em que ocorre a desacetilação da cadeia polimérica. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da radiação ionizante, raios gama e feixe de elétrons, e caracterizar amostras de filmes fotográficos e cinematográficos irradiados e não irradiados. Adicionalmente, determinar o intervalo de dose de radiação aceitável e segura que promova a eliminação dos fungos e não altere a estrutura das matrizes poliméricas. Estudar a possibilidade da dose ideal de radiação ionizante para o efeito da reticulação do suporte nos filmes. Os filmes selecionados foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR) e microscopia eletrônica de varredura (FEGSEM-EDS). Em seguida, aplicaram-se doses entre 2 kGy e 200 kGy de raios gama e feixe de elétrons, nas amostras dos filmes, que foram analisadas por técnicas de espectroscopia UV-visível (UV-vis), microscopia eletrônica de varredura (FEGSEM), termogravimetria (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). Os resultados demonstraram que a desinfecção por radiação gama e feixe de elétrons pode ser realizada com segurança, aplicando-se a dose de desinfecção entre 6 kGy e 10 kGy, sem que ocorra alteração ou modificação das propriedades principais dos materiais constitutivos. A irradiação com raios gama e feixe de elétrons com a dose absorvida de 50 kGy constitui-se como uma alternativa para tratar filmes afetados pela síndrome do vinagre e prolongar a vida útil dos bens culturais. / The Nuclear and Energy Research Institute IPEN-CNEN/SP through the Multipurpose Gamma Irradiation Facility has treated several bibliographical collections of the University of São Paulo USP for disinfestation and disinfection of contaminated materials with insects and fungi. In this sense, gamma radiation from cobalt-60 is an excellent alternative tool to the traditional preservation process mainly because the biocidal action. Electron beam irradiation also processes materials with greater speed, despite having limited penetration. Disinfection using gamma radiation for cultural heritage materials has been widely applied around the world in the last decades. Adequate storage of photographic and cinematographic materials is a challenge for conservators experts from preservation institutions. Contamination by fungi is one of leading causes of problem in this kind of collections. In addition, another common physicochemical degradation affecting cellulose triacetate films causing deacetylation of polymer chain is called \"vinegar syndrome\". In this work are presented results of the effect of the ionizing radiation on photographic and cinematographic films. Selected film samples were characterized by FTIR-ATR spectroscopy and FEGSEM-EDS microscopy. Samples were irradiated by gamma rays and electron beam with absorbed dose between 2 kGy and 200 kGy. Irradiated samples were analyzed by UV-Vis spectrophotometry, FEGSEM, thermogravimetric analysis (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). Results showed that disinfection by gamma rays and electron beam radiation can be achieved safely applying radiation absorbed doses between 6 kGy to 10 kGy with no change or modification of main properties of the constitutive polymeric materials. Gamma rays and electron beam irradiation, due to the effect of crosslinking is presented as an alternative to treat films affected by \"vinegar syndrome\" applying absorbed dose of 50 kGy in order to increase shelf life of cultural heritage materials.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:38:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emilia Oliveira Alves Costa.pdf: 2624347 bytes, checksum: 633de56159a2dded5fb51871dbe9fd21 (MD5) Previous issue date: 2010-01-12 / The Brazilian radiological accident that occurred in 1987, in Goiânia, it was a terrible radiation episode. As a consequence, hundreds of people were contaminated due to the Cesium-137 radiation. Recently, many studies had shown that genome instabilities, such as, mutations, chromosomal aberrations, micronuclei formation and microsatellite instability and a delay on cellular death are usually reported on mammal cells exposed to ionizing radiation, being considered as a manly risk to humans. Mutations can be