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  • IPEN-DOC 28973

    ANDRADE, IZABEL da S. ; ARAUJO, ELAINE C. ; CORREA, THAIS ; MACEDO, FERNANDA de M ; LANDULFO, EDUARDO . Spatial-temporal analysis of NO2 in the Metropolitan Region of São Paulo. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 68-68.

    Abstract: Nowadays, several methods of monitoring air pollutants exist, however few allow a large spatial and temporal coverage. Sentinel-5P is a satellite dedicated to atmospheric monitoring with a high spatial-temporal resolution, offering a large data of miscellaneous chemical species. Nitrogen oxides (NO and NO2), emitted by anthropogenic activities into the atmosphere - in large urban centers their main emitting source is vehicles - need particular attention, , in addition to being primary pollutants, they are precursors for formation of other chemical species due to photochemical reactions, mainly tropospheric ozone. These photochemical interactions of NOX stimulate to reduce its lifetime in the atmosphere. Furthermore, these pollutants are used as air quality indexes. The Metropolitan Region of São Paulo (MRSP) has more than 30 cities, being an important economic center for the state of São Paulo. The MRSP has highways with high circulation of light and heavy vehicles, industries and also a high population density. Such factors make this region a favorable area for a satellite study. Thus, the present work uses Sentinel-5P NO2 L2 data in order to analyze the evolution of concentrations throughout 2019.

  • IPEN-DOC 28972

    PALLOTTA, JUAN; LOPES, FABIO ; BARBOSA, HENRIQUE M.J.; CARVALHO, SILVANIA A.; CACHEFFO, ALEXANDRE; LANDULFO, EDUARDO . Collaborative development of a Lidar Processing Pipeline. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 52-52.

    Abstract: Aerosols, clouds and their interactions are the source of the largest uncertainties in current climate change estimates. More frequent and higher quality measurement of aerosol, clouds, and the physical processes governing their link with climate are needed to reduce these uncertainties, and lidars are a powerful instrument to accomplish this task. However, lidars are generally developed by individual groups for particular applications, and hence typically have very different characteristics. In this sense, lidar networks play a key role as they coordinate the efforts of different groups, providing the guidelines for quality-assured routine measurements on a regional scale. Moreover, a coordinated effort is of utmost importance to homogenize the physical retrievals from the highly non-uniform instruments in a network. This is only possible with the development of a unified processing pipeline that accounts for the hardware heterogeneity in the pool of instruments. Here, we describe an ongoing effort to collaboratively develop a Lidar Processing Pipeline. The LPP is a collection of tools developed in C++ and Python that are planned to handle all the steps of lidar analysis. A first tool converts the raw data files into a single NetCDF file, including detailed information about the instrument and acquisition setup (Level 0 dataset). . Then, this is processed by another tool which applies the necessary corrections and computes the cloud-mask (Level 1 dataset). The final step is the elastic and/or inelastic retrieval of aerosol properties (Level 2 dataset). The development of LPP has been based on the existing analysis routines developed by individual groups, and hence takes advantage of previous efforts for algorithm comparison in the scope of Lalinet Network. A general concept and first steps of the ongoing project are reported, as well as the next steps towards the release of the first operational version of the processing pipeline.

  • IPEN-DOC 28971

    CORREA, THAIS ; MACEDO, FERNANDA M. ; ARAUJO, ELAINE C. ; ANDRADE, IZABEL S. ; GOMES, ANTONIO A. ; SILVA, JONATAN ; LANDULFO, EDUARDO . Methane determination in São Paulo coastal regions using the Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS) technique. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 50-50.

    Abstract: Methane is one of the main greenhouse gases due to its high radiation absorption capacity. The increase in methane emissions from anthropogenic sources causes concern in the entire scientific community due to the aggregated uncertainties, generating several works focused on the identification and quantification of generating sources. This work aims to quantify methane in two distinct regions, the first study region is in Cubatão city, located in the São Paulo coast. It is an important petrochemical complex with high industrial activities and environmental impact, presenting 25 large companies in the chemical sector, distributed in an area of 143 Km2. Another region observed is Intanhaém, on the coast of the state of São Paulo. This region doesn´t present industrial activity and has a low population index. The technique used to detect methane in the atmosphere was Cavity ring-down spectroscopy (CRDS), which consists on analysis of atmospheric components, in a small cavity that has a laser and high reflectivity mirrors of 99.999%, allowing the signal travel for kilometers inside the cavity, in a short time, increasing the sensitivity of detection of compounds in the sample.

  • IPEN-DOC 28970

    MACEDO, FERNANDA M. ; LANDULFO, EDUARDO . Use of SNOM for analysis of biomarker molecules when excited by Raman. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 27-27.

    Abstract: During the last decade, many studies have made significant progress in understanding the causes and implications of our environment, with respect to the atmosphere. Bioaerosols are fundamental in the reproduction of plants and microorganisms (pollen, spores, etc.), which in the atmosphere are transported across borders and long distances. For this reason, bioaerosols have great importance in genetic diffusion between habitats and biomas geographic change, contributing as main elements in the development, evolution and ecosystems dynamics. The consequences related to public health and agriculture are associated by the dispersion of plants, animals, pathogens and human allergens, showed an increase of allergies and asthma cases during storms, due to high concentrations of bioaerosols, especially when attributed to fungal spores. The biological content found in the air of global land surfaces corresponds to a quarter of the total particles found in the air, consisting mainly of proteins, arising from pollens, fungal spores, bacteria, viruses or fragments of plant or animal matter. Some proteins act as marker molecules which autofluoresce if excited at a specific wavelength. A signature of biomarker proteins, existing in the cell wall of fungal spores of medical interest, will be developed using scanning near-field optical microscopy (SNOM). This new high resolution optical methodology will allow detailed analysis of biomarker molecules (ergosterol, mannitol and arabitol), as well as their behavior when excited by Raman. In possession of a molecular standard, a database of these characteristics will be created, which will provide technical support for the remote Raman sensing of these species in the atmosphere of the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP).

  • IPEN-DOC 28969

    SOUZA, GIOVANNI ; LOPES, FABIO J.S. ; LANDULFO, EDUARDO . Study of optical properties and spatial distribution of cirrus clouds over São Paulo, Brazil, using CALIPSO level 2 data. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 67-67.

    Abstract: Cirrus clouds have an important role in the earth’s radiation budget, they have a wide spatial extension and are the most present type of clouds in the atmosphere, especially in tropical regions (Sassen et al., 2018). Due their thickness, Cirrus clouds are almost transparent for the incoming shortwave solar radiation and opaque to the longwave emitted by the planet's surface. Despite the importance of Cirrus clouds in the earth’s climate, there is a lack of studies focused on this type of cloud in the southern hemisphere. Since 2006, the Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO), a joint mission between NASA and the French space agency, CNES, provides physical and optical information of clouds and aerosols to improve the understanding of their role in the climate, air quality and radiation budget in the Earth. The primary instrument of CALIPSO payload is the Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization (CALIOP), which is a lidar system operating on 1064 nm and 532 nm (with parallel and perpendicular polarization) wavelengths. CALIOP provides as level 1 data, high-resolution vertical profiles of aerosols and clouds. In turn, the level 2 data provides processed products such as cloud-aersol discrimination, cloud base and top layer altitude, and cloud optical depth. The aim of this work is use the CALIOP global coverage to study the physical and optical properties of Cirrus clouds over the São Paulo State (roughly centered on 21.3°S, 50.3°W), in Brazil. We have employed a statistic analysis of 9 years (2007-2015) of data using the level 2 products to obtain spatial distribution and optical properties of cirrus clouds over São Paulo state, in order to understanding the long-term trend of Cirrus clouds coverage in the São Paulo state and later on Brazil.

  • IPEN-DOC 28968

    MEDEIROS, PEDRO A. ; MARQUES, MARCIA; LANDULFO, EDUARDO . Limits of a prediction model using RNN with four layers LSTM for CRDS data. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 57-57.

    Abstract: Prediction models can be very useful when dealing with ciclic temporal sequence of data. For ciclic sequences that have caotic behavior, like atmospherics measures, the Recurrent Neural Network(RNN) is a potential option to create acurate prediction models.This type of neural network is effective in dealing with temporal sequences because it uses its internal state as a memory to process certain data intervals. In building the model, it is necessary to use layers with neurons to discern a trend that the data sequence takes, for this, in the RNN model it is possible to use the long short-term memory (LSTM) architecture to more easily predict unusual behaviors in the data stream, since its use facilitates the recognition of long-term sequences in the analyzed sequence. This type of architecture can be added in layers to increase model efficiency. For the training and testing of the model, data obtained by the Metroclima project with a Cavity Ring Down Spectroscopy (CRDS) at the UNICID station located in São Paulo were used, with the data ranging from 2019 to 2021. In this process, four LSTM layers will be used to create a prediction model that will be tested to its limit on the effectiveness of predicting atmospheric data of this type.

  • IPEN-DOC 28967

    ARAUJO, ELAINE C. ; ANDRADE, IZABEL da S. ; MACEDO, FERNANDA de M. ; CORREA, THAIS ; LANDULFO, EDUARDO . Preliminary study of greenhouse gases in the Santos Basin. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 49-49.

    Abstract: The production of oil and gas onshore and offshore are associated with significant emissions of greenhouse gases, as the entire production chain of oil exploration is a potential source of emission of these gases, especially CH4, which is in almost all stages of the process However, few data is available on emissions from oil exploration platforms in Brazil, despite the increase in oil production on the Brazilian coast since 2008 with the implementation of the Pre-Salt program, which aims to explore oil in the pre-salt layer. Between the explored areas is the Santos Basin which occupies about 350,000 km2 and is located in the southeast region of the Brazilian continental margin, approximately 290 km off the coast of Rio de Janeiro and encompasses the coastlines of the States of Rio de Janeiro, São Paulo , Paraná and Santa Catarina, with boundaries to the north with the Campos Basin by the Alto de Cabo Frio and to the south by the Pelotas Basin by the Florianópolis Platform. Better understanding the ocean-atmosphere interactions in the Santos Basin region, specifically in the coastal area of São Paulo, a temporal analysis was performed using data from the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) instrument, which provides data on active burning and from Sentinel-5P (Sentinel 5 Precursor satellite) which brings information from several chemical species, such as NO2 and CH4.

  • IPEN-DOC 28966

    SILVA, THAIS A. da ; OLIVEIRA, CARLOS E.S. de; CRUZ, DANILO D.; MEDEIROS, ILCA M.M.A. ; MEDEIROS, JOSE A.G. de ; OLIVEIRA, LUCAS P.; MARQUES, MARCIA T.A.; MEDEIROS, PEDRO A. ; ANDRADE, MARIA F.; LANDULFO, EDUARDO . Measurement of greenhouses gases in the city of Sao Paulo: assessing methane concentrations and sources. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 48-48.

    Abstract: The gases that most contribute to the greenhouse effect are carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). When those gases have been in the atmosphere for a long time, its effects become almost irreversible with the radiative forcing of years, until natural processes manage to remove the quantities already emitted. Methane is a radiative agent and happens significantly in the southern hemisphere. Methane is a major source of water vapor. When the concentration of water vapor in the stratosphere increases, it contributes to intensifying the greenhouse effect. The large part of carbon dioxide and methane absorbed by the ocean, atmosphere and biosphere, contributes to the global carbon cycle, bringing a stable carbon rate in the air. Forest fires are often responsible for releasing carbon dioxide and methane. It is important to consider the role of photosynthesis in the balance between anthropogenic process, climate change and air quality. Therefore, forest preservation and reforestation projects are fundamental against climate change. The main purpose of Metroclima Project is to assess the sources of greenhouse gases and short-lived pollutants in Sao Paulo and neighboring cities, in the Southeast of Brazil. Currently, the GHG measurement network has four stations (IAG Station, Pico do Jaragua, UNICID and ICESP) extended across the City of Sao Paulo, measuring carbon dioxide and methane concentrations continuously using Cavity Ring Down Spectroscopy (CRDS) instruments. In specific, the goal of this study is related to assessment of methane concentration variability and identification of potential sources near UNICID Station – an urban site; using the CRDS Picarro G2401 system. The data analysis acquired during 2020 and 2021 will be shown. Our results comprise a valuable contribution to the knowledge about methane concentrations in the city and guide public decision based on scientific evidence.

  • IPEN-DOC 28965

    ANTUNA-MARRERO, JUAN C.; ARREDONDO, RENE E.; LANDULFO, EDUARDO ; VEGA, ALBETH R.; SANCHEZ, JUAN C.A.. Extending LALINET observations to the Upper Troposphere and Lower Stratosphere (UTLS): a challenge in the post-COVID-19 era. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 36-36.

