Orientador: Prof. Dr. Anderson Orzari Ribeiro / Dissertação (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / Organocalcogenetos sao importantes reagentes e intermediarios em sintese organica tendo especial destaque a preparacao e aplicacoes dos derivados vinilicos. Outro ambito com nascente potencial consiste no estudo de propriedades biologicas de derivados organicos contendo grupos funcionais com os atomos de Selenio ou Telurio. Os derivados hipervalentes destes compostos sao inibidores de cisteina proteases envolvidas em diversas patologias por isso sao alvos como cancer, mal de Alzheimer, e doencas causadas por parasitas (malaria, doenca de Chagas, leishmaniose, por exemplo). Para a obtencao desta classe de compostos sao descritas diversas metodologias, entretanto, alguns destes metodos requerem elevadas temperaturas e pressao, varias etapas reacionais, longos tempos reacionais, e baixos rendimentos, dificultando com isso, a sintese destes compostos. O presente estudo visa a obtencao de organocalcogenetos vinilicos derivados de acidos carboxilicos ¿¿,¿À-insaturados para o estudo de sua reatividade frente a tiois e inibicao de cisteina proteases. Embora nao tenha sido exitosa a preparacao dos derivados calcogenados, uma serie de nitro-olefinas, foi testada como inibidores de cisteina proteases e outras proteases tiol-dependentes. Os experimentos realizados permitiram a verificacao de que estes compostos sao capazes de atuarem como inibidores de cisteina proteases e de proteases cuja atividade catalitica seja dependente de tiois. / Organic chalcogenides are useful reagents and intermediates in organic synthesis with special emphasis on the applications of vinyl derivatives. Another brach of investigation lies on the study of biological properties of organochalcogenides. The study the biological properties of organic derivatives with functional groups containing selenium or tellurium atoms hypervalent derivatives of these compounds are inhibitors of cysteine proteases involved in several pathologies, therefore are targets such as cancer Alzheimer's disease bad, and diseases caused by parasites (Malaria, Chagas disease, leishmaniasis, for example). For this class of compounds are described several methods, however, some of these methods require high temperatures and pressures, various reaction steps, long reaction times and low yields, makes difficult the synthesis of these compounds. This study aims to obtain organic chalcogenides vinylic derived from á, â-unsaturated carboxylic acids to the study of his face thiol reactivity and inhibiting cysteine proteases. A series of nitro-olefins or papain was tested as inhibitors of cysteine proteases using as a template. The experiments led to the discovery that these compounds are capable of being enzyme inhibitors.

Orientador: Alessandra Nara de Souza Rastelli / Banca: Patrícia Petromilli Sasso Garcia / Banca: Clovis Wesley Oliveira de Souza / Resumo: O objetivo deste trabalho, dividido em dois estudos, foi avaliar: (1) a influência da terapia fotodinâmica antimicrobiana na alteração de cor da dentina utilizando azul de metileno e curcumina como fotossensibilizadores nas concentrações de 20, 40 e 60 µM e nos tempos de pré-irradiação de 2 e 5 minutos, irradiados com fonte de luz LED; e (2) a influência do mesmo tratamento antimicrobiano com os mesmos fotossensibilizadores, concentrações e tempos de pré-irradiação utilizados no estudo anterior, porém sobre alteração de cor em uma resina composta microhíbrida. No primeiro estudo foram confeccionados 130 espécimes a partir de dentes humanos extraídos, os quais foram seccionados em máquina de cortes Isomet. Após a imersão nos fotossensibilizadores, avaliou-se as alterações de cor através de um espectrofotômetro de colorimetria em quatro momentos: antes do início da imersão nas soluções dos fotossensibilizadores (L0), após imersão nos fotossensibilizadores (L1), após irradiação (L2), após 10 dias (L3), após 30 dias (L4) e após 60 dias (L5). Observou-se uma variação alta das médias de ∆E nos grupos com azul de metileno independentemente da concentração e do tempo de exposição, diminuindo a partir da leitura de 10 dias. Com os grupos com curcumina, houve uma variação inicial sem diferença significativa do controle, mantendo-se próxima a ele nas leituras seguintes. Ambos fotossensibilizadores apresentaram alterações significantes clinicamente em dentina segundo a classificação da ―National Bureau of Standards‖ (NBS), sendo a alteração com a curcumina menor que do azul de metileno. No segundo estudo foram confeccionados 130 espécimes de resina composta microhíbrida (Filtek Z250XT) utilizando uma matriz de aço (10x2mm). Após a confecção dos espécimes, estes foram imersos...