spontaneous, and the occurrence is dependent on the organism, or, induced, being associated to mutagenic exposition. Ionizing radiations are an example of physical and mutagenic agents that could harm the cell repair and could cause the development of many types of cancer. The evaluation of the biological effects of the ionizing radiation, in somatic and germline cells, with a consequent determination of the radio-induced mutations, it is extremely important to estimate the genetic risks, manly in population exposed to radiation. The analyses of repetitive DNA sequences have been demonstrated that such sequences are prone to high rates of spontaneous mutations. The minisatellites and microsatellites have been used to demonstrate the induction of germline mutation rates on mouse, humans, among others organisms. The aim of the present study was to analyze the frequency of microsatellite alterations to determine the mutation rates occurred in germ cells of the parents exposed to the ionizing radiation of the Cesium-137. The studied group was constitute of 10 families of individuals accidentally exposed to Cesium-137 and by the control group constituted by 645 healthy individuals who carried out paternity tests on 2009. We found only one mutation of paternal origin in the D8S1179 locus on the exposed group, being the mutation rate of 0.003. In the control group, we found 01 mutation on D16S539 loci and on D3S1358; 02 mutations on Penta E locus; 04 mutations on D21S11 locus and 03 mutations on FGA locus, comprising a total of 11 mutations and a mutation rate of 0.0009. In such context, we did not find significant differences (p= 0.15), indicating a possible exposure effect on the mutation rates of the STR loci, in the group accidentally exposed to Cesium-137. / O acidente radiológico de Goiânia em 1987 foi um grave episódio de contaminação por radioatividade ocorrido no Brasil. Como conseqüência foram contaminadas centenas de pessoas através das radiações emitidas pelo césio 137. Recentemente, vários estudos têm mostrado que instabilidade no genoma, como por exemplo, mutações, aberrações cromossômicas, formação de micronúcleos, instabilidade de microssatélites e atraso na morte celular são comumente relatadas em células de mamíferos expostos à radiação ionizante, sendo consideradas como o principal fator de risco em humanos para o câncer. As mutações podem ser espontâneas, sendo a freqüência de ocorrência dependente do organismo, ou ainda, induzida, podendo ser ocasionadas pela exposição a agentes mutagênicos. As radiações ionizantes são exemplos de agentes físicos e mutagênicos que podem levar ao comprometimento dos mecanismos de reparo celular e ao desenvolvimento de diversos tipos de câncer. Avaliar os efeitos biológicos da radiação ionizante, em células somáticas e germinativas, com conseqüente determinação da taxa de mutações radioinduzidas, é extremamente importante para a estimativa de riscos genéticos, principalmente em populações expostas à radiação. Análises de seqüências repetitivas de DNA têm demonstrado que estas seqüências são sujeitas a altas taxas de mutações espontâneas. As seqüências minissatélites e microssatélites têm sido usadas para demonstrar satisfatoriamente a indução de mutação germinativa em camundongos, humanos, dentre outros organismos. O objetivo do presente estudo foi analisar a freqüência de alterações em microssatélites para determimar a taxa de mutações ocorridas em células de linhagem germinativa dos progenitores expostos à radiação ionizante do Césio-137. O grupo exposto foi constituído por 10 famílias do grupo 2 e o grupo controle por 645 indivíduos provenientes de exames de vínculo genético realizados em 2010. Foi encontrada um mutação de origem paterna no locus D8S1179 com uma taxa de mutação de 0,003. No grupo controle, foram encontradas 01 mutação no loci D16S539 e no loci D3S1358; 02 mutações no locus Penta E; 04 mutações no locus D21S11 e 03 mutações no locus FGA, compreendendo um total de 11 mutações e uma taxa de mutação de 0,0009. Nesse contexto, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas (p= 0,15) indicando o efeito da exposição e taxa de mutação em locos STR no grupo acidentalmente exposto ao Césio-137.

