A montagem de um sistema que permite a detecção de modulação no coeficiente de absorção ótica, devido ao campo elétrico aplicado, foi concluída. A máxima sensibilidade atingida foi de &#916 K / K = 1,5 x 10-6 com resolução em comprimento de onda de 3 nm. O efeito Stark de 2&#170 ordem, na freqüência dupla da do campo elétrico aplicado foi medido para o centro F em KCl e KBr e comparado com provisões teóricas. Os valores obtidos para o KCl coincidem com os de Chiarotti, o que confirma o bom funcionamento do sistema, e diferem dos valores calculados teoricamente. Essa diferença é atribuída à correção do campo local. Os valores obtidos experimentalmente para a variação relativa do coeficiente de absorção foram: para KCl: &#916K / K = 2,93 x 10-5 (78&#176 K) para KBr: &#916K / K = 2,85 x 10-5 (78&#176 K) / The assembly of a system which allows the detection of modulation in the coefficient of optical absorption, due to the applied electrical field, was completed. The maximum sensitivity achieve was &#916 K / K = 1,5 x 10-6, in wave length, of 3 nm. The Stark effect of second order, in the frequency twice as that of the applied electrical field was measured for the center F in KCl and KBr and compared with theoretical previsions. The values obtained for KCl coincide with those of Chiarotti\'s, which confirms the good functioning of the system, and differ from the values calculated theoretically. This difference in ascribed to the correction of the local field. for KCl: &#916K / K = 2,93 x 10-5 (78&#176 K) for KBr: &#916K / K = 2,85 x 10-5 (78&#176 K).

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-20T13:25:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação-digital.pdf: 2703779 bytes, checksum: 932fadac81fdbfd0fee52b9e614ccf40 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T13:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação-digital.pdf: 2703779 bytes, checksum: 932fadac81fdbfd0fee52b9e614ccf40 (MD5) Previous issue date: 2015-07-20 / Esta dissertação apresenta a construção e caracterização de um protótipo de cabeça sensora óptica para medição da corrosão em estruturas metálicas que têm o zinco como elemento de proteção. O elemento sensor consiste de uma fibra óptica com ponta metalizada com zinco. A fabricação da cabeça sensora envolve a clivagem, limpeza e deposição do metal. A caracterização foi realizada colocando o elemento sensor num sistema de medição óptica que mede o sinal óptico refletido pelo metal depositado na face da fibra. Foram estudados três métodos de deposição: térmica, por spray metálico e por sputtering. Porém, a deposição por sputtering foi a única que se mostrou ser mais adequada na construção do elemento sensor. Os resultados da medição pelo sistema proposto sugerem ser possível monitorar a corrosão do metal na ponta da fibra pela modulação do sinal óptico refletido. Desta forma, ao medir o tempo entre a intensidade da luz refletida máxima e mínima, foi possível calcular a taxa de corrosão do zinco. Isso sugere que as cabeças construídas, nos experimentos desta dissertação, têm um grande potencial para serem utilizadas num sistema óptico de monitoramento da corrosão em estruturas galvanizadas. / This dissertation presents the construction and characterization of a prototype optical sensor head for measuring corrosion on metal structures that have zinc as a protective element. The sensor element consists of an optical fiber with metalized face with zinc. The manufacture of the sensor head involves the cleavage, cleaning and metal deposition. Characterization was made by placing the sensor element in an optical measuring system that measures the optical signal reflected by the metal deposited on the face of the fiber. Three methods of deposition were studied, thermal, by metal spraying and sputtering. However, the sputtering deposition was the only one that was more appropriate in the construction of the sensor element. The measurement results by the proposed system suggest that it is possible to monitor metal corrosion on the tip of the fiber optic signal modulation reflected. Therefore, when measuring the time between intensity maximum and minimum reflected light, it was possible to calculate the zinc corrosion rate. This suggests that the heads built, in this dissertation, have great potential to be used in the optical system of monitoring corrosion in galvanized structures.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-20T15:27:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação-digital.pdf: 2703779 bytes, checksum: 932fadac81fdbfd0fee52b9e614ccf40 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T15:27:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação-digital.pdf: 2703779 bytes, checksum: 932fadac81fdbfd0fee52b9e614ccf40 (MD5) Previous issue date: 2015-07-20 / Esta dissertação apresenta a construção e caracterização de um protótipo de cabeça sensora óptica para medição da corrosão em estruturas metálicas que têm o zinco como elemento de proteção. O elemento sensor consiste de uma fibra óptica com ponta metalizada com zinco. A fabricação da cabeça sensora envolve a clivagem, limpeza e deposição do metal. A caracterização foi realizada colocando o elemento sensor num sistema de medição óptica que mede o sinal óptico refletido pelo metal depositado na face da fibra. Foram estudados três métodos de deposição: térmica, por spray metálico e por sputtering. Porém, a deposição por sputtering foi a única que se mostrou ser mais adequada na construção do elemento sensor. Os resultados da medição pelo sistema proposto sugerem