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study, divided in two studies, was to evaluate: (1) the influence of antimicrobial photodynamic therapy in color change dentin using methylene blue and curcumin as photosensitizers in concentrations of 20, 40 and 60 uM and pre irradiation times 2 to 5 minutes, irradiated with a LED light source; and (2) the effect of the same antimicrobial treatment with the same photosensitizers, concentrations and pre-irradiation times used in the previous study, but on color change in a microhybrid composite. In the first study were produced 130 specimens from extracted human teeth, which were cut in Isomet cuts machine. After immersion in the photosensitizers, the color changes were evaluated using a spectrophotometer colorimeter in four stages: before the immersion in solutions of photosensitizers (L0) after immersion in photosensitizers (L1) after irradiation (L2), after 10 days (L3) after 30 days (L4) and 60 days (L5). There was a high variation of ΔE averages of the methylene blue groups independently of the concentration and exposure time, decreasing from a reading of 10 days. With curcumin groups, there was no significant difference initial variation control, remaining next to it in the subsequent readings. Both photosensitizers showed clinically significant changes in dentin according to the classification of ―National Bureau of Standards‖ (NBS), with a lowest change to curcumin that of methylene blue. In the second study were made 130 specimens microhybrid composite resin (Filtek Z250XT) using a steel matrix (10x2mm). After preparation of the specimens, they were immersed in solutions of photosensitizers and subsequently evaluated with a spectrophotometer Colorimetry in the same color reading moments performed in the previous study (initial, after immersion, after light irradiation, after 10, 30 and 60 days). In methylene blue groups was no statistically significant difference... (Complete abstract access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A periodontite agressiva é um processo inflamatório de origem bacteriana mediado pelo sistema imunológico do hospedeiro e é provavelmente a forma mais grave de doença periodontal, apresentando destruição das estruturas tanto de proteção quanto de suporte dentário, num período relativamente rápido, normalmente levando a perda prematura dos elementos dentários e, em alguns casos, terapia antimicrobiana adjunta é necessária em adição à terapia mecânica. O objetivo do presente ensaio clínico randomizado controlado foi avaliar o efeito clínico da terapia fotodinâmica como adjunto ao tratamento periodontal não cirúrgico no tratamento da periodontite agressiva Os seguintes parâmetros clínicos foram avaliados: índice de placa visível, sangramento à sondagem, profundidade de bolsa à sondagem, nível de inserção clínica relativo, envolvimento de furca e mobilidade. Foram selecionados dez pacientes com periodontite agressiva, os quais foram examinados no dia zero e após três meses.O desenho do estudo consistiu em um modelo de boca dividida, onde um hemiarco foi tratado com raspagem e alisamento radicular e terapia fotodinâmica (laser diodo) e o outro apenas com raspagem e alisamento radicular. Três meses após o término do tratamento, os grupos terapêuticos apresentaram resultados semelhantes para todos os parâmetros clínicos avaliados: ambas as terapias tiveram sucesso, como redução de profundidade de bolsa, ganho de nível de inserção clínica relativo, redução de índice de placa visível, redução de sangramento à sondagem, diminuição de envolvimento de furca e diminuição de mobilidade, porém sem diferenças estatisticamente significantes entre elas. Dentro das limitações do presente estudo, os resultados sugerem que a terapia fotodinâmica adjuntamente ao tratamento periodontal não cirúrgico mecânico foi tão eficaz quanto o tratamento periodontal não cirúrgico mecânico sozinho. / Aggressive periodontitis is an inflammatory process of bacterial origin mediated by host immune response and is probably the most serious form of periodontal disease, with destruction of the structures of protection and support, with fast course, often leading to premature loss of the teeth and, in some cases, adjunct antimicrobial therapy is need in addition to mechanical therapy. The aim of this randomized controlled trial was to investigate the clinical effect of photodynamic therapy as an adjunct to nonsurgical periodontal treatment in patients with aggressive periodontitis. The following clinical parameters were evaluated: visible plaque index, bleeding on probing, probing pocket depth, relative attachment level, furcation involvement and mobility. We selected ten patients