Os tecidos ósseos alógenos são utilizados nas cirurgias de reconstrução ortopédicas e odontológicas. O número crescente de transplantes de ossos na última década beneficia diversos pacientes. Os profissionais dos Bancos de Tecidos utilizam protocolos que reduzem os riscos de transmissão de doenças infectocontagiosas, entretanto, não eliminam esta possibilidade. Portanto, é importante que tecidos sejam esterilizados por um método eficaz, sendo usualmente aplicada a radiação ionizante. Porém, a radiação ionizante pode acarretar alterações estruturais e biológicas nos ossos em relação à dose. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da aplicação da radiação gama e de feixe de elétrons, nas doses de 15 kGy, 25 kGy e 50 kGy nos tecidos ósseos desmineralizados preservados liofilizados ou congelados e avaliar as possíveis alterações no colágeno, na concentração de proteínas totais, BMP-2 e BMP-7. Para tanto foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman, Bradford e ELISA. Foram utilizadas 5 diáfises de femur humano e parte das amostras foram desmineralizadas. As proteínas ósseas foram extraídas e quantificadas. Com os resultados da espectroscopia Raman, observamos que a eficiência da desmineralização foi de 85 a 90% porém com alterações na estrutura do colágeno. Alterações também foram observadas nos ossos congelados e irradiados nas doses de 25 kGy e 50 kGy. Nos resultados da quantificação de proteínas totais e específicas, ocorreram diminuições gradativas das concentrações médias das proteínas em relação à dose de radiação nos grupos estudados. Nas doses de radiação usualmente aplicadas aos tecidos ósseos, 15 kGy ou 25 kGy, as reduções nas concentrações das BMP-2 e BMP-7, foram menores que 20%. As reduções na dose de 50 kGy foram entre 27% a 53%, sendo influenciadas pelo tipo de radiação e pelo tipo de preservação dos ossos. / Allogenic bone tissues are used in orthopedic and dental reconstructive surgery. The growing number of bone transplants in the last decade benefits many patients. The professionals of Tissue Banks use protocols that reduce the risk of transmission of infectious diseases, however do not eliminate this possibility. Therefore, it is important that tissues are sterilized by an effective method, usually being applied ionizing radiation. However, ionizing radiation can cause structural and biological changes in the bones relative to the dose. The objective of this work was to study the effects of the application of gamma radiation and electron beam at doses of 15 kGy, 25 kGy and 50 kGy in the bone tissues demineralized preserved freeze-dried or frozen and to evaluate possible changes in collagen, the protein concentration total, BMP-2 and BMP-7. For both Raman spectroscopy techniques, Bradford and ELISA were used. They used 5 diaphyses human femur and part of the samples was demineralized. Bone proteins were extracted and quantified. With the results of Raman spectroscopy, we found that the efficiency of demineralization was 85-90% but with changes in the structure of collagen. Changes were also observed in frozen and irradiated bone at doses of 25 kGy and 50 kGy. The results of quantification of total and specific proteins, there were gradual decreases in average concentrations of proteins in relation to radiation dose in both groups. In the radiation doses usually applied to the bone tissue (15 kGy and 25 kGy) reductions in concentrations of BMP- 2 and BMP-7, were lower than 20%. The reductions at a dose of 50 kGy were between 27% to 53%, being influenced by the type of radiation and the kind of preservation of the bones.

A grande maioria da população mundial está crescentemente exposta à radiação eletromagnética proveniente de fontes que muitas vezes estão localizadas nas proximidades do corpo. A radiação eletromagnética é considerada um agente possivelmente cancerígeno para as pessoas, classificação 2B indicada pela Organização Mundial da Saúde-OMS (WHO/IARC, 2011). Devido às preocupações em relação aos riscos associados a esta exposição existem normas que recomendam os valores máximos de exposição permitidos (ICNIRP, 1998; FCC, 2001). A correta avaliação das doses de radiação é, portanto, relevante. Este trabalho tem a finalidade de avaliar o impacto dos resultados do cálculo da dose da Taxa de Absorção Específica (SAR) em usuários expostos a radiação por tablets operando na faixa de radiocomunicações Wi-fi. Os três modelos existentes de cabeça humana utilizados serão um manequim homogêneo SAM phantom e dois modelos de cabeça realistas heterogêneos: um adulto masculino e uma criança masculina. Será também utilizado nas simulações um modelo masculino de criança que foi desenvolvido através de imagens de tomografia computadorizada (TC) pelo processo de segmentação feito no software AMIRA. Será utilizado um modelo genérico de tablet. Os parâmetros dosimétricos usados para simulação da SAR serão computados pelo software SEMCAD X que é baseado no Método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD). Será criado também um código do Método FDTD através do software MATLAB que servirá para a