ser possível monitorar a corrosão do metal na ponta da fibra pela modulação do sinal óptico refletido. Desta forma, ao medir o tempo entre a intensidade da luz refletida máxima e mínima, foi possível calcular a taxa de corrosão do zinco. Isso sugere que as cabeças construídas, nos experimentos desta dissertação, têm um grande potencial para serem utilizadas num sistema óptico de monitoramento da corrosão em estruturas galvanizadas. / This dissertation presents the construction and characterization of a prototype optical sensor head for measuring corrosion on metal structures that have zinc as a protective element. The sensor element consists of an optical fiber with metalized face with zinc. The manufacture of the sensor head involves the cleavage, cleaning and metal deposition. Characterization was made by placing the sensor element in an optical measuring system that measures the optical signal reflected by the metal deposited on the face of the fiber. Three methods of deposition were studied, thermal, by metal spraying and sputtering. However, the sputtering deposition was the only one that was more appropriate in the construction of the sensor element. The measurement results by the proposed system suggest that it is possible to monitor metal corrosion on the tip of the fiber optic signal modulation reflected. Therefore, when measuring the time between intensity maximum and minimum reflected light, it was possible to calculate the zinc corrosion rate. This suggests that the heads built, in this dissertation, have great potential to be used in the optical system of monitoring corrosion in galvanized structures.

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T07:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Drummond_AndreCosta_D.pdf: 3173697 bytes, checksum: 8c446932862579ce4a57c4c53cce79b7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Em redes ópticas com multiplexação por comprimento de onda (WDM), a alocação de banda passante ocorre em múltiplos da capacidade de um comprimento de onda, que, nos dias de hoje, corresponde a 40 Gbps. No entanto, a demanda de banda passante dos fluxos em redes IP sobre WDM é da ordem de Mbps, o que é, consideravelmente inferior a capacidade de um comprimento de onda. Para a utilização eficiente da grande capacidade disponível em redes WDM, agrega-se diversos fluxos com pequena demandas de banda em caminhos ópticos compostos pelos comprimentos de onda. A referida agregação é realizada pelo mecanismo chamado agregação de tráfego (em Inglês, traffic grooming). Para a agregação, é necessário, que se defina a rota a ser utilizada para o estabelecimento de uma conexão entre pares comunicantes, bem como o comprimento de onda a ser utilizado ao longo da rota, ou seja, é necessário resolver o chamado problema de roteamento e alocação de comprimento de onda (do Inglês, routing ou wavelength assignment, usualmente abreviado por RWA). Por outro lado, aplicações emergente em e-Ciência e novas aplicações multimídia demandam banda passante superior 'a capacidade de um comprimento de onda, requerendo que o fluxo seja transmitido em vários caminhos ópticos, possivelmente por rotas distintas, o que traz novos desafios, inclusive para os mecanismos de agregação de tráfego. Esta tese investiga diversos problemas em agregação de tráfego e propõe soluções originais para os mesmos. Propõe-se solução para o problema de coloração de grafo auxiliar para a resolução do problema RWA, através da recente Teoria de Complexidade Parametrizada, a fim de se reduzir a complexidade computacional da solução, tornando-a escalável. Introduzem-se, também, algoritmos para a resolução do problema de agregação dinâmica de tráfego, que consideram, parcialmente, a topologia da rede, para se promover a escalabilidade da solução. Tais algoritmos promovem, adicionalmente, bloqueio balanceado entre os diversos pares comunicantes na rede (justiça de bloqueio). Propõem-se, por último, algoritmos para agregar tráfego quando os fluxos demandam maior quantidade de banda passante do que a capacidade de um canal, através do roteamento por múltiplos caminhos, tanto para cenários envolvendo um único domínio como para cenários envolvendo múltiplos domínios. A solução proposta, redunda em maior robustez à falhas / Abstract: In wavelength division multiplexing (WDM) networks, the great discrepancy between the bandwidth demand of Internet Protocol (IP) flows (of the order of Mbps) and the bandwidth availability in one wavelength, which currently can be 40 Gbps, has motivated the adoption of techniques, called traffic grooming, for the efficient transmission of these flows. Traffic grooming aggregates flows with small bandwidth demand in a wavelength. For that, it is necessary to determine the route to be used for the establishment of a requested connection between a source and a destination as well as the wavelength to be allocated to this connection. These are determined by the solution of the so called routing and wavelength assignment problem (RWA). Moreover, the bandwidth requirement of some emerging e-Science and multimedia applications exceed the capacity of one wavelength requiring that a requested connection be established using multiple wavelengths and possibly multiple paths. In this Thesis, several issues in traffic grooming are addressed. An algorithm based on the recent Parametrized Complexity Theory is proposed for solving efficiently the graph coloring problem which is one of the steps in the solution of the RWA problem. Additionally, efficient algorithms which consider partially the topology of the network (zones) are introduced for producing balanced blocking among source destination pairs. Moreover, algorithms for providing connectivity to requests with bandwidth demand greater than the capacity of a wavelength are proposed. These algorithms use multiple paths for both requests that transverse multiple domains and those which do not. Furthermore, robustness to link failure is increased by using these algorithms / Doutorado / Doutor em Ciência da Computação