    Abstract: By the end of the XX century the lack of resources in the Latin America was not an obstacle to create the Latin America Lidar Network (LALINET). The strategy to build LALINET was to create first a lidar community in the region from the few lidar teams (mainly measuring in the troposphere). A little more than two decades later LALINET resilience will be tested by the post-COVID-19 era. In Latin America the economic crisis resulting from the COVID-19 health crisis will reduce notably funds for many activities, including scientific research. LALINET contingency strategy (to be discussed and approved at the XI WLMLA) has as its main goal to maintain the level of tropospheric aerosols observations and research activities reached during the last decade. However, the contingency strategy has several other goals, including extending LALINET observations to the UTLS making use of the existing lidar facilities. We have been setting up progressively a program for UTLS regular measurements, making use of the existing lidar facilities. It consist in four main steps: 1) Lidars currently retrieving tropospheric aerosols profiles will be tested for its signal to noise ratios in the region of the UTLS to determine if its current characteristics allows retrieving aerosol backscatter profiles in that region; 2) designing the algorithm to be used and implement the version 1 of LALINET standard software/scripts to produce UTLS aerosol backscatter and extinction profiles; 3) implement the processing of UTLS observations at each site having that capabilities; 4) conduct the processing of all the stored profiles at those sites. Several studies on stratospheric aerosols conducted in the region and abroad have accumulated know-how that is being and will be applied to the retrieval of UTLS aerosols lidar backscattering and extinction profiles at LALINET sites. The presentations will show and discuss those studies and also describe the current status of the four steps listed above.

  • IPEN-DOC 28964

    CARVALHO, SILVANIA A.; LOPES, FABIO J.S. ; SILVA, JONATAN J. da ; MENEGATTI, CARLOS R.; CATALANI, FERNANDO; TODERO, CARLOS J.; RIBEIRO, FABIO de J.; ALMEIDA, ROGERIO M. de; LANDULFO, EDUARDO . LIDAR first campaign in the industrial sites of Volta Redonda-RJ and Lorena-SP, Brazil. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 29-29.

    Abstract: Air pollution is recognized as a risk factor for health. The emission of toxic gases and particulates, specially with diameter size smaller than 10 μm, into the atmosphere by industries is correlated with increasing respiratory problems, mortality and cancer in some urban areas. Additionally the aerosol particles play an important role in the Earth’s radiation budget and the understanding of their properties is important to address their effects on the climate and weather conditions. In this study we will present some results of aerosol vertical distribution retrieved using a mobile lidar system and the lidar system on board of the CALIPSO satellite platform. The synergetic use of these platforms helped to understand the impact of the aerosol suspended in the atmosphere in terms of its optical properties in two different sites between two main metropolitan areas of Brazil, which are São Paulo and Rio de Janeiro. In order to obtain a statistical characterization of the aerosol optical properties, level 2-version 4 data from CALIPSO were employed to retrieve the AOD and Lidar ratio values at 532 nm for Volta Redonda and Lorena sites. Lorena campaign was performed during a very dry period in the 2014 Southern hemisphere winter, where it detected the vertical distribution profile with several layers detached from the aerosol boundary layer (ABL) on 26th of June 2014. Volta Redonda-RJ campaign performed from the beginning of November until mid of December of 2018 provided detection of aerosol layers detached from ABL on 4th of December of 2018. We will present a brief description of the experimental apparatus, the data taking, the methodology and the main results which open up the possibility to investigate emission of toxic gases and particulates at this region which has high contribution to local atmospheric pollution due to the Presidente Dutra highway (BR 116), the Companhia Siderúgica Nacional (CSN) and other metallurgical and cement factories.

  • IPEN-DOC 28963

    MORAIS, FERNANDO G. ; FRANCO, MARCO A.; BARBOSA, HENRIQUE M.J.; JORGE, FABIO; ARTAXO, PAULO; LANDULFO, EDUARDO . Seasonal analysis of Brown Carbon, Black Carbon and Dust at Central Amazonia with Ångström Matrices. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 24-24.

    Abstract: Aerosol optical properties are an important and direct way to understand and quantify the seasonal effects of the Amazonian aerosol by means of the intensive optical properties: absorption and scattering Ångström exponent. AERONET photometers measure the aerosol optical properties and associated with a set of algorithms, obtain information of the aerosol physical characteristics such as the aerosol optical depth (AOD) and the absorption aerosol optical depth (AAOD) almost in real time. For the last 22 years, those properties have been measured at several AERONET sites using CIMEL sun photometers in Amazon. Measurements were done in Central Amazonia (Manaus and ATTO tower), as well as in the deforestation arc: Rio Branco, Cuiabá, Ji-Paraná, and Alta Floresta, and results have shown important geographical and seasonal variability in terms of aerosol impacts. We can access the seasonal Brown Carbon, Black Carbon, and Dust calculating the Ångström matrix with absorption and scattering Ångström exponent. We observe a clear separation between dry and wet season, and in the later, also a period in which Dust comes from Saara (mostly between January to April). Therefore, it was possible to observe Brown Carbon (BrC) in addition to Black Carbon (BC), which is responsible for 12% of the AAOD of aerosols at 440nm in the deforestation arc in sites that are about 1000 km apart and show consistency very good. As for pristine sites, such as the ATTO site, the contribution of BrC is 25% in relation to the AAOD at 440nm where we have very little human interference.

  • IPEN-DOC 28962

    SANTOS, AMANDA V. ; LANDULFO, EDUARDO ; MOREIRA, GREGORI A. ; MARQUES, MARCIA T.A.; ANDRADE, MARIA F.. Comparing lidar and ceilometer backscattering measurements for the detection of aerosol layers in the PBL over São Paulo, Brazil. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 22-22.

    Abstract: The Planetary Boundary Layer (PBL) is the lowest part of the troposphere and it is directly influenced by the Earth’s surface and anthropogenic activities. The concentration of aerosol in the PBL is typically much higher than in the free troposphere. Given that most of the air pollution in the troposphere is capped by this layer, obtaining the PBL height (PBLH) and its evolution during the day can assist in monitoring and studying aerosol concentrations and properties and its impact on air quality. Multi-instrument monitoring of the PBLH can assist in identifying the arrival of different air masses and tracking the evolution of aerosol layers during the day. Due to their lower cost, ceilometers can be powerful tools to enhance these measurements, although such an instrument has a few limitations when compared to lidars. The weaker laser light source used in ceilometers can limit the detection of aerosol layers to a few kilometers in height, depending on the presence and distribution of clouds and aerosols in the atmosphere. Given that some methods to estimate the PBLH need strong gradients in the concentration of aerosols to identify it correctly, the improper identification of the aerosol layers can become problematic for obtaining the PBLH. We compared lidar and ceilometer data from two instruments located in the city of São Paulo, Brazil, approximately 15 km from each other. We found that, in clear sky conditions, it is possible to correctly identify aerosol layers in the PBL with data from both instruments. The presence of clouds, signal attenuation and noise can sometimes cause errors in the identification of aerosol layers, especially when using ceilometer data. We found that, despite not being co-located, both instruments show similar profiles, up to a few kilometers in height.

  • IPEN-DOC 28961

    JESUS, ESTER O. de ; ROSARIO, NILTON M.E. do; YOSHIDA, ALEXANDRE C. ; CACHEFFO, ALEXANDRE ; GUERRERO-RASCADO, JUAN L.; LANDULFO, EDUARDO ; LOPES, FABIO J.S. . Study of aerosol optical properties on South America using AERONET data analysis: preparation for EARTHCare ESA Satellite mission. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 21-21.

    Abstract: In the last decade, a new generation of satellite missions have been developed using advanced lidar systems capable to retrieve several cloud and aerosol optical properties and distinguish different aerosol types by applying a polarization sensitive high spectral resolution lidar (HSRL) technique, as is the case of the Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer (EarthCARE) mission, developed by the European Space Agency (ESA) together with the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). The EarthCARE payload will be compound by four main instruments, a cloud profiling radar, with Doppler capability, the HSRL system, a multispectral imager and a broadband radiometer, enabling the retrieval of global profiles of clouds, aerosols, precipitation and radiation field properties. The Atmospheric Lidar system (ATLID) on board of EarthCARE will operate at 355 nm and will use the cross and co-polarized components of Mie and Rayleigh scattering to derive aerosol properties. An important task to be developed by ground-based research groups is the data validation process. In this context, the Latin American LIdar NETwork (LALINET) has been playing a key role in the cloud and aerosol studies by using lidar and/or the AERONET sunphotometers data. In order to prepare the most suitable strategy for calibration and validation (CAL/VAL) processes of the EarthCARE mission, we have employed an extensive study of aerosol optical properties derived from 21 AERONET sunphotometer stations all over South America, from a period of at least 20 year. The aim of this work is to present preliminary results of columnar aerosol optical properties, such as AOD, lidar ratio, scattering and absorption Angstrom Exponent, single-scaterring albedo and aerosol fine-mode fraction, in order to select cluster-zones by aerosol types to guide the validation methodology for ATLID system products, since the continent is dominated by high spatial and temporal variability of aerosol systems.

  • IPEN-DOC 28960

    LOPES, PEROLA P.Q. ; LOPES, FABIO J.S. ; LANDULFO, EDUARDO . Study between atmospheric paramenters and pyranometer global radiation measurements at São Paulo, Brazil. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 19-19.

    Abstract: According to the recently released report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) on August of 2021, the well-mixed greenhouse gas (GHG) concentrations have continued to increase in the atmosphere, reaching annual averages of 410 ppm for CO2,1866 ppb for CH4, and 332 ppb for N2O. The GHGs can contribute to warming the atmosphere up to 2.0°C, while aerosols can contribute to cooling up to 0.8°C. in this context, it is increasingly important to monitor the global solar radiation flux incident on the atmosphere. The pyranometer instrument is designed to measure the solar radiation flux density (W/m2) and it can be used to get information about the amount of radiation incident on the ground and how much of this radiation is absorbed or scattered. The aim of this work is to show preliminary results retrieved by Piranometer installed in the SPU Lidar Station, in São Paulo-Brazil, and how the global solar radiation can be correlated with other atmospheric parameters retrieved from AERONET sunphotometer and meteorologic stations, such as the aerosol optical depth (AOD), cloud cover, relative humidity, in order to quantify the aerosol influence in the process of atmospheric radiation and climate change.

  • IPEN-DOC 28959

    CASTRO, P. ; PEREIRA, D. ; ANA, P.; MATOS, C.; ZEZELL, D. . Q-switched Nd:YAG laser on dental enamel with photoabsorber: a confocal Raman pilot study. In: VIRTUAL RAMAN IMAGING POSTER SUMMIT, 1st; INTERNATIONAL CONFERENCE FOR CHEMICAL CHARACTERIZATION & IMAGING, September 28 - October 2, 2020, Online. Abstract... Ulm, Germany: WITec, 2020. p. 33-33.

    Abstract: Nd:YAG lasers emitting λ = 1064 nm at microsecond and nanosecond pulses are alternatives to prevent dental caries and erosion in clinics. This wavelength allows most of photons to penetrate deep in the hard tissue due to low absorption of hydroxyapatite in the region. It is necessary to use photoabsorbers so most of photons are absorbed in the surface of the tissue preventing dental pulp necrosis. Currently the coal paste is used as a photoabsorber but the irradiated tissue turns darker what implies in the patients low adherence to the treatment due to aesthetic reasons. [1,2]. Confocal Raman spectroscopy is a non-destructive optical method to obtain detailed information about molecular composition of biological structures in depth. The most prominent feature of Confocal Raman spectroscopy is the reliable capability to provide the biomolecular data with no use of ionizing radiation to penetrate in the sample. This work aims to characterize the dental enamel irradiated with Nd:YAG laser with nanoseconds pulses, in order to describe the depth related changes promoted in the enamel, by the heat generated due to laser irradiation. For these measurements, 30 bovine enamel blocks of 8 mm2, were randomized into 3 groups: G1 – enamel untreated; G2 – enamel irradiated with Nd:YAG nanopulsed laser (1064 nm, 4 W; 1,05 J/cm2; 5 ns 20 Hz, Brilliant, Quantel Laser) using a coal paste as photoabsorber; G3 -enamel irradiated with Nd:YAG nanopulsed laser ( same parameters as G2) using squid ink as photoabsorber. The assessments of three different depth regions of the cubic shaped samples were: region A- left corner above of the sample, region B-middle of the sample and Region C- right corner below of the sample. The intensity map of phosphate (950 cm-1) regarding the position, were calculated [3,4] as shown in the Figure 01. The comparative results in the Fig.1 demonstrated that application of coal paste associated with Nd:YAG (G2) can preserve the inorganic content better than the squid ink group (G3). These findings have crucial clinical implications in the laser protocol development and it was possible to correlate the heat penetration depth of the laser irradiation with photoabsorber using the images obtained by the confocal Raman.