escolha dos parâmetros do SEMCAD X. A distância entre o tablet e os modelos de cabeças varia de 50 mm a 300 mm. Os resultados da SAR serão comparados com os limites de exposição recomendados pelas normas internacionais. Também serão simuladas diferentes posições da antena no tablet. Da análise dos resultados foi constatado que os valores de SAR são muito baixos e todos os resultados ficaram dentro dos limites do psSAR recomendados pela FCC de 1,6 W/kg em cada 1 g de tecido e de 2 W/kg em cada 10 g de tecido estabelecidos pela ICNIRP. Comparando os valores de SAR do modelo SAM com o modelo DUKE, o modelo SAM se mostra conservador, porém quando a comparação é feita com as crianças o SAM deixa de ser conservador. / The vast majority of the world population is increasingly exposed to electromagnetic radiation from sources which are often located near to the body. Electromagnetic radiation is considered a possible carcinogen for people, classification 2B indicated by the World Health Organization-WHO (WHO/IARC, 2011). Due to concerns regarding the risks associated with this exposition there are regulations suggesting maximum allowed exposure values (ICNIRP, 1998; FCC, 2001). The correct evaluation of radiation doses is therefore relevant. This work aims to assess the impact of the results of the calculation of Specific Absorption Rate dose (SAR) in users exposed to radiation from tablets operating in the Wi-fi band. The three existing models of human head used are a homogeneous dummy SAM phantom and two heterogeneous realistic head models: a male adult and a male child. It will also be used in the simulations a male child model which was developed from computed tomography (CT) imaging using the AMIRA software for the segmentation process. A generic model of tablet is used. Dosimetric parameters used for simulation of the SAR are computed using the SEMCAD X software which is based on the Finite Difference Method in Time Domain (FDTD). A FDTD code was developed using the MATLAB software in order to help to choose the input SEMCAD X parameters. The distances between the tablet and the head of the models varies from 50 mm to 300 mm. SAR results are compared with the exposure limits recommended by international standards. Different antenna positions on the tablet are simulated too. Examining the results it was found that the SAR values are very low and all results are within the psSAR limits recommended by FCC (1,6 W/kg averaged over 1 g of tissue) and by ICNIRP (2 W/kg in 10 g of tissue). Comparing the SAR in the SAM model with the SAR in the DUKE model, the SAM model shows to be conservative. However, when compared with the children, the SAM is not conservative.

La scanographie est une technique d’imagerie médicale performante offrant des bénéfices considérables pour le diagnostic et le suivi médical des patients. Néanmoins, la question des effets adverses potentiels induits par l’exposition aux rayons-X se pose, tant au niveau individuel qu’en termes de santé publique du fait de la fréquence du recours à cette procédure. Des premières études épidémiologiques suggèrent une augmentation du risque de cancer associée à l’exposition à la scanographie durant l’enfance ou l’adolescence. Néanmoins, l’interprétation de ces résultats reste controversée et les connaissances sur le risque de cancer radio-induit à ce niveau d’exposition et pendant l’enfance demeurent limitées.En France, la cohorte « Enfant Scanner » est mise en place par l’IRSN pour étudier l’incidence de cancer dans une population de près de 110 000 enfants ayant reçu des examens par scanographie avant l’âge de 10 ans dans 21 centres hospitaliers universitaires. Cette étude participe au projet européen Epi-CT, coordonné par le Centre International de Recherche sur le Cancer, intégrant neuf cohortes nationales sur la base d’un protocole commun. A partir de la cohorte française, cette thèse s’intéresse à caractériser les expositions des enfants recevant des examens diagnostiques par scanographie et à fournir des éléments de quantification du risque de cancer associé.Une évaluation dosimétrique est réalisée à partir des protocoles radiologiques utilisés en pédiatrie entre 2000 et 2011 dans les services hospitaliers participant. Cette étude présente l’évolution des expositions au cours de la période ainsi que la variabilité des pratiques dans les services. Les résultats montrent l’existence d’une marge d’optimisation des protocoles utilisés pour limiter l’exposition des patients, en particulier pour des explorations de la tête qui sont les examens les plus fréquents en pédiatrie.Une évaluation du risque de cancer potentiellement induit par des actes de scanographie pédiatrique a été réalisée, sur la base d’estimations de risque obtenues pour d’autres contextes d’exposition aux rayonnements ionisants. Les résultats montrent que chaque examen pourrait être associé à un excès de risque de tumeur du système nerveux central (SNC), de cancer du sein, de la thyroïde ou de leucémies compris entre 0,01‰ et 5‰. Le risque de cancer serait jusqu’à 7 fois supérieur pour des patients âgés de 1 an par rapport