Orientadores: Edi Lucia Sartorato, Andrea Trevas Maciel-Guerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_PauloMauriciodoAmorDivino_M.pdf: 2620124 bytes, checksum: aacc629866a9ff7880f48f266f4f3743 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Nos seres humanos, a visão é o sentido que retrata com melhor fidelidade o ambiente que os cerca. A ausência do sentido da visão é definida como cegueira. As conseqüências da cegueira são problemas de saúde pública importantes, pois têm um impacto significativamente negativo sobre o desenvolvimento econômico e social dos indivíduos afetados. A perda visual pode ser resultado de lesão nos centros nervosos superiores, nas vias ópticas ou em estruturas do próprio olho. As causas vão desde traumas oculares até doenças congênitas, como: glaucoma congênito, catarata congênita e Neuropatia Óptica Hereditária de Leber (LHON). A LHON é uma doença, causada por alterações no DNA mitocondrial, caracterizada pela perda repentina da visão em ambos os olhos, devido a uma degeneração do nervo óptico. Atualmente, 17 principais mutações associadas à LHON foram registradas, onde três dessas mutações representam 95% dos casos (mutações primárias) e as 14 mutações subseqüentes representam apenas 5% do total (mutações secundárias). Não foram relatados, até o momento, estudos que definam a freqüência das mutações ou estudos populacionais de prevalência no Brasil. Desta forma, o presente estudo teve como principal objetivo definir a freqüência das mutações da LHON em pacientes brasileiros. Foram avaliados 55 pacientes com hipótese diagnóstica de LHON ou neuropatia óptica adquirida de origem desconhecida. Mutações primárias (G11778A, T14484C e G3460A) e mutações secundárias nos genes MT-ND1, MT-ND4, MT-ND4L, MT-ND5, MT-ND6 e MT-CYB foram rastreadas em todos os indivíduos estudados. O rastreamento das mutações primárias foi realizado pelo método de restrição enzimática. Para os pacientes que não apresentaram mutações primárias procedeu-se o seqüenciamento direto para rastrear mutações secundárias. O método de DHPLC foi padronizado para o rastreamento de mutações primárias. Mutações primárias foram encontradas em 19 pacientes, ou seja, em 38,2% dos casos. A freqüência dessas mutações ficou definida como: 67% da mutação G11778A (13 casos), 28% da mutação T14484C (5 casos) e 5% da mutação G3460A (apenas 1 caso). A mutação G11778A apresentou números próximos aos encontrados nas populações estudadas em outras partes do mundo, confirmando ser a principal causa de LHON também em pacientes brasileiros. A mutação T14484C, como na maioria das populações mundiais, mostrou-se como a segunda maior causa da LHON, porém mostrou uma freqüência quase duas vezes maior que o descrito na literatura. Enquanto que a mutação G3460A apresentou freqüência muito baixa se comparada as das demais populações estudadas. Não foram encontradas mutações secundárias. A ausência dessas mutações pode ser atribuída à possibilidade de haver mutações em regiões do DNA mitocondrial não rastreadas no presente estudo. Há também a possibilidade de os pacientes em que não foram localizadas mutações não serem portadores da LHON, apresentando outra anomalia com dados clínicos semelhantes. No presente estudo também foi possível, a partir do teste molecular a confirmação da hipótese diagnóstica de LHON em alguns pacientes / Abstract: The vision is the sense that best expresses the environment surrounding the mankind. The term blindness is used to define the absence of the vision. The consequences of blindness are important problems of public health concern as they cause a negative impact on the economic and social development of the affected individuals). The visual loss is characterized by congenital deprivation and it can be total or partial, permanent or temporary. Furthermore, visual loss may result from superior nerve centers damage, optic pathways lesions or physic damage of the eye itself. Thus, the visual loss causes range from trauma to ocular congenital diseases such as congenital glaucoma, congenital cataract and Leber Hereditary Optic Neuropathy (LHON). LHON is a mitochondrial disease characterized by sudden loss of vision in both eyes, due to an optic nerve degeneration. Currently, 17 main LHON associated mutations were published, three of which account for 95% of the cases (primary mutations) and the subsequent fourteen account for only 5% of the total (secondary mutations). The frequencies of mutations envolved in LHON in Brazilian patients have not been reported so far. Therefore, the aim of this study was to define the LHON mutations frequency in Brazilian patients. We evaluated 55 patients with LHON diagnosis or acquired optic neuropathy of unknown origin. Primary mutations (G11778A, T14484C and G3460A) and secondary mutations in the genes MT-ND1, MT-ND4, MT-ND4L, MT-ND5, MT-ND6 and MT-CYB were screened in all individuals studied. Screening of primary mutations was performed by the method of enzyme restriction. Patients who did not have primary mutations were screened for secondary mutations by direct