with aggressive periodontitis, which were examined in the baseline to three months. The study design consisted of a split mouth model, where a quadrant was treated with scaling and root planing and photodynamic therapy (diode laser) and the other only with scaling and root planing. Three months after the end of the treatment, the treatment groups showed similar results for all clinical parameters evaluated: both therapies have been successful and showed reduction of pocket depth, gain of relative attachment level, reduction of visible plaque index, reduction of bleeding on probing, decreased furcation involvement and decreased mobility, but without statistically significant differences between them. Within the limitations of the present study the results suggest that photodynamic therapy adjunct to non-surgical periodontal mechanic treatment was as effective as the non-surgical periodontal mechanic treatment alone.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / The aim of this study was to evaluate a formulation of methylene blue (MB) with ethanol to antimicrobial photodynamic therapy (aPDT), used as an adjunct to mechanical treatment of experimental periodontitis induced in rats. Forty rats were randomized into five groups: without periodontitis (CN); and periodontitis without treatment (CP); periodontitis underwent three types of treatment: scaling and root planing and irrigation with saline (RAR); scaling and root planing and aPDT with MB diluted in water to 0.01% (aPDT/water); scaling and root planing and aPDT with MB diluted in 20% ethanol (aPDT/ethanol). Periodontitis was induced by placing ligature on the lower right first molar for seven days. Then, the ligatures were removed and the treatments applied. The animals were euthanized seven days after the treatment. The primary outcome was bone loss in the furcation region of the first molar evaluated histometrically. The secondary outcome was the number of osteoclasts immunohistochemically marked for tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP). Differences between groups were assessed by One Way ANOVA and post hoc Bonferroni. Thirty-seven rats were subjected to analysis. All three treatment groups showed statistically lower bone loss and smaller number of TRAP positive osteoclasts compared to the untreated group (CP) (P <0.05). No difference was observed for the outcomes between treatment groups (P> 0.05), and between treatments and the negative control (P> 0.05). Bone loss and osteoclastic activity were not changed by aPDT regardless of the inclusion of ethanol in methylene blue formulation when compared to RAR. Therefore, the aPDT did not result in additional benefit when used as adjunctive method to scaling and root planning, considering the parameters evaluated in this study. / O objetivo do presente estudo foi avaliar uma formulação de azul de metileno (AM) com etanol para terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFDa), utilizada como coadjuvante ao tratamento mecânico da periodontite experimental induzida em ratos. Quarenta ratos foram randomizados em cinco grupos: sem periodontite (CN); com periodontite e sem tratamento (CP); com periodontite submetidos a três tipos de tratamento: raspagem e alisamento radicular e irrigação com solução salina (RAR); raspagem e alisamento radicular e TFDa com AM diluído em água a 0,01% (TFD/água); raspagem e alisamento radicular e TFDa com AM diluído em etanol 20% (TFDa/etanol). A periodontite foi induzida pela colocação de ligadura no primeiro molar inferior direito por sete dias. A seguir, as ligaduras foram removidas e os tratamentos aplicados. Os animais foram eutanasiados sete dias após o tratamento. O desfecho primário foi a perda óssea na região de furca do primeiro molar avaliada histometricamente. O desfecho secundário foi o número de osteoclastos imuno-histoquímicamente marcados para fosfatase ácida tartaratoresistente (TRAP). Diferenças entre grupos foram avaliadas por One Way Anova e post hoc Bonferroni. Trinta e sete ratos foram submetidos às análises. Os três grupos de tratamento demonstraram estatisticamente menor perda óssea e menor número de osteoclastos TRAP-positivos, quando comparados ao grupo sem tratamento (CP) (P<0.05). Nenhuma diferença foi verificada para os desfechos entre os grupos de tratamento (P>0,05) e entre os tratamentos e o controle negativo (P>0,05). A perda óssea e atividade osteoclástica não foram alteradas pela TFDa independentemente da inclusão do etanol na formulação do azul de metileno quando comparada a RAR. Portanto, a TFDa não resultou em benefício adicional quando utlizada como método coadjuvante à raspagem e alisamento radicular, considerando os parâmetros avaliados neste estudo.