à des enfants de 10 ans. Les incertitudes attachées à ces prédictions de risque ont été quantifiées par simulations.A partir du suivi d’incidence de la cohorte, la relation dose-réponse a été étudiée entre le risque de tumeurs du SNC, de leucémies et de lymphome, et les doses cumulées aux organes d’intérêt reçues lors d’examens par scanographie. Aucune augmentation significative de risque n’a été mise en évidence. En 2011, le suivi dans la cohorte – 4 ans en moyenne– était en effet très court. Les analyses ont néanmoins caractérisé l’impact de syndromes d’immunodéficiences et d’autres facteurs génétiques de prédisposition au cancer sur les estimations de risque, et mis en évidence l’importance de prendre en compte l’indication des examens dans ce type d’étude.Le suivi de la cohorte doit être poursuivi afin de fournir des estimations de risque plus robustes. L’extension de la durée de suivi de cette population ainsi que les résultats attendus à partir d’autres études, notamment dans le cadre du projet Epi-CT, devraient constituer, dans les 5 prochaines années, une avancée tout à fait significative sur la question des risques associés à la scanographie. A ce jour, les prédictions réalisées dans le cadre d’évaluations de risque demeurent incertaines, en particulier pour les tumeurs du SNC, mais constituent une aide pour orienter le recours à la scanographie. Des efforts d’optimisation des procédures radiologiques demeurent, par ailleurs, encore nécessaires pour réduire les doses délivrées en pédiatrie ainsi que les risques possiblement associés / Computed tomography (CT) is a powerful imaging technique that provides great benefits for diagnosis and medical management of patients. Nonetheless, the widespread use of this procedure raises many concerns about the potential adverse effects induced by X-rays exposure, both in clinical practice and in terms of public health. First epidemiological studies have suggested an increased risk of cancer associated with CT scan exposures in childhood or adolescence. The interpretation of these results is, however, controversial, and evidence about radiation-induced risks of cancer is still limited at this level of exposure and during childhood.In France, the "Enfant Scanner" cohort was set up by IRSN to study the incidence of cancer among more than 100,000 children who received CT scans before the age of 10 in 21 university hospitals. This study is part of the European Epi-CT project – coordinated by the International Agency for Research on Cancer – which includes nine national cohorts set up on the basis of a common protocol. The current thesis, based on the French cohort, focuses on characterizing the exposure of children receiving diagnostic CT scans and quantifying the risk of cancer associated with these exposures.Dosimetric assessment was performed from the radiological protocols used in paediatrics between 2000 and 2011 in the participating hospitals. This study presents the evolution of the exposures during the period and the variability of practices in the radiology departments. The results show that there is a leeway for optimizing the procedures and limiting the exposure of patients, especially for scans of the head that account for most of the examinations in paediatrics.From these exposure measurements, a quantitative assessment of cancer risk potentially induced by CT scans in paediatrics was performed – on the basis of estimates of risk in other contexts of ionizing radiation exposure. The results show that each CT scan could be associated with an excess risk of tumours of the central nervous system, breast cancer, thyroid cancer or leukaemia ranging from 0.01‰ to 5‰. Cancer risks may be up to 7 times higher for patients aged 1 year compared to 10 year olds. Uncertainties attached to these risk predictions were quantified by simulations.From the follow-up of cancer incidence in the cohort, the dose-response relation was studied between the risk of tumors of the central nervous system, leukaemia and lymphoma, and cumulative X-ray doses to the organs of interest from CT scans. No significant increased risk was observed. Indeed, in 2011, the duration of the follow-up, i.e. 4 years on average, was very short. The analyzes have nevertheless characterized the impact of (acquired or hereditary) immunodeficiencies and other genetic factors predisposing to cancer on the risk estimates, and highlighted the importance of considering the indication of examinations in studies on CT scans.The follow-up of the cohort should be extended to provide more robust risk estimates. Extension of this study as well as expected results from other cohorts, particularly within the Epi-CT project, would provide, in the next 5 years, significant progresses on the issue of the potential adverse effects of CT. To date, risk predictions from quantitative risk assessment are still uncertain, especially for cerebral tumours, but should help to guide the use of CT. In addition, efforts for optimizing the radiological procedures are still needed to reduce the doses delivered in paediatrics and the potential associated risks.