sequencing. The DHPLC method was used for primary mutations screening. Primary mutations were found in 19 patients, ie 38.2% of cases. The frequency of these mutations was defined as 67% for the G11778A mutation (13 cases), 28% for the T14484C mutation (5 cases) and 5% for the G3460A mutation (only 1 case). The mutation G11778A showed numbers similar to those found in the populations studied in other parts of the world, confirming that the main cause of LHON also in Brazilian patients. The T14484C mutation, as in most world populations, showed up as the second leading cause of LHON, but it showed a frequency almost twice that reported. While the G3460A mutation frequency showed very low compared to the other populations studied. No secondary mutation was found. The absence of these mutations can be attributed to the possibility of mutations in mitochondrial DNA regions not screened in this study. There is also the possibility that patients in whom no mutations were not found to be carriers of LHON, with another anomaly with similar clinical data. This study evaluated the situation of primary and secondary mutations associated with LHON in a sample of Brazilian individuals. It was also possible, from the molecular testing to confirm the diagnosis of LHON in some patients / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular

OBJETIVO: avaliar a capacidade de índices de preenchimento muscular da órbita, calculados a partir de medidas na tomografia computadorizada de multidetectores, detectar a neuropatia óptica distireoidiana em pacientes com orbitopatia de Graves. MÉTODOS: noventa e três pacientes com diagnóstico de orbitopatia de Graves foram prospectivamente estudados. Todos os pacientes foram submetidos a um exame oftalmológico completo e à tomografia computadorizada de multidetectores. Na estação de trabalho do tomógrafo foram calculados índices baseados em medidas lineares, de área e de volume de preenchimento muscular da órbita. O índice linear de Barrett, foi calculado a partir da relação entre a medida dos músculos extra-oculares em cortes coronais no ponto médio do nervo óptico orbitário e o diâmetro da órbita na mesma posição. Nesse mesmo corte coronal uma escala de 0 a 3 foi utilizada para categorizar o grau do preenchimento muscular e de compressão do nervo óptico segundo método descrito por Nugent e colaboradores. Medidas de área foram realizadas de cortes coronais a 12, 18 e 24 mm da linha interzigomática. Três índices de área foram calculados estimando-se a razão entre a área dos músculos extraoculares e a do continente ósseo medidas. Herniação de gordura orbitária pela fissura orbitária superior foi registrada como presente ou ausente conforme método descrito por Birchall e colaboradores. Dois índices volumétricos foram calculados, o primeiro baseado em cortes axiais de todo o continente orbitário (do ápice à rima orbitária anterior) e o segundo baseado em cortes coronais da órbita a partir de um ponto médio do segmento orbitário do nervo óptico até o limite anterior do canal óptico. As órbitas foram divididas em dois grupos, um com e outro sem neuropatia óptica distireoidiana e esses grupos foram comparados entre si. RESULTADOS: cento e duas órbitas de 61 pacientes atenderam aos critérios de inclusão e foram analisadas. Quarenta e uma órbitas eram do grupo com neuropatia e 60 daquele sem a neuropatia óptica distireoidiana. Para todos os índices, exceto para o de herniação de gordura, houve diferença significativa entre os dois grupos (<0,001). A melhor combinação de sensibilidade e especificidade para o índice linear de Barrett foi de 79% e 72% respectivamente, com razão de chances de 9.2. A escala categórica de Nugent apresentou sensibilidade de 58,3% e especificidade de 84,7%, acurácia de 74,7% e razão de chances de 7,8. Todos os índices de área e de volume apresentaram boa capacidade na detecção da neuropatia óptica distireoidiana. Os índices com melhor desempenho diagnóstico foram o de área a 18mm com sensibilidade de 91,7%, especificidade de 89,9%, acurácia de 90,5% e razão de chance de 97,2, e o de volume do ápice orbitário com sensibilidade de 92%, especificidade de 86%, acurácia de 88% e razão de chance de 97,2. CONCLUSÕES: os novos índices calculados baseados em área e volume foram preditores da neuropatia óptica e apresentaram desempenho superior aos métodos reproduzidos de estudos anteriores. A continuidade dos estudos na busca de métodos objetivos e capazes de identificar a neuropatia óptica distireoidiana com cada vez maior eficiência e praticidade é de grande relevância para a melhoria do diagnóstico e do tratamento da orbitopatia de Graves e suas complicações / PURPOSE: to evaluate the ability of orbital apex crowding indexes, calculated with multidetector-computed tomography (MDCT), to detect dysthyroid optic neuropathy (DON). METHODS: ninety-three patients with GO were studied prospectively with complete neuro-ophthalmic examination and MDCT scanning. All patients underwent a complete neuro-ophthalmic examination and scanning on a MDCT. In a dedicated workstation, linear, square and volumetric indexes of the orbital apex crowding were calculated. Barretts linear index was calculated as the percentage of the orbit occupied by muscles in a coronal scan halfway between the posterior globe and the orbital apex. At the same coronal scan, the severity of optic nerve crowding was also assessed by using the subjective grading scale (0, 1, 2 or 3) described by Nugent et al. Quantitative square area measurements were performed on coronal sections 12, 18 and 24 mm