M.Sc. / Established therapies currently in use for the treatment of breast cancer are high risk, since their employment harbors multiple undesirable and detrimental side effects. In many cases these are associated with poor therapeutic outcome managing only to briefly extend patient lifespan. As a result, many newly designed treatments have surfaced that aim to effectively remove cancerous tissue and improve survival rates while minimizing the aggressive onsets to the patient. Photodynamic Therapy (PDT) has, for a long time, been targeted as a combatant for cancer. Its therapeutic mechanism is based on the tumor-specific intracellular localization of a photosynthetic compound, i.e: photosensitizer, prior to its irradiation-mediated excitation thereby generating high levels of reactive oxygen species (ROS). At the molecular level, this causes irreversible photodamage to vital intracellular targets resulting in cell death. The plasma membrane-, mitochondrial-, lysosomal-, and endoplasmic reticulum systems are all prime targets of PDT and vary in susceptibility depending on both the type of cancer being treated and the photosensitizer administered. Newly designed photosensitizers are governed by their enhanced structural properties to localize and therefore target certain areas of a cell. Since each cancer type has a unique set of susceptible and resistant characteristics, knowledge of each new photosensitizers’ range, efficiency, and mechanism of cell death is required. This enables pairing of these drugs to appropriate cancer types for maximal PDT effect. Here, two newly designed metallo-phthalocyanine photosensitizers, AlPcSmix and GePcSmix, were analyzed for their photodynamic effect on the estrogen-positive, breast cancer cell line, MCF-7. Being one of the most reliable cell lines, it is a prominent research model because it mimics the problems encountered with tumor resistance to therapy induced cell death via pathway restrictions. Photosensitizer administration and excitation by light irradiation to this cell culture system was therefore referred to as in vitro Photodynamic Treatment (in vitro PDT) and not Therapy. ii Initial dosage and time responsive studies confirmed that 35 μM AlPcSmix and 115 μM GePcSmix both excited using 15 J/cm2 at 680 nm proved most effective in reducing viability, whilst individually contributing little adverse influence to cellular homeostasis. Using these dosages, in vitro PDT analysis on several cellular parameters indicated a complex mode of cell death was induced. Morphology revealed typical markers consistent with apoptotic, autophagic and necrotic cell death while variations in proliferation and cytotoxicity levels were inconsistent with stress responses observed. This correlated with the detection for four common apoptotic markers which also revealed discrepancies within the death pathway as possible mutational deficiencies may have rendered MCF-7 cellular systems incomplete. Taken together, the wide range of cellular parameters studied suggests cells undergo a mixture of death modes interchanging via a complex system of molecular switches over time that concludes in secondary necrosis. This was attributed to the assortment of sulphonated phthalocyanine species enabling a broad intracellular distribution range coupled with the non-specific targeting action typical of the ROS generated, in addition to the absence of a phagocytic conclusion to the death process. In vitro PDT with AlPcSmix was shown to harbor a greater toxicity to GePcSmix as cells completed the death response within a shorter time period however, both promoted MCF-7 population cell death sufficient enough to warrant further study for their use as potential agents in the PDT of breast cancer.

A cápsula endoscópica é um instrumento revolucionário, que permite a realização de um exame livre de desconfortos para o paciente e possibilitou a técnica de endoscopia chegar a partes do sistema gastrointestinal que antes não era possível, como grande parte do intestino delgado. Este trabalho apresenta um módulo fotônico para realizar Terapia Fotodinâmica (PDT, Photodynamic Therapy) em cápsulas endoscópicas. A PDT é uma forma de tratamento para lesões que envolve a administração prévia de um medicamento fotossensível (PS, Photosensitizer) e posterior ativação com irradiação de luz em um comprimento de onda (&#955;) específico. Geralmente para a ativação do PS utiliza-se &#955; na região vermelha do espectro visível, pois a penetração nos tecidos é elevada. Células de adenocarcinoma gástrico humano (AGS, Adenocarcinoma Gastric of Stomach) foram preparadas com ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) que é um Pró-fármaco precursor do agente fotossensível Protoporfirina IX (PpIX) com máximo de absorção nos 635 nm. Para realizar a irradiação com luz vermelha nas células, 16 LEDs do modelo LRQ396-P1Q2-1 da Osram Opto Semiconductors com dimensões muito reduzidas foram selecionados, caracterizados, montados em uma PCB (Printed Circuit Board) e alimentados por um Arduino Mega 2560. Este sistema de iluminação foi eficaz em seu propósito e causou morte celular nas células submetidas ao tratamento com o ALA em uma concentração de 2 milimol por litro e dose de luz em 5 Joules por centímetro quadrado que resulta em uma exposição de 49 minutos. Com o objetivo de se construir um módulo para controle de iluminação em cápsulas endoscópicas, foi desenvolvido em tecnologia CMOS 0.7 &#956;m da ON Semiconductor um dispositivo capaz de controlar a intensidade dos LEDs utilizando PWM (Pulse Width Modulation). Unindo este componente com os LEDs selecionados é perfeitamente possível construir o módulo e inseri-lo CEs para realizar PDT em locais do trato gastrointestinal (GI) não acessíveis pela endoscopia convencional. / The endoscopic capsule is a revolutionary instrument that gives a free examination of discomforts for patient and allows the endoscopic technique to reach parts of the gastrointestinal system that were previously not possible, such as a large part of the small intestine. This work presents a photonic module to perform Photodynamic Therapy (PDT) in endoscopic capsules. PDT is a form of treatment for injuries involving prior administration of a photosensitive drug (PS, Photosensitizer) and subsequent activation with light irradiation at a specific wavelength (&#955;). Usually for PS activation, &#955; is used in the red region of the visible spectrum, because the tissue penetration is high. Human gastric adenocarcinoma cells (AGS) were prepared with 5-aminolevulinic Acid (5-ALA) which is a Pro-drug precursor of the photosensitive agent Protoporphyrin IX (PpIX) with maximum absorption at 635 nm. To perform red light irradiation on the cells, 16 LEDs, model LRQ396-P1Q2-1 of the Osram Opto Semiconductors with very small dimensions were selected, characterized, mounted on a PCB (Printed Circuit Board) and powered by an Arduino Mega 2560. This system was effective in its purpose and caused cell death in cells treated with ALA at a concentration of 2 mMol/L and dose of light at 5 J/cm² resulting in a 49 minutes exposure. With the objective of build a module for control of lighting in endoscopic capsules, a device able to controlling the intensity of the LEDs using PWM (Pulse Width Modulation) was developed in CMOS technology 0.7 &#956;m of the ON Semiconductor. Combining this component with the selected LEDs, it is perfectly possible to construct the module and insert in CEs to perform PDT at sites of the gastrointestinal tract (GI) not accessible by conventional endoscopy.