Ionising radiation is present in a variety of astrophysical problems, and it is particularly important for shaping the process of star formation in molecular clouds, containing hot, high-mass stars. In order to account for the effects of ionising radiation within numerical models of star formation, we need to combine a hydrodynamics method with a radiative transfer method and obtain a radiation hydrodynamics scheme (RHD). In this thesis I achieve live radiation hydrodynamics by coupling the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) code Phantom with the Monte Carlo Radiative Transfer (MCRT) code CMacIonize. Since SPH is particle-based and MCRT is grid-based, I construct an unstructured, Voronoi grid in order to establish a link between the two codes. In areas with large density gradients, a Voronoi grid based purely on the SPH particle positions achieves insufficient resolution, and therefore I propose a novel algorithm for inserting a small number of additional grid cells to improve the local resolution. Furthermore, the MCRT calculations require the knowledge of an average density for each Voronoi cell. To address this, I develop an analytic density mapping from SPH to a Voronoi grid, by deriving an expression for the integrals of a series of kernel functions over the volume of a random polyhedron. Finally, I demonstrate the validity of the live RHD through the benchmark test of D-type expansion of an H II region, where good agreement is shown with the existing literature. The RHD implementation is then used to perform a proof-of-concept simulation of a collapsing cloud, which produces high-mass stars and is subsequently partially ionised by them. The presented code is a valuable tool for future star formation studies, and it can be used for modelling a broad range of additional astronomical problems involving ionising radiation and hydrodynamics.

Comissão Nacional de Energia Nuclear / A radioterapia é uma das modalidades terapêuticas mais utilizadas no tratamento do câncer, visando à destruição das células neoplásicas, a partir da utilização de radiação ionizante. Um dos fatores limitantes da radioterapia é o dano em tecidos sadios vizinhos ao tumor. A irradiação da pele, acidental ou para fins terapêuticos, pode desencadear uma série de lesões culminando na fibrose, o que implica na alteração funcional deste órgão. A avaliação dos efeitos morfológicos associados à irradiação da pele torna-se fundamental para estabelecer estratégias de irradiação mais eficazes e diminuição da morbidade; e em caso de acidentes, adequado manuseio da vítima. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações dérmicas radioinduzidas, utilizando um modelo em ratos. Ratos Wistar, machos, com três meses de idade, tiveram sua pele irradiada, em um campo de 3cm2, com doses únicas de 10, 40 e 60 Gy de elétrons com energia nominal de 4MeV. Após a irradiação, os animais permaneceram sob avaliação constante, sendo as lesões registradas fotograficamente. Os animais foram divididos em grupos e eutanasiados: no dia da irradiação, 5, 10, 15, 25 e 100 dias após a irradiação. Parte da pele foi fixada em formaldeído, incluída em parafina e submetida à microtomia. Os cortes foram corados com hematoxilina-eosina, picrosirius red e imunomarcados com anticorpo anti-TGF-beta1. Outra parte do tecido foi fixada em glutaraldeido e processada para microscopia eletrônica de varredura. Foi observado macroscopicamente o surgimento de lesões cutâneas semelhantes a queimaduras em toda área irradiada. Ao microscópio óptico foi verificado o inicio de desenvolvimento de lesão 5 dias após irradiação. Decorridos 10 dias da irradiação observou-se indícios de cicatrização epidérmica abaixo da crosta formada pela lesão. Aos 15 dias após a irradiação o tecido abaixo da lesão apresentava epiderme reconstruída e características de cicatrização tecidual. Foi visualizado também um infiltrado de polimorfonucleares significativo. Após 25 dias nas doses mais elevadas as lesões persistiam, o que não ocorreu na menor dose, na qual a área irradiada dos animais já se encontrava completamente cicatrizada. Após 100 dias da irradiação na dose de 40 Gy ocorreu a cicatrização da ferida. Na dose