from the interzygomatic line. The muscular/bony area ratio was calculated as a crowding index. Intracranial fat prolapse through the superior orbital fissure was recorded as present or absent, according to a method described Birchall at al. Two volumetric indexes were calculated, one from axial scans of the entire orbit content (up to the orbital rim) and one from coronal scans of the orbital content from the entrance of the optic canal up to the middle point of the orbital segment of the optic nerve. Orbits were divided into two groups: with or without DON and comparison between groups was performed. RESULTS: one hundred and two orbits (41 orbits with DON, and 61 without DON) of 61 patients met the inclusion criteria and were included in the analysis. All indexes, except the intracranial fat prolapse, were significantly greater in orbits with DON (<0,001). There was no significant difference regarding intracranial fat prolapse. Area under the receiver operating characteristics curves was 0.91, 0.93 and 0.87 for CIs at 12, 18 and 24 mm, respectively. The best combination of sensitivity and specificity for the Barretts index was 79%/72% and odds ratio of 9.2. The Nugents subjective grading scale detected DON with 58.3% sensitivity, 84,7% specificity, 74.7% accuracy and odds ratio 7.8. All square area and volumetric indexes calculated presented good ability to detect DON. The best performance of the square area indexes was observed at 18 mm where a cutoff value of 57.5% showed sensitivity of 91.7% and a specificity of 89.8%, accuracy 90.5% and odds ratio of 97.2. The best sensitivity/specificity ratio of the volumetric indexes was found for the one calculated at the apex, with sensitivity of 93%, specificity of 84%, and accuracy of 88% for detecting DON. CONCLUSIONS: The new orbital crowding indexes based on area and volumetric measurements found to predict DON more reliably than Barretts linear index, subjective grading of orbital crowding or intracranial fat prolapse. Further imaging studies would be useful to validate and improve objective methods to predict DON, and thus contribute to early diagnosis treatment

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Estudo do Desempenho de Filtros AcÃstico-Ãpticos SintonizÃveis (AOTF) como Componentes BiestÃveis e sua UtilizaÃÃo na Criptografia em Redes Ãpticas apresenta, primeiramente, um estudo analÃtico e numÃrico de tais filtros destacando suas principais propriedades de transmissÃo e analisando seu comportamento devido aos efeitos nÃo-lineares e o surgimento da biestabilidade Ãptica quando um sistema de feedback à introduzido. Em seguida, propÃe o uso do AOTF, somado à modulaÃÃo de pulsos ultracurtos por posiÃÃo (PPM) e por amplitude (PAM), simultaneamente, para gerar um sistema criptogrÃfico a ser utilizado em redes Ãpticas. As simulaÃÃes numÃricas foram realizadas utilizando-se o mÃtodo de Runge-Kutta de Quarta Ordem. Os resultados obtidos para o estudo da biestabilidade mostraram a dependÃncia da curva de histerese com relaÃÃo ao produto da constante de acoplamento pelo comprimento do dispositivo e ao fator de conversÃo potÃncia-constante de propagaÃÃo (G). Mostrou-se que o intervalo da biestabilidade varia significativamente tanto com G como com produto da constante de acoplamento pelo comprimento do dispositivo, mas suas contribuiÃÃes sÃo diferentes. A variaÃÃo do produto da constante de acoplamento pelo comprimento do dispositivo aumenta o tamanho do intervalo da biestabilidade, enquanto que o aumento de G faz com que a biestabilidade ocorra para potÃncias iniciais cada vez menores. Os resultados obtidos no estudo do AOTF como criptÃgrafo mostraram que à possÃvel definir um par de parÃmetros, chamado par PPM/PAM, diretamente relacionado com as modulaÃÃes usadas no processo, que servirà como elemento fundamental para a comunicaÃÃes entre dois usuÃrios em uma rede Ãptica usando um AOTF para codificar a mensagem e outro para decodificar. / The performance of acoustic-optic tunable filters (AOTF) as a bistable component, applied to cryptography in optical networks, has been studied with analytical and numerical methods. Initial investigations of such filters highlighted their main transmissions, and analyzed their behavior by nonlinear effects with formation of optical bistability when a feedback was introduced in the system. Subsequently, it was proposed the use of an AOTF device, together with simultaneous modulation of ultrashort pulses by position (PPM) and amplitude (PAM), for generation of a cryptographic system for application in optical networks. Numerical simulations were performed using the Runge-Kutta fourth order method. The results for the study of bistability showed the dependence of the hysteresis curve with respect to the product of coupling constant by the length of the device and the conversion power-coupling constant factor (G). It was shown that the range of bistability varies significantly with both G and the product of coupling constant by the length of the device. The variation of the product of coupling constant by the length of the device directly increases the size of the bistability range while the increase in G causes the bistability occurrence for initial powers to decrease. The results obtained in the study of the AOTF as a cryptographer showed that it is possible to define a pair of parameters, called PPM/PAM pair, directly related to the modulations used in the process, which will serve as key to communications between two users in an optical network. The device would be used to encode and decode data.