Objetivo: Alternativas para o tratamento da doença periodontal necessitam ser testadas e uma opção viável parece ser o uso da terapia antimicrobiana fotodinâmica. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da terapia antimicrobiana fotodinâmica através das alterações no perfil microbiológico e no padrão de citocinas após o tratamento da doença periodontal induzida por ligaduras em cães. Métodos: Para tanto, foi induzida doença periodontal através da colocação de ligaduras em torno dos pré-molares mandibulares bilaterais em oito cães. Após a indução da doença os sítios foram aleatoriamente tratados através de raspagem e alisamento radicular (RAR) com instrumentos manuais, terapia antimicrobiana fotodinâmica (TAF) com a utilização de uma fonte de luz laser associada a um fotosensitizador, ou através da combinação das terapias. Para a análise da resposta dos sítios frente aos tratamentos, diferentes tempos experimentais foram utilizados (baseline, uma, três e quatro semanas) onde foram coletadas amostras de placa dentobacteriana subgengival e a contagem de 40 espécies microbianas foi determinada através da técnica de hibridização DNA-DNA. Além disso, amostras de tecidos periodontais foram removidas e a expressão gênica de diferentes citocinas (TNF-&alpha;, RANKL, OPG, MMP-1, IL-6 e IL-10) foi determinada pela técnica de reação em cadeia de polimerase quantitativa em tempo real. Os dados foram analisados através dos testes de equações de estimação generalizadas (EEG) e análise da variância (ANOVA) com um nível de significância de 0,05. Resultados: Os dados demonstraram uma redução dos níveis da maioria das espécies bacterianas monitoradas após uma semana para todos os tratamentos realizados (P < 0,001), no entanto, um aumento na contagem média de P. intermedia (P <0,01), P. nigrescens (P < 0,001) e T. forsythia (P < 0,05) foi observado para os sítios tratados por TAF e por RAR + TAF. Após quatro semanas foi observada uma possível recolonização de P. gingivalis e T. denticola, para todos os tratamentos testados (P < 0,001). A contagem média de T. forsythia manteve-se elevada durante o curso do estudo, especialmente para TAF e RAR + TAF. Adicionalmente foi observada uma notável redução da contagem média de A. actinomycetemcomitans para o grupo TAF (P < 0,001). Em relação ao perfil das citocinas avaliadas, os resultados foram similares para todos os tratamentos testados. O fator tempo foi considerado estatisticamente significante independente do tratamento realizado (P < 0,001) e não foi observada influência dos tratamentos sobre os resultados (P > 0,05). Foi observada uma redução progressiva na expressão das citocinas durante os períodos de observação, entretanto entre os períodos de três e quatro semanas não houve diferença estatisticamente significante (P > 0,05). Conclusões: De acordo com o modelo experimental utilizado neste estudo os dados sugerem que os tratamentos testados afetaram diferentemente as espécies bacterianas monitoradas e apresentaram um efeito similar na expressão das citocinas avaliadas. / The purpose of this study was to evaluate the effect of a single application of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) on microbiological profile and cytokine pattern in dogs. Periodontal disease was induced by placing 3.0 silk ligatures around the mandibular pre-molars bilaterally during 8 weeks. The dogs were randomly treated with aPDT using a dye/laser system, scaling and root planning (SRP) or with the association of treatments (SRP+aPDT). Plaque samples were collected at baseline, 1, 3 and 4 weeks and the mean counts of 40 species were determined using DNA-DNA hybridization. Gingival biopsies were removed and the expression of tumor necrosis factor alpha (TNF-&alpha;), receptor activator of NF-kB ligand (RANKL), osteoprotegerin (OPG), matrix metalloproteinase (MMP-1), interleukin (IL) 6, IL-10 and total bacterial load by analysis of 16S rRNA gene were evaluated through RealTime PCR. The results shows that the levels of the majority of the species were reduced one week post therapy for all treatments, however, an increase in counts of Prevotella intermedia (P =0.00), Prevotella nigrescens (P =0.00) and Tannerella forsythia (P =0.00) was observed for aPDT and SRP+aPDT. After 4 weeks a regrowth of Porphyromonas gingivalis (P =0.00) and Treponema denticola (P =0.00), was observed for all treatments, also a strikingly reduction of counts on counts of Aggregatibacter actinomycetemcomitans was observed for the aPDT (P =0.00). For the cytokine pattern the results were similar for all treatments and it was observed a reduction in the expression of cytokines and bacterial load throughout the study. Our results suggest that SRP, aPDT in a single application and SRP+aPDT affects different bacterial species and have similar effects on the expression of cytokines evaluated during the treatment of ligature-induced periodontitis.