de 60 Gy em alguns animais a lesão persistia. Nos animais em que ocorreu a cicatrização houve uma hipertrofia da epiderme (acantose). Foi visualizado um tecido com aspecto morfológico totalmente descaracterizado, e necrosado. Os resultados encontrados na analise através de microscopia eletrônica de varredura corroboram os dados encontrados na microscopia de luz, onde observou-se a descaracterização das fibras de colágeno nas doses mais elevadas. Os resultados indicam que as doses utilizadas induziram um processo inflamatório importante na pele, ativando o sistema imunológico. Este fato promoveu um aumento na expressão do TGFbeta1, um dos responsáveis pelo aumento da produção da matriz extracelular por vários tipos celulares, principalmente por fibroblastos em tecidos lesionados. Alem do aumento de expressão da MEC, o TGFbeta1 também promove a inibição dos processos de degradação da mesma. A intensa expressão desta citocina na pele irradiada pode desencadear o processo de fibrose e, conseqüentemente, afetar a homeostase deste órgão devido ao acúmulo da MEC. / Radiation therapy is one of the most commonly used therapeutic modalities in cancer treatment, aiming the destruction of neoplastic cells using ionizing radiation. A limiting factor is the radiation damage in healthy tissues neighboring the tumor. The irradiation of the skin, accidentally or for therapeutic purposes, can trigger a series of injuries culminating in fibrosis, causing functional alterations in this organ. The morphological evaluation of the effects associated with skin irradiation becomes essential to establish more effective strategies for irradiation and decreased morbidity, and in case of accidents, proper handling of the victim. The aim of this study was to evaluate the radiation-induced dermal changes, using a rats model. Male Wistar rats, three months old, had their skin irradiated, in a 3cm2 field, with single doses of 10, 40 and 60 Gy of electrons with nominal energy of 4MeV. After irradiation, the animals were kept under constant observation, lesions were recorded photographically. The animals were divided into groups and euthanized: on the day of irradiation, 5, 10, 15, 25 and 100 days after irradiation. Part of the skin was fixed in formaldehyde, embedded in paraffin and subjected to microtomy. Sections were stained with hematoxylin-eosin, picrosirius red and immunostained with anti-TGF-beta1. Another part of the tissue was fixed in glutaraldehyde and processed for scanning electron microscopy. It was observed macroscopic skin lesions similar to burns throughout the irradiated area. It was verified, by optical microscopy, the early development of lesions 5 days after irradiation. After 10 days of irradiation there was evidence of epidermal wound healing under the crust formed by the injury. At the day 15 days the tissue below the lesion was reconstructed and had characteristics of healing, displaying a significant polymorphonuclear cells infiltration. After 25 days, at the higher doses, the lesions persisted, which did not occur at the lowest dose, which the irradiated area was already completely healed. After 100 days of irradiation with 40 Gy the wound was healed. With 60 Gy, in some animals, the lesion persisted. In the animals which the healing took place there was a hypertrophy of the epidermis (acanthosis). It was observed a tissue totally morphological mischaracterized, and necrotic. The results obtained by scanning electron microscopy analysis corroborate with the optical microscopy findings, where the higher doses collagen fibers were mischaracterized. The results indicate that the doses used induced a significant inflammation in the skin, activating the immune system. This fact promoted an increased expression of TGFbeta1, which is responsible for an increased production of extracellular matrix (ECM) by various cell types, mainly fibroblasts in injured tissues. Besides the increased expression of ECM, the TGFbeta1 also promotes the inhibition of the degradation processes of the same. The intense expression of this cytokines in irradiated skin can trigger the process of fibrosis and, consequently, affect the homeostasis of the body due to accumulation of ECM.