Peptídeos antimicrobianos (PAMs) fazem parte do sistema de defesa de muitas plantas e animais, e apresentam potente ação contra micro-organismos parasitas e patógenos, sem causar danos às células do organismo hospedeiro. A seletividade dos peptídeos antimicrobianos por tais micro-organismos ocorre por diversos fatores, dentre eles a composição lipídica diferenciada de organismos procariotos e eucariotos. A camada externa da membrana celular de animais procariotos é composta, em parte, por lipídios negativos, diferindo da camada externa de organismos eucariotos, neutra. Logo, os peptídeos antimicrobianos, catiônicos, apresentam seletiva atração pela membrana de animais procariotos, como bactérias e fungos, devido à interação eletrostática. Deste modo, a interação do peptídeo com a membrana de organismos procariotos e eucariotos ocorre de modo diferenciado, levando a diferentes mecanismos de ação e efeitos. Para melhor compreensão da atividade de peptídeos antimicrobianos, este trabalho apresenta um estudo da interação do peptídeo antimicrobiano KHya1 com membranas modelo, que são sistemas miméticos de membranas celulares formados por lipossomos de composição lipídica controlada. O peptídeo KHya1 apresenta sequência (Ile - Phe - Gly - Ala - Ile - Leu - Phe - Leu - Ala - Leu - Gly - Ala - Leu - Lys - Ans - Leu - Ile - Lys - NH2) com 4 cargas positivas. Sua sequência primária provém de uma modificação com relação à sequência do peptídeo Hylina1, originalmente encontrado na secreção da pele do sapo, Hipsiboas albopunctatus. Ambos os peptídeos apresentam comprovada ação anti- bacteriana e anti- fúngica. Neste trabalho, a interação do peptídeo KHya1 com membranas modelo de composição lipídica neutra (DPPC, dipalmitoil fosfatidil colina), aniônica (DPPG, dipalmitoil fosfatidil glicerol) e mista (DPPC:DPPG, 1:1) foi estudada por meio de diversas técnicas experimentais: calorimetria diferencial de varredura (DSC), fluorescência estática e temporal, utilizando a sonda natural do peptídeo (Trp, Triptofano) e sonda extrínseca de bicamada (Laurdan), experimentos de vazamento de sonda fluorescente encapsulada, espalhamento de luz dinâmico (DLS), microscopia óptica, ressonância paramagnética eletrônica (ESR) e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). Esses estudos reportam que o peptídeo antimicrobiano KHya1 pode apresentar diferentes mecanismos em membranas neutras e aniônicas/ mistas, que estão relacionados a diferentes posições do peptídeo na bicamada, levando a modificações estruturais distintas nas membranas, dependendo de sua composição lipídica. Os resultados sugerem que o peptídeo KHya1 interage preferencialmente com a superfície da membrana neutra, causando uma perturbação média nos lipídios. Também foi observado neste caso, maior partição do peptídeo em solução aquosa, comparada à partição observada em dispersões lipídicas aniônicas. Por outro lado, o peptídeo KHya1 pode estar ancorado transversamente em membranas compostas por lipídios negativos. Resultados de SAXS sugerem que o peptídeo causa estreitamento da espessura da bicamada, tanto na fase gel quanto na fase fluida. Para os sistemas modelo compostos pela mistura de lipídios, foi observado que o peptídeo interage preferencialmente com os lipídios aniônicos, e as perturbações que o peptídeo causa em DPPC:DPPG são maiores do que as observadas para os sistemas neutro e aniônico. Esse efeito pode ser consequência da maior razão molar peptídeo-PG em vesiculas mistas, e/ou o peptídeo pode causar defeitos entres lipídios neutros e aniônicos, modificando a permeabilidade da membrana. Embora também seja observado vazamento em vesículas neutras, a microscopia óptica e medidas de vazamento de sonda fluorescente encapsulada mostraram diferentes mecanismos de vazamento de membranas neutras e aniônicas. Para altas concentrações de peptídeo grandes poros são formados levando ao colapso de vesículas compostas por lipídios aniônicos. Os diferentes efeitos do