  • IPEN-DOC 28958

    D'AGOSTINO, GIANCARLO; BLAAUW, MENNO; DUNG, HO M.; LUZIO, MARCO di; JACIMOVIC, RADOJKO; DIAS, MAURO da S. ; SEMMLER, RENATO ; SLUIJS, ROBBERT van; BARRADAS, NUNO P.. The 2021 IAEA software intercomparison for k0-INAA. In: INTERNATIONAL k0-USERS’ WORKSHOP, 8th, June 6-10, 2022, Ljubljana, Slovenia. Abstract... Ljubljana, Slovenia: Institut "Jožef Stefan", 2022. p. 17-17.

    Abstract: In order to establish the variation between results due to software implementation in mass fractions as measured by the k0-method for INAA, the IAEA has organized a software intercomparison. A complete set of test spectra and associated information was assembled. Efficiency curves, neutron spectrum parameters, correction factors and mass fractions were calculated with the participating programs (list of program names here) using identical peak areas. In this paper, we report on the observed discrepancies, causes, remedies and future software developments. The test data, as well as expected and certified mass fractions of the BCR-320R channel sediment sample material will be made available to all.

  • IPEN-DOC 28957

    DIAS, MAURO da S. ; SEMMLER, RENATO ; KOSKINAS, MARINA F. ; MOREIRA, DENISE S. ; YAMAZAKI, IONE M. ; BRANCACCIO, FRANCO ; BARROS, LIVIA F. ; RIBEIRO, RAFAEL V. ; MORAIS, THALES S.L. de . k0-IPEN / a new software for Instrumental Neutron Activation Analysis. In: INTERNATIONAL k0-USERS’ WORKSHOP, 8th, June 6-10, 2022, Ljubljana, Slovenia. Abstract... Ljubljana, Slovenia: Institut "Jožef Stefan", 2022. p. 16-16.

    Abstract: A new software package for INAA, developed at the Nuclear Metrology Laboratory (LMN) of the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN-CNEN/SP), called k0-IPEN, is described. The package consists of a main program linked to nine subprograms designed to perform automatically all the tasks necessary in order to obtain the mass fractions of the irradiated samples. The goals of these nine routines are: a) to calculate the experimental peak efficiencies and P/T ratios for the standard sources, together with all the corresponding uncertainties; b) to correct the peak efficiencies for coincidence summing; c) to fit the peak efficiencies and P/T ratios with log-log polynomial functions; d) to determine experimentally the  and f parameters by the Triple Bare and by the Cd Ratio Multimonitor Methods; e) to correct for interferences; f) to determine the average mass fractions, taking into account the correlations among all partial uncertainties involved. In the present version, the only data that must be inserted as input parameter, externally from the package, are the self-shielding correction factor, which is calculated by the MATSSF code, and the geometry factor that corrects for the difference between sizes of standard sources and measured samples. The code can deal with different spectrum formats such as CHN, SPE and CNF. The routine designed to calculate the peak areas has a simple algorithm and is not yet capable of separating multiplets. Therefore, it is suitable for analysing separated peaks, such as those found in standard calibration source measurements. However, for complex spectra, the code can read peak list files obtained from other codes, such as HyperMet or HyperLab. External efficiency curves calculated by the Monte Carlo code MCNP6 can be read to extend the calibration curve to regions where there are only a few experimental points available. The code k0-IPEN is being tested and its validation accomplished by means of an intercomparison sponsored by the IAEA, and presented at this conference.

  • IPEN-DOC 28956

    RIBEIRO, MARTHA S. ; SILVA, CAMILA R. ; YOSHIMURA, TANIA M. . Dosimetria e modo de aplicação dos lasers de baixa potência. In: GARCIA, VALDIR G. (Ed.); THEODORO, LETICIA H. (Ed.). Lasers na Odontologia: Uma Visão Clínica Baseada em Evidências Científicas. São Paulo, SP: Santos Publicações, 2021. p. 87-95, cap. 6.

  • IPEN-DOC 28955

    MARTINS, TAINA M.T.M. . Perfil epidemiológico de caso de câncer de próstata em centro de referência no estado do Ceará entre o período de 2014 a 2019 / Epidemiological profile of patients with prostate cancer in a reference center in the state of Ceará between 2014 and 2019 . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: No Brasil, o câncer de próstata é o segundo tipo de câncer mais comum entre os homens. Estima-se que no ano de 2020 ocorreram 65.840 novos casos da doença. Durante a campanha do Novembro Azul, o Ministério da Saúde e o Instituto Nacional do Câncer (INCA) desempenham um papel de suma importância para quebrar preconceitos e paradigmas entre os homens, fazendo com que haja uma busca por informações sobre prevenção e tratamento da doença. Este trabalho tem como objetivo fazer uma análise do perfil epidemiológico para câncer de próstata entre o período de 2014 a 2019, utilizando dados do Centro Regional Integrado de Oncologia – CRIO, localizado no Estado do Ceará. Para isso, foi feito uma revisão dos prontuários dos pacientes. Correlações foram criadas a partir do perfil clinico, social e regional; tipos e dos tratamentos indicados; fatores de risco associados ao câncer; e correlacionar a incidência com a região do acometido. As análises foram realizadas no software IBM SPSS, as variáveis quantitativas passaram pelo teste de normalidade de Shapiro Wilk e a associação de estadiamento com outras variáveis qualitativas foi feita pelo teste Qui Quadrado A idade média dos pacientes encontrada na amostra desta pesquisa foi de 71,3 anos de idade. A análise da escolaridade revelou que 21,5 % dos pacientes são analfabetos e outros 63,5 % possuem apenas o ensino fundamental. A Grande Fortaleza é a região que detém o maior número de pacientes, 52,5 % e o estadiamento que acomete a maioria dos pacientes é o estágio IIB, seguido do III e IV. As principais modalidades de tratamento inicial foram a radioterapia externa, quimioterapia e hormonioterapia. Esse perfil indica que as campanhas de prevenção podem não estar sendo eficientes e necessitam de adaptações regionais.

  • IPEN-DOC 28954

    HATTORI, RODRIGO R. . Estudo das variações das estruturas de cabeça e pescoço no tratamento de radioterapia / Study of variations in head and neck structures in radiotherapy treatment . 2021. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 59 p. Orientador: Helio Yoriyaz.

    Abstract: Na radioterapia em cabeça e pescoço, geralmente o protocolo é tratar o paciente com dose de 7000 cGy dividido em duas fases. 25 frações de 200 cGy por dia, na primeira fase e 10 frações de 200 cGy na segunda fase, completando 7000 cGy. Tudo planejado em uma única tomografia de planejamento. O objetivo desse trabalho é incluir uma segunda tomografia, adquirida no final da primeira fase do tratamento, para realizar um novo planejamento na segunda fase considerando as alterações de volumes encontradas. Na primeira tomografia será feita os dois planejamentos, da primeira fase e da segunda fase. Essa segunda fase planejada na primeira tomografia, não será aplicada no paciente. Servirá apenas para comparação com o planejamento na segunda tomografia. Nessa nova tomografia será planejado somente a segunda fase com os novos volumes. Foi feita uma comparação, avaliando a dose que as estruturas recebem, alteração das lesões e órgãos de risco dentro do campo irradiado. A repetição das imagens de CT e replanejamento da segunda fase na radioterapia ajudam a garantir doses adequadas para volumes alvo e doses seguras para estruturas normais para pacientes que identificaram clinicamente alterações anatômicas durante o curso do tratamento. As principais conclusões desta investigação estão relacionadas às mudanças dosimétricas que foram observadas sem o replanejamento da segunda fase.

  • IPEN-DOC 28953

    SANTOS, PRISCILA L.C. . Guidelines para implantação e utilização de radiofármacos marcados com gálio-68 a partir de gerador de 68Ge/68Ga em radiofarmácia hospitalar / Guidelines for implementation and use of gallium-68 labelled radiopharmaceuticals from 68Ge/68Ga generator in hospital radiopharmacy . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Emerson Soares Bernardes.

    Abstract: O gerador de 68Ge/68Ga é um sistema portátil de produção de radionuclídeos e possibilita geração de gálio-68 (Ga-68) e a preparação de radiofármacos para medicina nuclear com tecnologia PET. Este radionuclídeo ganhou popularidade nos últimos anos devido à sua capacidade de complexação com o peptídeo DOTATOC para localização de tumores neuroendócrinos positivos para receptores de somatostatina, com o peptídeo PSMA para a avaliação de tumores que expressam PSMA, como o câncer de próstata, e tem potencial promissor para outras aplicações diagnósticas. Embora a importância dessa tecnologia e o número de serviços licenciados para uso deste radionuclídeo tenham aumentado, existem poucos documentos técnicos que orientem a implantação desses novos sistemas em radiofarmácias e o uso rotineiro de maneira segura e com qualidade. O presente trabalho teve como objetivo promover o uso seguro do sistema gerador de 68Ge/68Ga através da criação de três guidelines que abordam os seguintes assuntos: definição de layout, cálculo de blindagem e dosimetria no primeiro guideline, com destaque para o radionuclídeo Ga-68 em virtude da energia 511 KeV responsável pela taxa de dose no ambiente da radiofarmácia, pela dosimetria da equipe e necessidade de blindagem adicional na infraestrutura; gerenciamento de resíduos no segundo guideline, com destaque para o radionuclídeo Ge-68 que possui tempo de meia-vida longo de 270,95 dias e consequentemente necessita de uma condução adequada desde a geração, segregação, armazenamento temporário e definitivo para este rejeito e, por fim, o controle de qualidade de radiofármacos marcados com Ga-68 no terceiro guideline abordando os ensaios necessários para garantir a qualidade do eluato e do produto final para administração nos pacientes. Os documentos criados, uma vez disponibilizados à sociedade científica, contribuirão para a capacitação de profissionais e também para a segurança das instalações, dos indivíduos ocupacionalmente expostos e dos pacientes.

  • IPEN-DOC 28952

    MENDES, PRISCILA de M. . Elaboração de um guia para braquiterapia ocular com sementes de iodo-125 / Development of a guide for ocular brachytherapy with iodine 125 seeds . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: O Câncer é um problema de saúde pública mundial e pode ser definido como o crescimento desordenado de células que se multiplicam rapidamente criando tumores agressivos e incontroláveis. Estima-se anualmente que a cada milhão de pessoas, aproximadamente seis são acometidas pelo melanoma uveal, um tumor intraocular, que apesar de raro, é considerado o tipo mais comum na vida adulta. O retinoblastoma é o tumor intraocular mais comum da infância com incidência de 1 caso para casa 14.000 – 16.000 nascidos vivos. A radioterapia é uma modalidade de tratamento capaz de destruir as células cancerígenas por meio da radiação ionizante. Com os grandes avanços tecnológicos houve o crescimento da braquiterapia que é caracterizado por ser uma modalidade de radioterapia onde a fonte radioativa é colocada diretamente ou a curta distância da lesão. Desde 1930, a braquiterapia ocular destinada a tumores intraoculares tem sido utilizada, substituindo a enucleação. Para esse tipo tratamento é essencial à contribuição e interação de uma grande equipe multidisciplinar: entre dosimetrista (profissional este que por formação pode ser biomédico ou tecnólogo em radiologia), equipe de enfermagem, física médica, médico oftalmologista e médico radio-oncologista. Além da estrutura física específica necessária, os profissionais precisam ser devidamente treinados, a fim de garantir a execução de todas as atividades com qualidade para atingir os resultados esperados no procedimento. O objetivo deste trabalho foi criação um Guia para o procedimento de braquiterapia ocular com sementes de Iodo-125 a partir da rotina do Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE), para o uso da instituição e para outras Instituições que pretendam incluir no serviço de radioterapia a modalidade de tratamento com braquiterapia ocular. O Guia é destinado para os profissionais em fase de treinamento e para consultas rápidas. Este trabalho foi desenvolvido no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) em parceria com o Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE). Para a criação do Guia foram feitos levantamentos bibliográficos e acompanhado a rotina de braquiterapia ocular do HIAE.