Apesar da industrialização no setor farmacêutico, o emprego de drogas vegetais constitui desafio atual quando considerado alternativa terapêutica para as populações de baixa renda ou aquelas que apresentam tradição no uso dessas drogas. Além disso, tendências modernas valorizam a variedade de espécies com propriedades curativas, em particular as espécies brasileiras, desafiando os pesquisadores a intensificar investigações nessa área e induzindo à população um crescente consumo. Assim, questões relacionadas à qualidade dessas drogas apresentam fundamental importância. Devido à origem, a carga microbiana detectada nas mesmas é normalmente elevada, oferecendo riscos potenciais ao usuário. Desta forma, a avaliação de sua qualidade sanitária constitui etapa obrigatória no que se refere ao aspecto de segurança ao consumidor. Além disso, a eficácia terapêutica pode igualmente ser comprometida por decomposição de componentes, decorrente da ação de microrganismos. Com o objetivo de eliminar os efeitos decorrentes da biocarga presente nas drogas vegetais, agentes descontaminantes, de natureza física ou química, têm sido empregados. A utilização de tais procedimentos de descontaminação, prevista na legislação vigente, requer estudos relacionados à estabilidade dos princípios ativos após exposição ao agente selecionado. Dentre os agentes destaca-se a irradiação gama, amplamente utilizada em função de sua aplicabilidade na ausência de água e de temperatura elevada, além de apresentar alta penetrabilidade e reduzir, com eficácia, a carga microbiana viável. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar os efeitos de diferentes doses de radiação ionizante sobre a carga microbiana de quatro espécies de drogas vegetais: alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana H.B.K.), bem como detectar possíveis alterações provocadas pela radiação sobre os teores de seus princípios ativos. As análises microbiológicas e químicas foram realizadas antes e após irradiação com doses médias de 5,5 kGy, 11,4 kGy e 17,8 kGy. Os resultados obtidos anteriormente à irradiação revelaram elevados níveis de contaminação: média de 4,1 x106 para microrganismos aeróbicos totais e 3,3x105 para fungos. Após descontaminação, a dose média de 11,4 kGy, reduziu a carga de microrganismos aeróbicos totais a níveis menores ou iguais a 102 em todas as drogas, com exceção da camomila proveniente do fornecedor B (3,2x104). Para os fungos, a menor dose aplicada (5,5 kGy) foi suficiente para reduzir a contagem a níveis da ordem de 10. Com relação à determinação dos marcadores nas drogas vegetais, os resultados obtidos não revelaram alterações significativas nos teores de cafeína no guaraná e de glicosídeos flavonoídicos no ginkgo. Para a camomila, as amostras antes a após irradiação, apresentaram o mesmo teor de óleo volátil bem como ausência de diferenças significativas no teor de α-bisabolol. Em contraste, observou-se redução no teor de 7-glicosil apigenina após submissão à radiação ionizante, indicando degradação decorrente do processo. Com relação à alcachofra, permanece ainda desconhecida a influência da radiação devido à ausência de metodologias adequadas para extração e determinação da cinarina. / Despite industrialization in the pharmaceutical area, the use of vegetable drugs is being considered a therapeutical alternative either for underprivileged people or for those who are already used to their consumption. Furthermore there is presently a tendency to value those species with healing property, mainly the Brazilian ones, what is stimulating research and their increasing consumption. Thus, issues concerning the quality of such drugs are extremely important, mainly due to the fact that their microbial load offers potential risks to consumers. Consequently, the evaluation of their sanitary conditions has become fundamental, also owing to the fact that their therapeutical efficacy can be harmed by the decomposition of their components, as a result of the action of microorganisms. Therefore, physical or chemical decontamination has been employed as a measure to reduce the bioburden. Although these procedures are being legally performed they require studies concerning the stability of the active principles after the process. Gamma irradiation has been one of the most important decontaminating agents, widely used due to its applicability in the absence of water or high temperature and to its property of presenting high penetration and efficiently reducing the viable microbial load. This work aimed at evaluating the effects of different radiation doses over the microbial burden of four kinds of vegetable drugs: artichoke (Cynara scolymus L.), chamomile (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) and guarana (Paullinia cupana H.B.K.). The detection of possible alterations provoked by radiation on the contents of their active principies has also been a goal of this study. The microbiological and chemical analyses were performed before and after irradiation with average doses of 5,5 kGy, 11,4 kGy and 17,8 kGy. The results revealed high contamination levels: average of 4,1 x106 for total aerobic microorganisms and 3,3x105 for fungi. After decontamination the average dose of 11,4 kGy reduced the total aerobic microbial count to levels below or equal to 102 in all drugs, except the chamomile provided by supplier B (3,2x104). For fungi, the lowest dose applied (5,5 kGy) was enough to reduce the count to a level of 10. As to the determination of markers in vegetable drugs, the results obtained presented no significant alterations in cafein contents of guarana or in flavonol glycosides of ginkgo. The samples of chamomile, both prior to and after radiation presented the same yield of essential oil as well as absence of significant differences in the contents of α-bisabolol. On the other hand, a reduction in the concentration of apigenin-7-glycoside after irradiation was observed, what indicates degradation caused by the process. The influence of radiation over artichoke remains unknown due to the absence of adequate methods of extraction and determination of cinarin.