peptídeo antimicrobiano KHya1 em membranas neutra e aniônica, aqui observados, podem ter relevante importância para entender a ação eficaz de peptídeos antimicrobianos contra organismos procariotos, como bactérias e fungos, e ação reduzida em células eucariotas. / Antimicrobial peptides are part of the innate defense immunity system of several plants and animals. In general, they exhibit strong activity against pathogen microorganisms, without affecting the host cells. The antimicrobial peptides selectivity against specific target pathogens is due to several factors, including the different lipid composition of prokaryotic and eukaryotic membranes: for instance, they can be distinguished by the presence or absence of negatively charged lipids at the cell surface, respectively. Therefore, the electrostatic interaction between cationic antimicrobial peptides and anionic membranes can play an important role in the selectivity and activity of these peptides. Here, we present a study of the antimicrobial peptide KHya1 with model membranes: liposomes prepared with controlled lipid composition that mimic the membrane outer leaflet of bacterial and eukaryotic cells. Peptide KHya1 (Ile - Phe - Gly - Ala - Ile - Leu - Phew - Leu - Ala - Leu - Gly - Ala - Leu - Lys - Ans - Leu - Ile - Lys - NH2) has a net charge of +4. KHya1 primary sequence originates from a modification of the sequence of Hylina1, a peptide isolated from the secretion of the skin of the frog Hipsiboas albopunctatus. Both peptides are known to exhibit effective action against bacteria and fungi. The interaction of peptide KHya1 with model membranes composed by neutral (DPPC, dipalmitoyl phosphatidyl choline), anionic (DPPG, dipalmitoyl phosphatidyl glycerol) and a mixture of both lipids (DPPC:DPPG, 1:1) was studied by the use of several different experimental techniques: differential scanning calorimetry (DSC), static and time-resolved fluorescence, using the peptide natural probe (Trp, Tryptophan) and an extrinsic bilayer probe (Laurdan), experiments of leakage of an entrapped fluorescent dye, dynamical light scattering (DLS), optical microscopy, electron spin resonance (ESR) and small-angle x-ray scattering (SAXS). The peptide KHya1 was found to interact differently with neutral and anionic membranes, located at different positions in the bilayer, and causing distinct membrane structural modifications. KHya1 preferentially interacts at the surface of neutral membranes, causing an average perturbation in the lipids. With DPPC, we also observed a larger partition of the peptide in aqueous solution, compared to the peptide aqueous partition in anionic lipid dispersions. In membranes composed of negatively charged lipids, the peptide KHya1 seems to be strongly anchored in a transmembrane position. SAXS results suggest that the peptide insertion causes membrane thinning, in both gel and fluid phases. For model systems composed by the mixture of neutral and anionic lipids, we observed that the peptide preferentially interacts with anionic lipids, and the changes the peptide causes in DPPC:DPPG vesicles are larger than those observed with pure anionic systems. This effect may be due to the larger peptide/PG molar ratio in DPPC:DPPG vesicles, and/or to lipid segregation caused by the peptide, and the consequent structural defects at the borders of neutral and anionic domains. Although KHya1 increases the permeability of neutral bilayers, optical microscopy and experiments of leakage of entrapped fluorescent dyes showed different mechanism of leakage for neutral and negatively charged bilayers. For high peptide concentrations, large pores are formed in anionic vesicles, leading to vesicle collapse. The new insights shown here about the different structural modifications caused by the antimicrobial peptide KHya1 in neutral and anionic vesicles can possibly explain the efficient action of this peptide against bacteria and its reduced effect in eukaryotic cells.