  • IPEN-DOC 28951

    ABREU, PAULA P. de . I Manual para Profissionais de Saúde do SUS para Encaminhamento Prévio Odontológico de Pacientes com Câncer / I Guide for SUS Health Professionals for Prior Dental Referral of Cancer Patients . 2021. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 114 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: A higiene oral deficiente, bem como a existência de alterações bucais são fatores de riscos para o surgimento de complicações orais durante o tratamento contra o câncer, principalmente a Radioterapia. A saúde bucal satisfatória antes do início da terapia é primordial para que os procedimentos oncológicos possam ter melhor desempenho e possam trazer o mínimo de efeitos colaterais orais, proporcionando ao paciente condições favoráveis para sua recuperação. Todavia, pouca importância é dada à saúde bucal antes do tratamento oncológico segundo a literatura, sendo mais comum essa preocupação em centros de tratamento em que há especialistas em odontologia no mesmo local. A realidade é que muitas vezes o meio bucal não é avaliado ou somente é avaliado durante ou pós procedimento contra o câncer. As consequências para o paciente são prejudiciais, na medida em que são caracterizadas por dor, sangramentos e osteorradionecrose, manifestações essas que poderiam ser evitadas com uma avaliação e tratamento odontológico prévios. O objetivo do tratamento odontológico, portanto, é normalizar a saúde bucal do paciente, para reduzir o processo inflamatório na região em questão e consequentemente eliminar focos de infecção que podem se espalhar por todo o organismo. Pelo exposto, elaborar um Manual para profissionais de saúde que dão o diagnóstico de câncer aos pacientes SUS, parece algo primordial diante da aparente falta de informação e falta de capacitação por parte desses profissionais em identificar problemas bucais. Os profissionais de saúde terão à disposição o passo a passo de como fazer uma breve avaliação da saúde bucal do paciente por meio de um questionário simplificado e terão informações sobre o papel da gerência do estabelecimento e do profissional de saúde no encaminhamento do paciente para tratamento odontológico prévio ao tratamento oncológico.

  • IPEN-DOC 28950

    BARBOSA, PATRICIA A. . Manual Multidisciplinar para Utilização de Sementes de I-125 na Localização de Lesões Impalpáveis da Mama / Multidisciplinary Guidance for Radioactive Seed Localization in Nonpalpable Breast Lesion . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 129 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni.

    Abstract: O câncer de mama é o mais frequente entre as mulheres, o Instituto Nacional de Câncer (INCA) estima que para cada ano do triênio 2020-2022 são esperados cerca de 66.280 novos casos no Brasil. O aprimoramento das tecnologias de rastreamento para câncer de mama, bem como a atual tendência de cirurgias conservadoras da mama e a utilização da quimioterapia sistêmica neoadjuvante, tornaram as técnicas de localização de tumores não palpáveis importantes ferramentas para o tratamento e remoção cirúrgica dessas lesões. A localização de lesões impalpáveis de mama utilizando sementes de I-125 mostra-se em plena ascensão na Europa e América do Norte, pois demonstra ser tão ou mais eficaz que os métodos tradicionais, possibilita maior flexibilidade de agendamento devido a meia vida do I-125, pode substituir o clipe metálico pré-cirúrgico na quimioterapia neoadjuvante e permite utilizar múltiplas sementes na mesma mama. Além disso, por ser uma fonte selada pontual evita-se contaminação da área circunvizinha, podendo proporcionar margens cirúrgicas mais simétricas, um melhor efeito cosmético e conforto ao paciente após a técnica de implantação. Apesar dos benefícios, a implantação de um programa que utilize sementes de I-125, ainda que de baixa atividade, exige uma equipe multidisciplinar bem treinada para executar corretamente todos os processos envolvidos e de acordo com os órgãos competentes locais. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um manual multidisciplinar para sistematizar esses processos de forma exequível e mais próxima da realidade brasileira de um serviço hospitalar que conte com a infraestrutura adequada para o seu desenvolvimento, tendo como base guidelines e estudos já descritos na literatura mundial.

  • IPEN-DOC 28949

    BELLOTI NETO, OSWALDO . Implementação do protocolo clínico de laserterapia de baixa intensidade após exodontia de terceiros molares inferiores inclusos e semi-inclusos / Implementation of the clinical protocol of low intensity laser therapy after extraction of impacted and semi-included lower third molars . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 69 p. Orientador: Denise Maria Zezell.

    Abstract: As exodontias dos terceiros molares são os procedimentos cirúrgico mais frequentes nos serviços de cirurgia oral e maxilofacial e são acompanhados de dor, edemas que afetam diretamente a qualidade de vida e atividade rotineiras dos pacientes. Essas complicações geralmente são controladas com uso de medicações anti-inflamatórias e analgésicas. A laserterapia tem sido utilizada com maior frequência nos últimos anos para o controle de dor, edema, trismo e outras complicações pós-operatórias. O atual estudo tem como objetivo avaliar a eficácia da laserterapia após as exodontias dos terceiros molares no controle da dor, edema, trismo e outras complicações presentes após as exodontias utilizando os parâmetros abaixo. Dez pacientes com indicação de exodontia dos terceiros molares direito e esquerdo foram selecionados no estudo. As exodontias desses pacientes foram selecionados em dois grupos, controle e laser. No grupo controle será realizado apenas uma simulação da aplicação do laser e no grupo laser será aplicado o laser de diodo de GaAlAs em 4 pontos intra-oral com comprimento de onda de 660 nm, potência de 50 mW, energia de 2 J e densidade de energia de 66,6 J/cm2 e em 1 ponto extra-oral com comprimento de onda de 808 nm, potência de 100 mW, energia de 6 J e densidade de energia de 200 J/cm2.

  • IPEN-DOC 28948

    SOARES, MARCIO de C. . Self-assessment como ferramenta de avaliação da gestão de segurança do trabalho durante pandemia pela Covid-19 / Self-assessment as a tool for evaluating the work safety management during the Covid-19 pandemic . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 160 p. Orientador: Jorge Eduardo de Souza Sarkis.

    Abstract: Durante períodos de normalidade em uma organização, é comum adotarem práticas de gestão de saúde e segurança do trabalho amplamente estabelecidas, o que permite uma maior previsibilidade sobre os processos e as rotinas operacionais. Mas em situações de crise, como surtos pandêmicos ou emergenciais, como avaliar se os processos de gestão são maduros, e desempenham com eficiência as responsabilidades previamente estabelecidas? O Self-assessment é uma técnica de autoavaliação que possui um papel fundamental no desenvolvimento e manutenção da conscientização, podendo ser aplicado na avaliação dos aspectos que envolvem a percepção dos indivíduos sobre os processos relacionados a CULTURA DE SEGURANÇA, e consequentemente, indicar a organização os elementos de maior solidez e fraquezas. Este estudo foi realizado no setor de radiologia médica de um hospital público de grande porte, localizado na cidade de São Paulo/SP, e contou com a participação de 173 profissionais distribuídos em áreas multidisciplinares, onde buscou responder, no período de maior criticidade da pandemia, o que levara ao descontrole no número de ocorrências de acidentes e doenças ocupacionais - entre estas possíveis causas, as condições de exaustão emocional, mental e física. Quando se compara o ano de 2019 com o de 2020, observa-se no estabelecimento um aumento de 337,5% em acidentes de trajeto, 250% em acidentes típicos e 500% em doenças ocupacionais. O estudo traz além do processo de construção da metodologia de avaliação - através da coleta de informações preliminares, entrevistas com grupos focais, e os consequentes impactos na segurança dos empregados, também a proposta de um conjunto de ações efetivas, que quando implantadas no estabelecimento auxiliou também na mudança do panorama de ocorrências, o que refletiu no ano de 2021 num cenário de normalidade dentro da organização. Ao final do estudo, foi possível concluir que a ferramenta de autoavaliação se apresentou como um excelente recurso de análise do status quo da organização, sobre as percepções e comportamentos relacionados aos sistemas de saúde e segurança do trabalho.

  • IPEN-DOC 28947

    PAIVA, MARCIA M.D.P. . Análise de custo de tratamento para pacientes com diagnóstico de câncer de próstata em primeira recidiva bioquímica submetidos ao [68Ga] PSMA PET-CT / Financing the line of care in the first biochemical relapse of prostate cancer after (68Ga) PSMA PET-CT . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 76 p. Orientador: Lorena Pozzo.

    Abstract: Entre os novos casos de câncer no Brasil, o INCA estima que o de próstata atingirá 66 mil para o triênio 2020 - 2022. O câncer de próstata é o tumor que afeta a glândula prostática e uma das formas de se rastrear é através da dosagem do Antígeno Prostático Específico e exame de toque retal. Após o diagnóstico e estadiamento iniciais o paciente pode ser submetido a prostatectomia radical e/ou radioterapia curativa. Nos pacientes com recidiva bioquímica (PSA > 0,2 ng/ml) tratados inicialmente com prostatectomia radical é indicada a radioterapia externa de resgate. Nos pacientes com recidiva bioquímica (PSA > 2,0 ng/ml) que receberam tratamento com radioterapia inicialmente a indicação é de hormonioterapia. O exame de [68Ga] PSMA PET-CT é utilizado principalmente para localização de câncer de próstata no cenário de recorrência bioquímica e pode influenciar significativamente o manejo clínico do paciente. O objetivo geral do presente trabalho foi realizar uma análise do custo de tratamento para pacientes tratados em primeira recidiva bioquímica de câncer de próstata após a realização de [68Ga] PSMA PET-CT sob a perspectiva do Sistema Único de Saúde. Foi construída uma árvore de decisão após o diagnóstico através de consultas com especialistas da área e após revisão bibliográfica, para delinear todo o tratamento do paciente. Foram levantados custos por procedimento terapêutico modelado em dois cenários diferentes, com e sem [68Ga] PSMA PET-CT. As variações foram analisadas por meio de estudo de sensibilidade.

  • IPEN-DOC 28946

    GUIMARÃES, LARISSA da S. . Desenvolvimento de modelo de cultivo celular tridimensional para estudos in vitro de adenocarcinoma intestinal / Development of a three-dimensional cell culture model for in vitro studies of intestinal adenocarcinoma . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 45 p. Orientador: Daniel Perez Vieira.

    Abstract: A prevalência dos cânceres do trato gastrointestinal vem aumentando nos primeiros anos do século XXI na população brasileira. Há a necessidade de ampliar os estudos desta patologia, sobretudo num contexto de cultivo celular tridimensional, que possibilita a formação de modelos celulares que emulem, mesmo que minimamente, a fisiologia dos tecidos ou tumores in vivo. O trabalho pretendeu padronizar a produção de agregados celulares (esferoides) de células de adenocarcinoma intestinal (HT29-MTX) utilizando técnicas de levitação magnética. Esferoides formados desta forma, foram avaliados por microscopia de fluorescência e os parâmetros morfológicos foram comparados. Os experimentos mostraram a possibilidade de formação de tais agregados celulares e sua manutenção in vitro.

  • IPEN-DOC 28945

    ALMEIDA JUNIOR, JOSÉ N. de . Desenvolvimento de um sistema de filtração adicional semi-automatizado para a implantação de novas qualidades de feixe de raios-X utilizados em radiodiagnóstico / Development of an additional semi-automatized filtration system for the implementation of new X-ray beam qualities used in diagnostic radiology . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 64 p. Orientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Com o avanço das tecnologias de Imagiologia que utilizam radiação ionizante, novos equipamentos foram agregados à rotina médica. Esses equipamentos trazem novos desafios na sua utilização, em especial na calibração dos sistemas para garantir a correta entrega de radiação para diagnóstico ou terapia. O Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI-IPEN/CNEN) é composto por um conjunto de laboratórios para a calibração de diversos equipamentos medidores de radiação, para uso em radioproteção, radiodiagnóstico e radioterapia. Os sistemas contam com um razoável grau de automatização, boa parte desenvolvida no próprio IPEN por meio de projetos acadêmicos. Um desses arranjos conta com uma roda de filtros que atende as diversas qualidades estabelecidas nas normas NBR IEC 61267. O sistema semi-automatizado do LCI, de controle e otimização da roda de posicionamento de filtros, por meio do uso do software LabVIEW® e de programas a ele associados, coleta os respectivos fatores ambientais (temperatura e pressão) e físicos (a determinação do filtro adicional), para cálculo dos fatores de calibração, com as devidas incertezas, para cada filtro escolhido conforme a qualidade do feixe de raios X. Para se incorporar novas tecnologias, se torna necessário o desenvolvimento de um sistema que permita maior versatilidade na seleção de mais filtros, para se ter a possibilidade de calibrar diferentes qualidades de feixes atenuados, com o intuito de se poder utilizar uma maior gama de rotinas envolvendo outros equipamentos médicos. No presente trabalho, foi desenvolvido um sistema adicional de porta-filtros com entradas, para encaixe dos filtros correspondentes às qualidades dos feixes escolhidos no programa de seleção de filtros, tendo como objetivo ampliar a capacidade da roda de filtros. Para o desenvolvimento desse projeto, foi utilizada a prototipação rápida com impressão 3D pela técnica FFF (fused filament fabrication) e a partir dos desenhos e modelos finalizados do protótipo, foi desenvolvido um sistema para a identificação de filtros utilizando um microprocessador Arduino. O sistema permite a identificação se existe um filtro adicional em tempo real na sala de controle e pode ser adaptado a uma variedade de arranjos de irradiação. Foram feitos testes e comissionamento do sistema de identificação dos filtros, em ambiente simulando o software da rotina da roda de filtros, com resultado satisfatório, com a roda de filtro selecionando o arquivo gerado do filtro. Com a estrutura de reconhecimento dos filtros estabelecida e os sistemas físicos e de comunicação inseridos, o projeto está em testes para estabelecimento da atenuação com filtros de Ag (prata) e Cu (cobre), com posterior utilização para caracterização de qualidades de feixes de radiação atenuados (RQAs), com adequação do sistema de filtro para diversos usos.