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da Terapia Fotodinâmica antimicrobiana (TFDa) sobre o Enterococcus faecalis (E. faecalis), in vitro, utilizando a clorofila (CL) como agente fotossensibilizador (FS) e o diodo emissor de luz (LED) como fonte de luz. A cultura pura de E. faecalis foi ativada em caldo de BHI a 37oC por 24h. O cultivo do microrganismo foi centrifugado a 3000rpm por 15min, e o pellet re-suspenso em 0,85% de solução salina. As concentrações da bactéria foram ajustadas para 107UFC mL-1 (unidades formadoras de colônias por mililitro). Diferentes tipos de solventes para a CL foram testados: éter, álcool de cereais, Tween 80 e P-123. 100l do inóculo e o mesmo volume da solução teste foram inseridos em cada poço da placa de microtitulação. A mistura foi agitada e aguardou-se 1min. 25l da suspensão foi removida e diluições seriadas foram realizadas. Alíquotas de cada diluição foram espalhadas na superfície da placa, armazenadas em microaerofilia e incubadas na estufa por 24h a 37oC. O número de UFC foi contado em cada placa. Para o experimento da TFDa, os grupos foram divididos em: controle (G1); TBO 1min (G2); CL+Tween 1min (G3); CL+Tween 5min (G4); CL+P-123 1min (G5); CL+P-123 5min (G6); CL+Tween 1min + LED 1min (G7); CL+Tween 1min + LED 5min (G8); CL+Tween 5min + LED 1min (G9); CL+Tween 5min + LED 5min (G10); CL+P-123 1min + LED 1min (G11); CL+P-123 1min + LED 5min (G12); CL+P-123 5min + LED 1min (G13); CL+P-123 5min + LED 5min (G14); TBO 1min + LED 1min (G15); TBO 1min + LED 5min (G16); LED 1min (G17); LED 5min (G18).Um volume de 100l da suspensão bacteriana foi inserido em poços da placa e o mesmo volume da solução do FS foi adicionado. A CL foi solubilizada em soluções aquosas de Tween ou P-123. Cada poço foi agitado e o tempo de préirradiação foi de 1 ou 5min. O LED foi acionado durante 1 ou 5min. 25l da suspensão foi submetida a diluições seriadas e as alíquotas de cada diluição foram espalhadas na superfície da placa em Ágar BHI. As placas foram armazenadas e colocadas na estufa a 37oC por 24h. Os experimentos foram realizados em triplicata e as UFC em cada placa foram contadas. As UFC foram transformadas em valores de Log10 UFC para normalizar os dados para análise estatística. A média e o desvio padrão (DP) de cada experimento foram calculados. Os resultados mostraram que o Tween e o P-123 foram os solventes mais eficazes para diluição da CL. A TFDa com utilização da CL diluída em Tween ou P-123 com tempo de pré-irradiação de 5min e com a ação do LED por 5min causou uma pequena diminuição na contagem bacteriana. A CL diluída em Tween com tempo de 1min teve uma redução significante da contagem bacteriana. O TBO quando associado ao LED durante 1min provocou uma leve redução no número de UFC. A irradiação pelo LED durante 5min foi capaz de causar uma diminuição significativa da quantidade de UFC. / The aim of this study was to investigate the effect of Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) against Enterococcus faecalis (E. faecalis), in vitro, using chlorophyll (CL) as photosensitizer (FS) agent and light-emitting diode (LED) as light source. Pure culture of E. faecalis was cultivated in BHI broth at 37oC for 24h. The culture was centrifuged at 3000rpm for 15min, and the pellets were resuspended in 0.85% saline solution. The bacterial concentrations were adjusted to 107CFU mL-1 (colony forming units per milliliter). Different types of solvents for CL were tested: ether, grain alcohol, Tween 80 and P-123. 100l of inoculum and the same volume of the test solution were inserted into each well of the microtitre plate. The mixture was mixed and 1 min was awaited. 25l of the suspension was removed and serial dilutions were performed. Aliquots of each dilution were spread on the surface of the plates, stored in microaerophilic conditions and incubated for 24h at 37oC. The number CFU was counted in each plate. For aPDT experiment, the groups were divided into: control (G1); TBO 1min (G2); CL+Tween 1min (G3); CL+Tween 5min (G4); CL+P-123 1min (G5); CL+P-123 5min (G6); CL+Tween 1min + LED 1min (G7); CL+Tween 1min + LED 5min (G8); CL+Tween 5min + LED 1min (G9); CL+Tween 5min + LED 5min (G10); CL+P-123 1min + LED 1min (G11); CL+P-123 1min + LED 5min (G12); CL+P-123 5min + LED 1min (G13); CL+P-123 5min + LED 5min (G14); TBO 1min + LED 1min (G15); TBO 1min + LED 5min (G16); LED 1min (G17); LED 5min (G18). A volume of 100l of