O nitreto de índio (InN) e seus derivados (como o oxi-nitreto de índio) são materiais com alta potencialidade de aplicações em dispositivos optoeletrônicos devido às suas propriedades ópticas e eletrônicas. Para o InN foi obtido originalmente um band gap em torno de 1,9 eV e, apesar deste valor aparecer com freqüência na literatura, têm se obtido valores entre 0,7 e 0,9 eV nos últimos anos para filmes depositados por MBE. Como os principais objetivos deste projeto foram a deposição e caracterização de filmes finos de nitreto de índio nanoestruturado e o desenvolvimento de um dispositivo na faixa do infravermelho, foi priorizada a obtenção destes filmes finos com band gap inferior a 1,75 eV. Os filmes de InN foram depositados através de dois métodos: deposição por sputtering e deposição assistida por feixes de íons (IBAD), métodos que permitem o controle da estequiometria e a cristalização dos filmes produzidos. Foram feitas análises de propriedades elétricas e ópticas através de técnicas como espectroscopia no infravermelho, difração por Raio-X, efeito Hall e análise de corrente em função de tensão. Os filmes produzidos por sputtering apresentaram características superiores (como resposta à luz, cristalinidade) aos filmes produzidos por IBAD. Embora o band gap resultante para os filmes depositados por ambas técnicas seja similar, outras análises como difração por Raio-X apresentaram resultados estruturais muito abaixo dos esperados para o nitreto de índio produzido por IBAD. Quando adicionado hidrogênio ao processo de deposição por sputtering, verificou-se uma melhora nas características estruturais, ópticas e elétricas do InN; o filme apresentou efeito fotoelétrico mais intenso, o que é um resultado favorável, já que ele será utilizado na fabricação de um sensor. Foram estudados também filmes finos de oxi-nitreto de índio (InNO). Esta liga ternária pertence a uma classe nova de materiais com propriedades ópticas, mecânicas e elétricas potencialmente interessantes para aplicações industriais. Numerosas propriedades do InNO, como por exemplo, índice de refração e intensidade do efeito fotoelétrico, variam de acordo com a porcentagem de oxigênio contida no filme formado. / The indium nitride (InN) and their alloys are materials with high potential for applications in optoelectronic devices due to their optical and electronic properties. The InN has a band gap around 1.9 eV, however, in literature, it appears frequently between 0.7 and 0.9 eV. The main objectives of this work were the deposition and characterization of thin films of nanostructured indium nitride and the development of a device in the infrared range. It was prioritized to obtain these thin films with band gap less than 1.75 eV. The InN films were deposited by two methods: deposition by sputtering and ion bean assisted deposition (IBAD), methods that allow control of stoichiometry and crystallization of the produced films. Were made electrical and optical analysis using techniques such as FTIR, X-ray diffraction, Hall effect and analysis IxV. The films produced by sputtering showed superior characteristics when compared with the films produced by IBAD. Although the resulting band gap for deposited films by both techniques are similar, other analysis, as X-ray diffraction, showed structural results below at expected for indium nitride produced by IBAD. When is added hydrogen to the sputtering deposition process, there was an improvement in the structural, electrical and optical properties of InN; the film presented more intense photoelectric effect, which is a good result, since it will be used in the sensor fabrication. Were also studied indium oxy-nitride thin films (InNO). This ternary alloy belongs to a new class of materials with optical, mechanical and electrical potentially interesting for industrial applications. Numerous properties of the InNO, such as the refractive index and the photoelectric effect intensity, vary according to the proportion of oxygen and nitrogen contained in the formed film.

A expressão do receptor de potencial receptor transiente, vanilóide 1 (TRPV1) começa desde estágios pré-sinaptogênicos da retina. O bloqueio farmacológico desse receptor nesse período diminui a apoptose fisiológica, havendo possível envolvimento da sinalização de MAP quinases. Na retina do animal adulto, observamos que a expressão de TRPV1 é amplamente difundida, albergando neurônios, células endoteliais e células da microglia. A ativação dos receptores TRPV1 é potencialmente citotóxica, e os mecanismos que podem estar envolvidos incluem a liberação de glutamato, a excitotoxicidade e o estresse nitrosativo. Evidenciamos que a lesão prévia de células ganglionares sensibiliza o tecido retiniano à citotoxicidade mediada pela estimulação de TRPV1. Porém, o bloqueio de TRPV1, tanto in vivo quanto in vitro, não inibiu a morte de células ganglionares axotomizadas. Esses dados sugerem que o receptor TRPV1 participa da modulação de diversos processos fisiopatológicos na retina. / TRPV1 expression in the developing retina begins before retinal sinaptogenesis. TRPV1 blockade reduced the normal apoptosis in this period, and MAPK signaling seems to be involved in this process. In the adult retina, TRPV1 are expressed in neuronal, endothelial and microglial cells. The activation of those receptors is potentially cytotoxic, and glutamate release and further excitotoxicity and nitrosative stress might be also involved. Axotomized retinal ganglion cells were sensitized to TRPV1 citotoxicity, but TRPV1 antagonism, both in vitro and in vivo, did not reduce the loss of ganglion cell after axotomy. Our results suggest that TRPV1 receptors are involved in synaptic function and homeostatic control in the retina. Moreover, TRPV1 seems to be indirectly involved in cellular degeneration that follows the section of retinal ganglion cell axons.