  • IPEN-DOC 28944

    FERREIRA, HORTENCIA de J. . Utilização de semente de iodo-125 para localização intraoperatória de lesões mamárias impalpáveis : parecer técnico científico / Impalpable breast lesions intraoperative localization with 125-iodine seed: scientific technical report . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 242 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: O câncer de mama é a neoplasia maligna mais incidente em mulheres no Brasil, sendo considerado um problema de saúde pública. Atualmente, cerca de um terço dos cânceres de mama diagnosticados estão em estágios iniciais, sendo impalpáveis, o que permite a realização da cirurgia conservadora da mama com localização intraoperatória. Dentre as técnicas utilizadas estão wire-guided localization (WGL), radio guided occult lesion localization (ROLL) e radioactive seed localization (RSL). O objetivo deste estudo é desenvolver um parecer técnico científico para avaliar a eficácia, segurança e logística de RSL comparado a WGL e ROLL para lesões impalpáveis da mama. Foi realizada uma busca sistemática na literatura científica, estudos selecionados foram avaliados sobre sua qualidade metodológica e risco de viés e, então, sintetizados quantitativamente ou qualitativamente, conforme a natureza dos dados. Os resultados compreendem uma apresentação do cenário atual de avaliação da tecnologia, fornecido por estudos secundários anteriores; a análise comparativa de RSL contra WGL e ROLL, fornecido por ensaios clínicos e análises econômicas; análise de impacto das instituições que incorporaram a tecnologia RSL, fornecido por séries de casos; e, por fim, recomendações para implantação da tecnologia. RSL demonstrou-se superior as demais tecnologias analisadas, seus benefícios claramente superam os impactos relacionados, sendo uma opção viável a ser implantada em hospitais, com licença para uso de fontes radioativas.

  • IPEN-DOC 28943

    MUNRO, GABRIELA S. . Manual de Boas Práticas em Cultura de Segurança nos Serviços de Radioterapia no Brasil : um guia adaptado para a realidade brasileira / Manual of Good Practices in Safety Culture in Radiotherapy Services in Brazil: a guide adapted to the Brazilian reality . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 54 p. Orientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Pelo menos 50% dos pacientes em tratamento oncológico necessitarão da radioterapia em algum momento de seu tratamento. Além de seus benefícios, a radiação ionizante traz consigo riscos inerentes à irreversibilidade de seus possíveis efeitos deletérios. A Agência Internacional de Energia Atômica publica periodicamente relatórios sobre eventos adversos ocorridos ao redor do mundo com intuito de evitar sua recorrência e detectar vulnerabilidades nos sistemas e procedimentos empregados nos tratamentos. Desde 2012, o Brasil passa por uma expansão de seu parque radioterápico com o Plano de Expansão da Radioterapia no SUS, importante para reduzir um déficit existente no país, mas que eleva a chance de ocorrência de acidentes. Equipamentos cada vez mais robustos e tecnológicos associados ao grande número de seres humanos envolvidos no processo como um todo contribuem para o aumento do risco de ocorrência de erros potencialmente danosos para o paciente. Os objetivos deste trabalho incluem a realização de um levantamento da situação brasileira e internacional a respeito do tema Cultura de Segurança; a busca por projetos em andamento que possam contribuir para a padronização de um sistema de registro e compartilhamento de dados referentes a quase-erros, incidentes e eventos adversos nos serviços de Radioterapia brasileiros; a elaboração de um manual de boas práticas em Cultura de Segurança e o desenvolvimento de um website de promoção da Cultura de Segurança em Radioterapia. Foi realizada uma busca em bases de dados como PubMed, Google Scholar e Science Direct. Globalmente, diversos grupos têm desenvolvido sistemas para registro e compartilhamento de dados como parte de um esforço para aperfeiçoamento da Cultura de Segurança nos serviços de Radioterapia. No Brasil a norma vigente estabelece que acidentes e erros sejam reportados à Comissão Nacional de Energia Nuclear e por ela divulgados. Nesse cenário, foi elaborado um Manual de Boas Práticas em Cultura de Segurança nos Serviços de Radioterapia do Brasil e como ferramenta de apoio a essa iniciativa, o website www.radonc.com.br.

  • IPEN-DOC 28942

    SILVA, CINTIA M.P.M. da . A efetividade do diagnóstico precoce no estadiamento clínico do câncer de mama por informações obtidas no SIA/SUS pelas APAC oncológicas e produção ambulatorial / The effectiveness of early diagnosis in the clinical staging of breast cancer based on information obtained from SIA/SUS by oncological APAC and outpatient production . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 66 p. Orientador: Mário Olímpio de Menezes. Coorientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Os programas de ações de detecção precoce do câncer visam reduzir a mortalidade através do tratamento eficaz quando o diagnóstico é realizado em estadiamento inicial da doença. O SUS (Sistema Único de Saúde) disponibiliza para as mulheres duas formas de exames: a mamografia de rastreamento e a mamografia diagnóstica. O objetivo do trabalho foi avaliar os dados do DATASUS (Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde) no sistema de informação hospitalar nos arquivos de PA, AQ, AR e EQ para verificar a influência da mamografia de rastreamento no estadiamento clínico do tratamento oncológico em mulheres, no SUS, entre 2010 e 2019. As informações utilizadas do diretório do DATASUS foram: os arquivos de Procedimento Ambulatorial (PA) para os exames de mamografia; os arquivos de Autorizações de Procedimentos Ambulatoriais (AQ e AR) para os estadiamentos clínicos; e os equipamentos de mamografia (EQ). As APAC de PA, AQ, AR e EQ são arquivos do diretório do DATASUS que foram coletadas no portal em março de 2021. Os resultados das análises das PA mostraram que, a partir de outubro de 2013, com as mamografias de rastreamento, registrou-se a maior quantidade de exames por mês no Brasil. Este dado indica a influência da campanha de conscientização do “Outubro Rosa”, sendo que a mamografia de rastreamento foi incluída no SUS em 2009. A faixa etária de recomendação pelo INCA (Instituto Nacional do Câncer) e Ministério da Saúde para o exame de rastreamento constituiu a maior quantidade de exames em comparação com as demais faixas etárias. O tratamento de quimioterapia representa os casos de confirmação de diagnóstico para o câncer de mama pelo exame de mamografia e mostrou alta taxa de tratamento em mulheres idosas. Este ponto sugere que o rastreamento por mamografia deve ser avaliado para a inclusão das mulheres com 70 anos ou mais. Os resultados encontrados nas AQ e AR indicaram que, as regiões Sudeste e Sul, para os estadiamentos avançados, obtiveram redução de 30% entre 2015 e 2019.

  • IPEN-DOC 28941

    LIMA, CÁTIA C.A. . Avaliação dos possíveis benefícios do rastreamento do câncer de mama em mulheres entre 40 a 49 anos em Ipatinga, Minas Gerais / Assessment of possible benefits of breast cancer screening in women aged 40 to 49 years in Ipatinga, Minas Gerais . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: Apesar das evidências científicas que demonstram redução da mortalidade com a mamografia de rastreio, existem divergências em qual idade esse rastreio deve iniciar. No Brasil, o Ministério da Saúde recomenda o rastreio a partir dos 50 anos. No entanto, no Brasil, cerca de 25 % dos casos de câncer de mama ocorre entre 40 e 49 anos. Esse trabalho tem como objetivo avaliar os benefícios do rastreio mamográfico em mulheres entre 40-49 anos na cidade de Ipatinga/ Minas Gerais. Para isso, foi utilizado como metodologia a busca retrospectiva de prontuários médicos no Hospital Marcio Cunha, entre 2008 e 2019. Foram estabelecidos dois grupos de estudo e comparado os resultados entre os mesmos: pacientes com diagnóstico de câncer a partir da mamografia de rastreio e pacientes diagnosticadas a partir da mamografia diagnóstica. O estudo demonstrou que, mulheres não rastreadas tiveram diagnósticos mais tardios; logo, a mortalidade foi 5 vezes maior, durante o período de coleta de dados. Mesmo entre os tumores biologicamente mais agressivos, a mamografia de rastreio possibilitou diagnósticos mais precoces. Além disso, mulheres que tiveram diagnóstico do câncer de mama por meio da mamografia de rastreio, tiveram maior possibilidade de preservação das suas mamas e menos linfadenectomias axilares. Foi criado um site divulgando os principais resultados do estudo. Além disto, foi realizado uma lista de recomendações cuja finalidade é despertar o interesse público por um serviço de vigilância ao câncer de mama que traga maior número de informações. Os resultados servem de argumento para ampliar o acesso à mamografia de rastreio a todas mulheres a partir dos 40 anos na cidade de Ipatinga (região do Vale do Aço) e estimular a reprodução deste trabalho em outras regiões em escalas maiores.

  • IPEN-DOC 28940

    CELESTINO, ALIDE C.P. . Validação de método de pureza radioquímica em IOD-IPEN-123 / Validation of radiochemical purity method in IOD-123 . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Margareth Mie Nakamura Matsuda.

    Abstract: A tireoide é uma glândula endócrina controlada pela hipófise (sistema hipotálamo hipófise) e regulada pelo sistema nervoso (neuroendócrino). Está localizada na região cervical, adiante da traqueia e apresenta a função de regular o metabolismo do corpo, influenciar o funcionamento de diversos órgãos como coração, cérebro, fígado e os rins. A presença de disfunções na glândula tireoide pode desencadear hipotireoidismo ou hipertireoidismo, e possíveis aparecimentos de nódulos, assim como de neoplasias. A medicina nuclear é uma especialidade médica que usa radiofármacos, medicamentos formados por um ligante e um radionuclídeo, sendo este responsável pela emissão da radiação em exames diagnósticos ou tratamentos terapêuticos e alguns procedimentos cirúrgicos. A cintilografia da tireoide é um exame da medicina nuclear que utiliza radiofármacos com iodo-131 ou iodo-123. A radiação gama emitida pelo iodo é captada por detectores do equipamento SPECT (tomografia computadorizada por emissão de fóton único) que produz imagem da distribuição do radionuclídeo no órgão. As imagens permitem avaliar a função do órgão e, quando associadas com imagens radiológicas de alto detalhe anatômico, como a tomografia computadorizada (SPECT/CT), aumentam a capacidade diagnóstica. Os radiofármacos apresentam tempo de meia-vida física relativamente curto, indo de minutos até alguns dias e devem atender a especificações de qualidade. Em muitos casos, eles são liberados para administração no paciente após a sua produção, antes da obtenção dos resultados de todos os ensaios de controle de qualidade. Para isso, um sistema de garantia da qualidade deve ser implementado para o uso eficiente e seguro em humanos. O controle de qualidade é um conjunto de operações com o objetivo de verificar e assegurar que os radiofármacos são produzidos de acordo com as Boas Práticas de Fabricação (BPF). Para o atendimento pleno às BPF, é imprescindível que os métodos analíticos de controle de qualidade dos radiofármacos estejam validados de acordo com a legislação específica da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). O objetivo deste trabalho foi revisar o protocolo de validação do método de pureza radioquímica do radiofármaco IOD-IPEN-123 e executar a validação completa do método, que consiste em realizar ensaios de seletividade, linearidade, intervalo (ou faixa de trabalho), precisão (repetibilidade e precisão intermediária) e robustez. Os resultados de todos os ensaios atenderam aos requisitos e a pureza radioquímica do produto foi acima de 95%, como especificado na farmacopeia europeia. A execução do protocolo permitiu concluir que a cromatografia em papel é uma técnica adequada para uso na rotina de controle de qualidade para determinação da pureza radioquímica de IOD-IPEN-123.