bacterial suspension was inserted into the well of microtitre plate and the same volume of FS was added. CL was solubilized in aqueous solution of Tween and P-123. Each well was mixed and preirradiation time was 1 or 5min. LED was irradiated during 1 or 5 min. 25l of suspension was subjected to serial dilutions and aliquots of each dilution were spread on the surface of agar BHI plates. The plates were stored and incubated at 37oC for 24h. Experiments were performed in triplicate and CFU in each plate were counted. The results showed that Tween and P-123 were the most effective solvents for CL dilution. aPDT with diluted CL in Tween or P-123 with pre-irradiation time of 5min and with LED irradiation for 5min caused a small decrease in bacterial count. CL diluted in Tween with 1min time showed a significant reduction in bacterial count. TBO when associated with LED irradiation of 1min caused a slight reduction on CFU number. LED irradiation during 5min caused a significant reduction in CFU count.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-16Bitstream added on 2014-06-13T20:38:35Z : No. of bitstreams: 1 trindade_fz_me_arafo.pdf: 753799 bytes, checksum: 6cf9c912e4ce2332952d19081bfcbfa7 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A utilização da PDT para tratamento de diferentes tipos de infecções, tal como a candidose bucal, tem sido estudada. Entretanto, poucos são os dados científicos que relatam os possíveis efeitos tóxicos dessa terapia. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da irradiação na mucosa bucal de ratos com LED azul (de 460 nm e potência de 200 mW/cm2) em presença do fotossensibilizador (FS) Photogem®, em duas diferentes concentrações (500 mg/L e 1000 mg/L). Para isso, foram utilizados 101 ratos (Rattus Norvegicus Albinus Holtzman) distribuídos em 6 grupos, de acordo com os seguintes tratamentos: Grupo 1 – controle; Grupo 2 – aplicação do FS (500 mg/L); Grupo 3 – aplicação do FS (500 mg/L) e irradiação com LED; Grupo 4 - aplicação do FS (1000 mg/L); Grupo 5 – aplicação do FS (1000 mg/L) e irradiação com LED; e Grupo 6 – irradiação com LED. O FS foi aplicado por 30 minutos (tempo de pré-incubação) e o tempo de irradiação da mucosa foi de 20 minutos (dose de 144 J/cm2). Decorridos os 4 períodos de avaliação propostos (0 dia, 1dia, 3 dias e 7 dias), os animais tiveram a mucosa palatina fotografada para análise macroscópica, sendo então imediatamente sacrificados para remoção cirúrgica do palato e posterior análise em microscopia de luz e de fluorescência. Um mapeamento térmico foi realizado a fim de avaliar a variação de temperatura ocorrida no tecido durante a irradiação com LED. Macroscopicamente, em todos os grupos experimentais e para todos os períodos de avaliação propostos na presente pesquisa, observou-se que a mucosa apresentava-se intacta, com aspecto de normalidade semelhante ao do Grupo 1 (controle). Microscopicamente, alterações teciduais, caracterizadas especialmente por discreta inflamação, puderam ser observadas na mucosa palatina de apenas 4 de um total de 80 animais submetidos a PDT... / The use of PDT has been investigated for the treatment of different types of infection, like oral candidosis. There are, however, few research-based data that report the possible toxic effects of this therapy. Therefore, this study evaluated the effects of irradiating the palatal mucosa of rats with blue LED (460 nm; 200 mW/cm²) in the presence of the photosensitizer Photogem® at two concentrations (500 and 1000 mg/L). Then, 101 rats (Rattus norvegicus albinus Holtzman) were randomly distributed in six groups, according to the treatment performed on the palatal mucosa: Group 1: control; Group 2: Photogem® (500 mg/L); Group 3: Photogem® (500 mg/L) + blue LED; Group 4 - Photogem® (1000 mg/L); Group 5: (1000 mg/L) + blue LED; and Group 6: blue LED. The exposure times to the photosensitizing agent and to the light source were 30 min (pre-incubation time) and 20 min (144 J/cm2 energy density), respectively. At 0, 1, 3 and 7 days posttreatment, the animals had their palatal mucosa photographed for macroscopic analysis and were immediately sacrificed. The palate was removed for further analysis by light and fluorescence microscopy. Thermal mapping was made to evaluate the temperature change occurred in the tissue during LED irradiation. In all experimental groups and periods, the macroscopic analysis revealed intact mucosa with normal aspect similar to that of Group 1 (control). Tissue alterations, characterized primarily by a mild inflammation, were observed microscopically on the mucosa of only 4 out of 80 animals subjected to PDT. Photosensitizer penetration into the treated mucosa was identified by the fluorescence emitted by Photogem® and was limited to the epithelial layer. The thermal mapping revealed a temperature increase from 35 to 41ºC during the 20-min irradiation. In conclusion, under the tested conditions, PDT using Photogem® at 500 and 1000 mg/L concentrations... (Complete abstract click electronic access below)