  • IPEN-DOC 28939

    KANTOVITZ, K.R.; CABRAL, L.L.; CARLOS, N.R.; FREITAS, A.Z. de ; PERUZZO, D.C.; FRANCA, F.M.G.; AMARAL, F.L.B. do; BASTING, R.T.; PUPPIN-RONTANI, R.M.. Impact of resin composite viscosity and fill-technique on internal gap in Class I restorations: an OCT evaluation. Operative Dentistry, v. 46, n. 5, p. 537-546, 2022. DOI: 10.2341/20-144B-L

    Abstract: The aim of this in vitro study was to quantitatively evaluate the internal gap of resin composites of high-and low-viscosity used in single- and incremental-fill techniques in Class I cavities exposed to thermal cycling (TC) using optical coherence tomography (OCT). Cavities of 4-mm depth and 3-mm diameter were prepared in 36 third molars randomly distributed into four groups, according to viscosity of restorative resin-based composite (high or low viscosity, all from 3M Oral Care) and technique application (bulk or incremental fill) used (n=9): RC, high-viscosity, incremental-fill, resin-based composite (Filtek Z350 XT Universal Restorative); BF, high-viscosity, bulk-fill, resin-based composite (Filtek One Bulk Fill); LRC, lowviscosity, incremental-fill, resin-based composite (Filtek Z350 XT Flowable Universal Restorative); and LBF, low-viscosity, bulk-fill, resin-based composite (Filtek Flowable Restorative). Single Bond Universal Adhesive system (3M Oral Care) was used in all the experimental groups. The incremental-fill technique was used for RC and LRC groups (2-mm increments), and a single-layer technique was used for BF and LBF groups, as recommended by the manufacturer. The internal adaptation of the resin at all dentin walls was evaluated before and after TC (5000 cycles between 5°C and 55°C) using OCT images. Five images of each restored tooth were obtained. Images were analyzed using ImageJ software that measured the entire length of the gaps at the dentin–restoration interface. The length of gaps (μm) was analyzed using two-way repeated measures ANOVA and the Tukey tests (α=0.05). There was a significant interaction between material types and TC (p=0.006), and a significant difference among all material types (p<0.0001), before and after TC (p<0.0001). Increased internal gaps at the dentin–restoration interface were noticed after TC for all groups. RC presented the lowest value of internal gap before and after TC, while LBF showed the highest values of internal gap after TC. In conclusion, TC negatively affected the integrity of internal gap, whereas high-viscosity, incremental-fill, resin-based composite presented better performance in terms of internal adaptation than low-viscosity, bulk-fill materials in Class I cavities.

    Palavras-Chave: resins; viscosity; in vitro; dentistry; composite materials

  • IPEN-DOC 28938

    ZEZELL, DENISE M. ; ANA, PATRICIA A.. Lasers in caries and erosion prevention: fluoride synergy and spectroscopy monitoring. In: ROMANOS, GEORGIOS E. (Ed.). Laser Light Therapy in Dentistry: Efficacy, Uses and Limitations. New York, NY, USA: Nova Science Publishers, 2021. p. 123-171, cap. 6. (Dentistry and Oral Sciences). DOI: https://doi.org/10.52305/YICB6320

    Abstract: The use of laser radiation has shown benefits in different areas of human health. In Dentistry, laser radiation at high or low intensity is widely used as an adjunct strategy to the traditional therapeutic techniques in different specialties, and the observed effects depend both on the parameters of the radiation used, as well as on the tissues to be treated and their clinical condition. High intensity lasers are used for cutting both hard and soft tissues, as well as for hemostasis, vaporization, removal of decayed tissue, calculus, biofilm, and for decontamination. Also, lasers can be used for preparing dental hard tissue for prosthetic treatment, as well as to non-invasively remove ceramic or resin restorations, crowns, and laminates. Still, due to its thermal effect, lasers have shown promising results in preventing the appearance and progression of caries and erosion lesions in enamel and dentin. These thermal effects can also enhance the action of other preventive strategies, among which the topical application of fluoride stands out. The compositional effects of Nd:YAG (λ = 1,064 nm), Er:YAG (λ = 2,094 nm) and Er,Cr:YSGG (λ = 2,078 nm) laser wavelengths, applied under different conditions and in association or not with fluoride, have been evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy, a non-destructive technique that allows the broad evaluation of the same sample in different periods; for this reason, it is an extremely attractive technique for monitoring the treatments. Infrared thermography was also used in order to guide the choice of safe irradiation parameters tested for future clinical use of these lasers. These aspects will be detailed in this chapter.

  • IPEN-DOC 28937

    DE LEO, THAIS C.; SANTOS, SOFIA N. dos ; BERNARDES, EMERSON S. ; CUMMINGS, RICHARD D.; STOWELL, SEAN R.; DIAS-BARUFFI, MARCELO. Molecular imaging for in vivo tracking and detection of 2 galectin binding partners. In: STOWELL, SEAN R. (Ed.); ARTHUR, CONNIE M. (Ed.); CUMMINGS, RICHARD D. (Ed.). Galectins: Methods and Protocols. New York, NY, USA: Humana, 2022. p. 339-352, (Methods in Molecular Biology, 2442). DOI: 10.1007/978-1-0716-2055-7_18

    Abstract: Molecular imaging (MI) is a non-invasive growing technology that allows the investigation of cellular and molecular processes in basic and clinical research and medicine. Luminescent proteins and radionuclides can be associated to target molecules providing high-definition and real-time image of whole body in few minutes or hours. Several MI studies have enabled the determination of molecular partners, in vivo tracking, and fate of compounds in different disorders. Considering that galectins are multifaceted proteins with great impact in many biological events, here we describe methods and strategies to generate labeled galectins for in vivo non-invasive imaging studies.

  • IPEN-DOC 28936

    HELLEIS, RODRIGO; MAIA, GUILHERME A.R.; CASTRO, ERYZA G. de; BERBEL, LARISSA O. ; COSTA, ISOLDA ; BANCZEK, EVERSON do P.. Niobium- and titanium-based coating for the protection of carbon steel SAE 1020 against corrosion. Anti-Corrosion Methods and Materials, v. 69, n. 4, p. 426-433, 2022. DOI: 10.1108/ACMM-10-2021-2561

    Abstract: Purpose: The purpose of this paper is to evaluate the protection against corrosion of carbon steel SAE 1020 promoted by a niobium- and titanium-based coating produced from a resin obtained by the Pechini method. Design/methodology/approach: A resin was prepared with ammonium niobium oxalate as niobium precursor and K2TiF6 as titanium precursor. Carbon Steel SAE 1020 plates were dip coated in the resin and calcinated for 1 h at 600 ºC. Scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction were used to characterize the coating morphologically and structurally. Open circuit potential, electrochemical impedance spectroscopy, anodic potentiodynamic polarization and scanning vibrating electrode technique were used to evaluate the corrosion protection of the coating. Findings: The electrochemical analyses evidence slight protection against corrosion of the coating by itself; however, the needle-like crystal structure obtained may potentially provide a good anchorage site, suggesting the coating could be used as a pretreatment that may present similar application to phosphating processes, generating lower environmental impacts. Originality/value: Due to increasingly restrictive environmental laws, new environmentally friendlier surface treatments must be researched. This paper approaches this matter using a combination of niobium- and titanium-based coating, produced by a cleaner process, the Pechini method.

    Palavras-Chave: niobium; titanium; surface coating; corrosion resistance; carbon steels; electrochemistry

  • IPEN-DOC 28935

    FREIRE, LUCIANO O. ; ANDRADE, DELVONEI A. de . A preliminary proposal for a hybrid lattice confinement fusion-fission reactor for mobile nuclear power plants. Fusion Science and Technology, v. 78, n. 4, p. 259-274, 2022. DOI: 10.1080/15361055.2021.2000327

    Abstract: Scientists detected 2.45-MeV neutrons and in smaller yields 4- and 5-MeV neutrons in deuterated metals under a 2.9-MeV electron beam. Such discovery could allow the use of deuterated metals at temperatures below their melting point to provide nuclear fusion reactions. Such reactions could provide fast neutrons and energy in the form of heat. This work analyzed the results of some experiments to infer the neutron multiplication rate in such environments. It also considered the possible roles that such phenomena could play in a commercial nuclear power reactor under economic and compactness constraints. It seems the best way to promote nuclear fusion is the irradiation of deuterated metals by fast neutrons. This work presents the concept of a hybrid fusion–fission reactor using fissile or fertile fuel to generate heat and fast neutrons along deuterated metals providing excess neutrons (reactivity boost). Additionally, deuterated metals also may have a role in neutron moderation requiring less volume than other moderators (water or graphite). Such a reactor, given its reactivity boost, may burn radioactive residuals (transmutation) at affordable costs while generating power. Alternatively, this hybrid fusion–fission concept could also breed fissile fuel from fertile isotopes using natural uranium as seed.

    Palavras-Chave: metals; deuteration; cold fusion; hybrid reactors; mobile reactors; fission

  • IPEN-DOC 28934

    SANTOS, SILAS C. dos ; RODRIGUES JUNIOR, ORLANDO ; CAMPOS, LETICIA L. . Evaluation of rare-earth sesquioxides nanoparticles as a bottom-up strategy toward the formation of functional structures. Current Applied Materials, v. 1, n. 1, p. 65-74, 2022. DOI: 10.2174/2666731201666220111102037

    Abstract: Background: The strategy to form functional structures based on powder technology relies on the concept of nanoparticles characteristics. Rare-earth sesquioxides (RE2O3; RE as Y, Tm, Eu) exhibit remarkable properties, and their fields of application include energy, astronomy, environmental, medical, information technology, industry, and materials science. The purpose of this paper is to evaluate the characteristics of RE2O3 nanoparticles as a bottom-up strategy to form functional materials for radiation dosimetry. Methods: The RE2O3 nanoparticles were characterized by the following techniques: XRD, SEM, PCS, FTIR, ICP, EPR, and zeta potential. Results: All RE2O3 samples exhibited cubic C-type structure in accordance with the sesquioxide diagram, chemical composition over 99.9 %, monomodal mean particle size distribution, in which d50 value was inferior to 130 nm. Among all samples, only yttrium oxide exhibited an EPR signal, in which the most intense peak was recorded at 358mT and g 1.9701. Conclusion: Evaluating nanoparticle characteristics is extremely important by considering a bottom-up strategy to form functional materials. The RE2O3 nanoparticles exhibit promising characteristics for application in radiation dosimetry.