A cápsula endoscópica é um instrumento revolucionário, que permite a realização de um exame livre de desconfortos para o paciente e possibilitou a técnica de endoscopia chegar a partes do sistema gastrointestinal que antes não era possível, como grande parte do intestino delgado. Este trabalho apresenta um módulo fotônico para realizar Terapia Fotodinâmica (PDT, Photodynamic Therapy) em cápsulas endoscópicas. A PDT é uma forma de tratamento para lesões que envolve a administração prévia de um medicamento fotossensível (PS, Photosensitizer) e posterior ativação com irradiação de luz em um comprimento de onda (&#955;) específico. Geralmente para a ativação do PS utiliza-se &#955; na região vermelha do espectro visível, pois a penetração nos tecidos é elevada. Células de adenocarcinoma gástrico humano (AGS, Adenocarcinoma Gastric of Stomach) foram preparadas com ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) que é um Pró-fármaco precursor do agente fotossensível Protoporfirina IX (PpIX) com máximo de absorção nos 635 nm. Para realizar a irradiação com luz vermelha nas células, 16 LEDs do modelo LRQ396-P1Q2-1 da Osram Opto Semiconductors com dimensões muito reduzidas foram selecionados, caracterizados, montados em uma PCB (Printed Circuit Board) e alimentados por um Arduino Mega 2560. Este sistema de iluminação foi eficaz em seu propósito e causou morte celular nas células submetidas ao tratamento com o ALA em uma concentração de 2 milimol por litro e dose de luz em 5 Joules por centímetro quadrado que resulta em uma exposição de 49 minutos. Com o objetivo de se construir um módulo para controle de iluminação em cápsulas endoscópicas, foi desenvolvido em tecnologia CMOS 0.7 &#956;m da ON Semiconductor um dispositivo capaz de controlar a intensidade dos LEDs utilizando PWM (Pulse Width Modulation). Unindo este componente com os LEDs selecionados é perfeitamente possível construir o módulo e inseri-lo CEs para realizar PDT em locais do trato gastrointestinal (GI) não acessíveis pela endoscopia convencional. / The endoscopic capsule is a revolutionary instrument that gives a free examination of discomforts for patient and allows the endoscopic technique to reach parts of the gastrointestinal system that were previously not possible, such as a large part of the small intestine. This work presents a photonic module to perform Photodynamic Therapy (PDT) in endoscopic capsules. PDT is a form of treatment for injuries involving prior administration of a photosensitive drug (PS, Photosensitizer) and subsequent activation with light irradiation at a specific wavelength (&#955;). Usually for PS activation, &#955; is used in the red region of the visible spectrum, because the tissue penetration is high. Human gastric adenocarcinoma cells (AGS) were prepared with 5-aminolevulinic Acid (5-ALA) which is a Pro-drug precursor of the photosensitive agent Protoporphyrin IX (PpIX) with maximum absorption at 635 nm. To perform red light irradiation on the cells, 16 LEDs, model LRQ396-P1Q2-1 of the Osram Opto Semiconductors with very small dimensions were selected, characterized, mounted on a PCB (Printed Circuit Board) and powered by an Arduino Mega 2560. This system was effective in its purpose and caused cell death in cells treated with ALA at a concentration of 2 mMol/L and dose of light at 5 J/cm² resulting in a 49 minutes exposure. With the objective of build a module for control of lighting in endoscopic capsules, a device able to controlling the intensity of the LEDs using PWM (Pulse Width Modulation) was developed in CMOS technology 0.7 &#956;m of the ON Semiconductor. Combining this component with the selected LEDs, it is perfectly possible to construct the module and insert in CEs to perform PDT at sites of the gastrointestinal tract (GI) not accessible by conventional endoscopy.