    Palavras-Chave: rare earth compounds; ceramics; nanoparticles; oxides; dosimetry; radiation doses; structure functions

  • IPEN-DOC 28933

    BARBOZA, WANESSA das G. ; MILAGRE, MARIANA X. ; DONATUS, UYIME ; MACHADO, CARULINE de S.C.; RAMIREZ, OSCAR M.P.; ARAUJO, JOAO V. de S. ; SILVA, REJANE M.P. da ; COSTA, ISOLDA . Corrosion behaviour of the 2098-T351 Al–Cu–Li alloy after different surface treatments. Corrosion Engineering, Science and Technology, v. 57, n. 3, p. 269-279, 2022. DOI: 10.1080/1478422X.2022.2054915

    Abstract: The effect of different surface treatments on the corrosion resistance of the AA2098 Al–Cu–Li alloy has been investigated. Surface characterization was performed using 3D optical profilometry, energy dispersive X-ray spectroscopy and scanning electron microscopy. The corrosion resistance of the 2098 alloy after the surface treatments was investigated in 0.1 mol L−1 NaCl solution by electrochemical techniques and microscopy. Corrosion results showed that the untreated and the chemically etched surfaces were more active than the mechanically abraded and mechanically polished surfaces owing to differences in the nature of the native oxides formed after the surface treatments. Corrosion rate and mode were also affected by how close the exposed surface was to the mid-thickness region of the AA2098-T351 plate relative to the actual top surface (before polishing). This is associated with the variation in the volume fraction and distribution of the T1 phase as the mid-thickness region of the AA2098-T351 plate is approached.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; corrosion resistance; lithium alloys; copper alloys; surface treatments

  • IPEN-DOC 28932

    FONTOLAN, ALESSANDRA F.A.M. . Avaliação da percepção pública sobre a radioatividade para criação de cartilha educativa / Assessment of the public perception about radioactivity for the create of an educational booklet . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 107 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: A energia nuclear divide a opinião pública com suas consideradas boas e más aplicações. Quase imediatamente após a descoberta da radiação, elementos radioativos purificados pelo casal Curie foram utilizados em tratamentos de saúde, mas com as bombas nucleares de Hiroshima e Nagasaki, o ramo ficou marcado pela má opinião pública, sendo relacionado com a morte e a destruição. Este trabalho propõe mudar um pouco desse paradigma. Através de um questionário foi avaliada a percepção e o conhecimento público sobre a radioatividade. O questionário foi respondido por 488 pessoas e destas responderam que não tem conhecimento sobre radioatividade, 72,13 % sabem um pouco sobre o tema, mas apenas 39,34 % sabem a diferença entre radiações ionizantes e não ionizantes. Apesar de 94,4 % dos entrevistados já ouviram falar em doença causadas pela radiação, a maioria (58,89 %) respondeu que não sabe se ela é prejudicial à saúde e 215 pessoas responderam que já ouviram falar em acidentes nucleares. Nas questões sobre o uso das radiações no dia a dia, a maioria das pessoas colocaram exemplos relacionados ao diagnóstico e tratamento de doenças, mas 70 % assinalaram micro-ondas, que usa uma radiação de baixa frequência, além de respostas incorretas como 68,4 % ressonância magnética, 31,6 % ultrassom, 17,3 % usina hidroelétrica, demonstrando de maneira geral a falta de informação sobre o tema. Nas perguntas de opinião sobre radiação, 55,94 % têm medo da energia nuclear, 55,76 % não apoiam a construção de mais reatores nucleares no Brasil, mas 96,1 % acham que as pesquisas nas áreas de radiação devem continuar, 75,41 % acham que o Brasil deve instalar mais equipamentos que utilizem radiações na medicina e 58,76 % acham que a radiação é segura. Na pergunta sobre uma possível mudança de opinião 76,84 % responderam sim ou talvez, demonstraram interesse em obter mais conhecimento nessa área, justificando a confecção da cartilha. Após a análise dos resultados do questionário, tópicos foram selecionados para a construção de uma cartilha educativa. Ela foi elaborada com um amplo conteúdo sobre a energia nuclear, didática e de fácil entendimento para a disseminação de conhecimento das aplicações das radiações. Um site gratuito foi criado para download do material.

  • IPEN-DOC 28931

    GASPARIAN, PATRICIA B.R. . Desenvolvimento, produção e caracterização de filmes OSLD baseados em CaSO4 para aplicação em dosimetria das radiações / Development, production and characterization of OSLD films based on CaSO4 for radiation dosimetry applications . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 126 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-155232

    Abstract: Nos tratamentos modernos de radioterapia (RT), campos pequenos e distribuições de dose complexas requerem técnicas de dosimetria adequadas e precisas. Filmes radiocrômicos e arranjos de câmaras de ionização (CI) apresentam limitações, como alto custo, precisão dependente da variabilidade de produção dos filmes e resolução limitada (arranjo de CI). Estudos recentes demonstraram que sistemas de luminescência opticamente estimulada (do inglês optically stimulated luminescence -OSL) permitem a avaliação de doses para mapeamento 2D de forma relativamente rápida e simples e os resultados mostram resolução submilimétrica. Este trabalho apresenta, pela primeira vez, um dosímetro de luminescência opticamente estimulada (OSLD) na forma de um filme flexível feito com partículas de CaSO4:Eu embebidas em uma matriz de elastômero de silicone. O filme OSLD foi produzido por uma metodologia relativamente simples e de baixo custo. Esse filme é reutilizável e o sinal pode ser limpo satisfatoriamente com uso de LEDs azuis. As principais propriedades dosimétricas foram avaliadas utilizando o leitor TL/OSL Risø com estimulação azul e filtro Hoya U-340. A investigação mostra repetibilidade dentro de 3% ao medir com a mesma amostra de filme. Em relação à homogeneidade do filme OSLD, foi observada uma mudança de sensibilidade de aproximadamente 12% ao longo do filme OSLD de 5 x 5 cm2. Além disso, a curva de resposta em função da dose mostra linearidade de 5 a 25 Gy. O desvanecimento do sinal OSL é relativamente alto, cerca de 50% nas primeiras 48h, e depois fica estável. Um filme OSLD de 3 x 3 cm2 foi usado com sucesso para mapear a distribuição de dose em radiocirurgia (feixe de fótons de 6 MV). Este trabalho demonstra a viabilidade da dosimetria 2D usando filmes OSLD reutilizáveis baseados em CaSO4:Eu.

    Palavras-Chave: luminescence; optical systems; dosimetry; radiation doses; films; calcium sulfates

  • IPEN-DOC 28930

    LIVINALLI, MARINA M. . Development of functional layers for direct ethanol solid oxide fuel cells / Desenvolvimento de camadas funcionais para células a combustível de óxidos sólidos a etanol direto . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 195 p. Orientador: Fabio Coral Fonseca. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-154257

    Abstract: This thesis explores the synthesis and application of cerium oxide as a material in solid oxide fuel cells (SOFC) with tailored properties to decrease the processing temperature and improve the effectiveness of the catalytic and electrochemical reactions. Three approaches were investigated: i) a precipitation route for the synthesis of gadolinium doped ceria (CGO) with a sintering aid, ii) shape control of nanoceria by a hydrothermal route and application of the materials as an SOFC electrolyte and as catalytic layer for direct operation of an SOFC with ethanol, and iii) the application of a doped ceria barrier layer and nanostructured layer by a physical deposition method. The precipitation route showed to be efficient for the synthesis of nanometric ceria and the addition of Fe2O3 enhanced the sintering mechanism. It was inferred that Fe mostly segregates at the grain boundary interfaces of CGO, therefore, decreasing the grain boundary energy and favouring the elimination of the solid-gas interface. Nonetheless, Fe-rich phase precipitates were found to enhance the electronic contribution of CGO. Thus, the use of transition metal oxide as a sintering aid in ceria-based electrolytes should be controlled to avoid changes in charge transport in the electrolyte. The hydrothermal route was investigated as a novel approach to controlling the densification mechanism in the material. Through this simple route, CGO nanorods and nanocubes were synthesized by controlling the temperature. The CGO nanorods exhibited high surface energy, promoting mass diffusion at lower temperatures leading to a rapid densification and were therefore successfully applied as an electrolyte material in an electrolyte supported SOFC fully sintered at 1150 ºC operating at intermediate temperature. On the other hand, the CGO nanocubes had a very low sintering activity, attributed to their higher surface stability. The CGO nanorods and the CGO nanocubes were further evaluated to be applied as support materials for Ni-based catalysts in the steam reforming reaction of ethanol at intermediate temperature. The Ni catalyst on the CGO nanorod support displayed the highest activity after a heat treatment analogous to that for processing SOFCs. Hence, it was employed as a catalytic layer in an SOFC operating directly with ethanol. It was demonstrated that the fuel cell remained stable under operating condition with a continuous flow of anhydrous ethanol. Nanostructured doped ceria functional layers deposited by pulsed laser deposition (PLD) were applied as a barrier layer and as a cathode interlayer. The deposition of such functional layers was shown to enhance the cell's performance, having a role in both the durability, and increasing the oxygen reduction reaction sites. In summary, this thesis contributes towards the development of nanomaterials with tailored properties for application as functional layers of high performance SOFC.

    Palavras-Chave: temperature measurement; catalytic converters; electrochemical cells; solid oxide fuel cells; cerium oxides; gadolinium; iron oxides; nanomaterials; synthesis; steam; reformer processes; hydrogen production; layers; deposition; pulse shapers; lasers

  • IPEN-DOC 28929

    MASSEI, MARIANA G.R. . Estudo da interação da radiação ionizante como método de esterilização de filmes de poliuretano termoplástico aplicados como biomaterial / Study of the interaction of ionizing radiation as a method of sterilization of thermoplastic polyurethane films applied as a biomaterial . 2021. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 115 p. Orientador: Monica Beatriz Mathor. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-18082022-153425

    Abstract: Novos materiais estão sendo amplamente estudados e aplicados na área da saúde, estes são denominados biomateriais. Diferentes métodos são utilizados para esterilização de materiais, dentre eles a radiação ionizante vem sendo utilizada pela sua eficácia em eliminar contaminantes biológicos diversos. Para a utilização deste tipo de radiação deve-se avaliar não apenas a eficácia de seu poder esterilizante, mas a influência que esta pode exercer sobre as cadeias poliméricas, a fim de avaliar possíveis perdas ou modificações que alterem o material a ser utilizado. Desta forma, no presente trabalho, o filme de poliuretano do tipo termoplástico com base policarbonato foi submetido a tratamento com solvente orgânico, em ambiente com temperatura e umidade controladas, sendo avaliada por meio da caracterização química, físico-química e mecânica, a extensão das alterações causadas no material pela radiação ionizante. Também foi avaliado se o material apresenta as características necessárias para ser utilizado em testes clínicos, por meio de ensaios de biocompatibilidade descritos pela ISO 10993. Para estudo da esterilização, o filme foi submetido a doses crescentes de radiação gama (15, 25 e 50 kGy), Óxido de Etileno e plasma, caracterizados com técnicas comparativas, reavaliando possíveis alterações. Os filmes após os processos de esterilização mantiveram as características muito próximas ao material manufaturado, demonstrando que a radiação ionizante na dose de 25 kGy é a ideal para a esterilização deste tipo de material. A metodologia empregada na fabricação dos filmes pode levar a confecção de stents esofágicos, recobrimento de marca-passos, substituição de tecidos biológicos lesados, dentre outros. O estudo permitiu a criação da metodologia de processo que gerou a patente de invenção com numeração BR 1020170202658.

    Palavras-Chave: polyurethanes; thermoplastics; ionizing radiations; infrared thermography; fourier transformation; sterilization; biological materials; films; interaction range; thermal gravimetric analysis; calorimetry; x-ray diffractometers; optical systems; materials testing

  • IPEN-DOC 28928

    SILVESTRE, LARISSA J.B. . Aplicação de testes de associação explícita e implícita na comunidade acadêmica médica para avaliar a resistência no uso de sistemas de apoio ao diagnóstico médico / Application of explicit and implicit association tests in the medical academic community to assess resistance in the use of medical diagnostic support systems . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 177 p. Orientador: Gaianê Sabundjian. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-151540

    Abstract: Com a evolução tecnológica no âmbito da saúde, o desenvolvimento de softwares que auxiliam o médico em suas decisões sobre o diagnóstico do paciente tem se intensificado nos últimos anos. O Sistema de Apoio ao Diagnóstico Médico (SADM) torna-se uma ferramenta relevante nesse processo, pois pode contribuir para uma melhor assistência ao paciente e para um diagnóstico mais assertivo. O objetivo deste trabalho é medir os possíveis preconceitos/resistências ao uso do SADM em grupos constituídos de professores médicos e acadêmicos de medicina da FAPAC/ITPAC Porto, em Porto Nacional, Tocantins. Para a medida da memória explícita, foi utilizado um questionário elaborado nesta tese. Já para a memória implícita utilizou-se o Teste de Associação Implícita (TAI) aplicado por meio do software FreeIAT, que mede a latência de resposta do participante, a fim de quantificar os preconceitos dos dois grupos, quanto ao uso do SADM. Como parte deste trabalho, foi desenvolvido um pós-processador gráfico com interface amigável, o que facilitou a apresentação e a interpretação dos resultados por parte dos usuários do FreeIAT. O Teste de Associação Implícita (TAI) do software utilizado neste trabalho, foi customizado com a finalidade de comparar as associações implícitas, tanto de professores médicos, quanto de acadêmicos, em relação às categorias-alvo: "INFORMÁTICA" e "MANUSCRITO". Para validação dos testes de associação explícita e implícita, um pré-teste foi aplicado a um grupo de professores médicos. Antes da pandemia da COVID-19, o teste de associação implícita foi aplicado para os acadêmicos de medicina no primeiro mês de aula da disciplina Informática Médica e após quatro meses, o teste foi reaplicado. O treinamento para esse grupo consistiu na exposição dos conteúdos abordados durante as aulas, sendo apresentadas as mais variadas aplicações da informática na área médica. Após a ministração da disciplina, os acadêmicos apresentaram resultados mais positivos em relação à "INFORMÁTICA". Paralelamente, foi aplicado o FreeIAT customizado para os professores médicos, além da realização de um treinamento multissensorial. Finalmente, o TAI foi reaplicado a esses participantes, cujos resultados mostraram que após o treinamento multissensorial, as associações positivas à "INFORMÁTICA" aumentaram. Devido à pandemia da COVID-19, a proposta desta pesquisa foi ampliada, a fim de verificar se houve um aumento nas associações positivas à "INFORMÁTICA". O mesmo TAI customizado e o treinamento multissensorial, utilizados na pré-pandemia, foram aplicados a dois novos grupos de professores médicos e acadêmicos de medicina. A metodologia multissensorial elaborada e utilizada neste trabalho para os professores e acadêmicos teve êxito no período da pré-pandemia ao possibilitar mudanças nas associações implícitas, modificando a percepção dos participantes e possibilitando a redução do preconceito/resistência à utilização de SADMs. Já no período da pandemia, apenas os acadêmicos demonstraram maior força de associação à "INFORMÁTICA", após cursarem a disciplina Informática Médica. Já os médicos, apresentaram menor força de associação à "INFORMÁTICA". Os resultados desta pesquisa promovem uma reflexão sobre como o conhecimento de sistemas computacionais confiáveis pode alterar a percepção prévia de um acadêmico ou médico e minimizar a resistência quanto ao uso desses sistemas. O software TAIGraph, desenvolvido neste trabalho, encontra-se disponível para ser utilizado, especialmente por pesquisadores que fazem uso do FreeIAT.

    Palavras-Chave: medicine; education; personnel; medical supplies; computer codes; programming languages; tools; diagnostic techniques; control systems; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 28927

    TEIXEIRA, BRUNA S. . Incorporação e nanoencapsulação de agentes antioxidantes em filmes de amido e ação da irradiação por feixes de elétrons / Incorporation and nanoencapsulation of antioxidant agents in starch films and the action of electron beam irradiation . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 142 p. Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-145813

    Abstract: O desenvolvimento de filmes biodegradáveis é uma alternativa ao uso de embalagens n o amigáveis ao meio ambiente. Para produção desses filmes, diversos polímeros naturais podem ser utilizados, dentre eles, o amido, no qual apresenta boas características, propriedades e facilidade para sua obtenção. A adi o de antioxidantes naturais livres ou encapsulados pode contribuir ainda mais no desenvolvimento de filmes funcionais com atividade antioxidante. O objetivo deste trabalho foi desenvolver filmes ativos, à base de polímeros naturais de fonte renovável, o amido, pela técnica casting e extrusão, adicionados com compostos bioativos de hibisco e cúrcuma livres e nanoencapsulados e ação da irradiação por feixes de elétrons. Procedeu-se a extração por micro-ondas e ultrassom dos compostos bioativos do hibisco e da cúrcuma com diferentes solventes e temperaturas, assim como a caracterização em relação à atividade antioxidante, determinação dos compostos fenólicos, atividade anti-inflamatória e antimicrobiana. Foi realizado a encapsulação desses compostos através da secagem por vaporização (nanospray dryer) e caracterizados quanto às propriedades físicas, fisico-químicas, morfológicas, bioativas, parâmetros colorimétricos, diâmetro e tamanho das partículas. As partículas mais estáveis dos extratos foram incorporadas nos filmes preparados por extrusão. As soluções filmogênicas para a técnica casting foram preparadas nas concentrações de 5% (p/v) de amido de batata, 3% de glicerol, 0.5% de propionato de cálcio (C6H10CaO4) sob agitação constante até gelatinização do amido. Os filmes com os compostos bioativos foram preparados com solução de 1 e 2% de hibisco e cúrcuma, com as mesmas proporções de plastificante glicerol e conservante (propionato de cálcio). Análise do perfil de viscosidade desses hidrogéis foi realizado. Os filmes processados por extrusão foram preparados com as partículas encapsuladas com os compostos bioativos. Foram elaboradas 5 formulações: filme de amido, filme de amido com nanoapartículas de hibisco a 1 e 2% e filme de amido com nanopartícula de cúrcuma a 1 e 2%. Após o preparo os filmes foram irradiados com feixes de elétrons com doses de 5, 10, 20 e 40 kGy. A irradiação ionizante foi utilizada com o intuito de verificar a influência nas propriedades bioplásticas dos filmes à base de amido, assim como as propriedades mecânicas e de barreira. Estes bioplásticos foram caracterizados quanto às propriedades físicas, fisico-químicas, morfológicas, biotivas, mecânicas, de barreira e térmicas. As propriedades dos filmes estudados foram afetadas dependendo da proporção de antioxidante adicionado.

    Palavras-Chave: biological materials; biodegradation; packaging; films; carbohydrates; starch; potatoes; nanotechnology; encapsulation; antioxidants; synchrotron radiation sources; ionizing radiations; environmental protection

  • IPEN-DOC 28926

    SARDO, ARIANE V. da N. . Laser de baixa intensidade no tratamento de mucosite oral induzida por radiação : avaliação imunohistoquímica com marcadores de citoqueratinas CK 10 e CK 14 / Low-level laser in the treatment of radiation-induced oral mucositis: immunohistochemical evaluation with cytokeratin marker CK10 and CK14 . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Denise Maria Zezell. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-144812

    Abstract: A mucosite oral (MO) é uma lesão frequente em pacientes oncológicos e que pode ser causada tanto por radioterapia em região de cabeça e pescoço ou por certos quimioterápicos. Podendo variar no grau clínico de sua manifestação, a MO quando causa ulcerações gera severo quando álgico, risco de infecção local e sistêmica e aumento de custo no tratamento, principalmente quando causada por radiação ionizante. Não há um consenso terapêutico quanto ao manejo da MO e, nas últimas décadas, há um destaque para a fotobiomodulação (PBM), com laser de baixa intensidade, nos comprimentos de onda vermelho e infravermelho. Esta é uma opção não medicamentosa capaz de diminuir o desconforto e acelerar a cicatrização das feridas. Os mecanismos de ação da PBM na evolução do reparo da MO não são esclarecidos. Visando elucidar a atuação da PBM na evolução da maturidade epitelial em úlceras de MO induzidas por radiação ionizante, o presente estudo avaliou o efeito da PBM com comprimento de onda (λ) vermelho, de 660 nanometros (nm) e infravermelho, de 780 nm em feridas de MO radioinduzidas, na língua de ratos, oito e vinte dias após irradiação, em tempo único, com 20 Gy, de fonte de raios gama. Avaliou-se, na área epitelial das lesões, a área percentual correspondente a marcação positiva para as proteínas citoqueratinas 10 (CK10) e 14 (CK14), por meio de técnica de imunohistoquímica (IHQ), após 8 e 20 dias da indução das lesões, e comparou-se com um grupo controle não tratado. A CK10 é uma proteína relacionada a células epiteliais de maior grau de maturidade e diferenciação, sendo capazes de colaborar com a resposta de defesa inata tecidual, e foi significativamente mais expressa no grupo tratado com PBM de 660 nm. A CK14, que é característica de células epiteliais de menor maturidade, menos diferenciadas, importante para o reparo e resistência mecânica epitelial e, normalmente, devendo estar restrita à camada basal de epitélios saudáveis, não apresentou diferenças quantitativas entre os grupos avaliados. No entanto, seu padrão de distribuição no epitélio das amostras do grupo controle no vigésimo dia, ainda se apresentava alterado, ao passo que nos grupos tratados com PBM, a CK14 já aparecia restrita à camada basal do epitélio, como esperado em epitélios saudáveis. O estudo permitiu concluir que a PBM foi capaz de melhorar indicadores de maturidade epitelial da ferida de MO reparada, o que potencialmente se traduz em um epitélio funcionalmente mais competente para um mesmo tempo clínico do grupo controle, na qual as lesões seguiram seu curso natural de cicatrização.

    Palavras-Chave: oral cavity; mucous membranes; inflammation; radiotherapy; radiation induced mutants; cytology; keratin; biological markers; immunoassay; biological repair; lasers

  • IPEN-DOC 28925

    MELO, CAMILA G. . Otimização do tingimento de algodão com o corante Reactive Blue 21 e tratamento do respectivo efluente têxtil com acelerador de elétrons para a redução da cor e dos efeitos tóxicos agudos / Optimization of cotton dyeing with Reactive Blue 21 dyestuff and treatment of the corresponding textile effluent with electron accelerator to reduce color and acute toxic effects . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 134 p. Orientador: Maria da Conceição Costa Pereira. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-122403

    Abstract: A indústria têxtil demanda de grande volume de água e diversos insumos químicos em seus processos, sobretudo de beneficiamento secundário, gerando efluentes com elevados índices absorciométricos, altas cargas de contaminantes e potencialmente tóxicos. O Planejamento Experimental surge como ação mitigadora para o uso racional da água na etapa de tingimento. Os processos de Oxidação Avançada se destacam dentre os métodos de tratamento para a degradação do corante e de contaminantes presentes no efluente. Neste contexto, a tecnologia de radiação ionizante por feixe de elétrons, pode ser vista como a próxima geração de técnicas de tratamento sem adições químicas e formação de resíduos e, portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar o efeito e a eficácia da radiação ionizante por feixe de elétrons em efluente oriundo de tingimento otimizado de algodão com o corante Reactive Blue 21 - RB 21. Para o planejamento e otimização de um processo de tingimento com um maior valor de Intensidade Colorística (K S-1) foi empregado a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) e os dados foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA). O efluente foi submetido à tratamento de irradiação em acelerador de elétrons, com variação de dose entre 2,5 e 15 kGy. As análises ecotoxicológicas para efeito agudo foram realizadas com o microcrustáceo Daphnia similis e com a bactéria marinha Vibrio fischeri. A prática de reúso do efluente tratado foi determinada pela análise da concentração de Cloreto de Sódio do efluente e de ensaios de solidez da cor dos tecidos. O efluente sem tratamento apresentou toxicidade para ambos os organismos-teste, com valores de CE 50 de 5,28% para Daphnia similis e de 0,43% para Vibrio fischeri. O tratamento de irradiação por feixe de elétrons reduziu em mais de 60% a cor e a toxicidade do efluente, na dose de 7,5 kGy. Em relação à prática de reúso do efluente tratado, a diferença de cor (ΔE), o K S-1 e os ensaios de solidez da cor não apresentaram diferenças significativas em comparação ao tingimento realizado com água de abastecimento. A otimização do processo de tingimento propiciou um melhor esgotamento do banho e, consequentemente, um efluente com menor carga orgânica. O tratamento com irradiação por feixe de elétrons apresentou eficácia para a redução da cor e de contaminantes do efluente. Além disso, se mostrou viável para a prática do reúso em um novo tingimento com o corante RB 21, proporcionando economia de água e de eletrólito ao processo.

    Palavras-Chave: cotton; textile industry; chemical effluents; liquid wastes; waste processing; optimization; mathematical models; color; dyes; chemical properties; acute exposure; toxicity; synchrotron radiation sources

  • IPEN-DOC 28924

    SALVADOR, FRANCINE F. da S. . Desenvolvimento de nanomateriais luminescentes de óxido de estanho e óxido misto de estanho/titânio dopados com íons terras raras para aplicações biológicas / Development of luminescent nanomaterials based on rare earth ions doping tin oxide and tin / titanium mixed oxide for biological applications . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 191 p. Orientador: Maria Claudia França da Cunha Felinto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-18082022-120116

    Abstract: Atualmente, nanocristais semicondutores de banda larga dopados com íons lantanídeos trivalentes (Ln3+) têm sido o foco de interesse da pesquisa devido às suas propriedades ópticas distintas e potenciais aplicações em dispositivos ópticos e biosondas luminescentes. Devido à grande razão superfície / volume e ao efeito de confinamento quântico, as propriedades físico-químicas das matrizes em nanoescala podem diferir do material "bulk", afetando as propriedades de luminescência e a dinâmica dos estados excitados dos íons Ln3+. No entanto, uma questão importante para as nanopartículas (NPs) semicondutoras é se os íons Ln3+ são realmente incorporados na rede cristalina, uma vez que suas propriedades químicas geralmente diferem das dos cátions dos semicondutores. Este trabalho apresenta a síntese, caracterização e estudos de fotoluminescência do óxido de estanho dopado com európio e térbio (SnO2:Eu3+; SnO2:Tb3+ e SnO2:Eu3+, Tb3+), preparados pelo método de coprecipitação, bem como do óxido misto de estanho / titânio dopado com neodímio (Sn1-xTixO2:Nd3+), preparado pela combinação dos métodos de coprecipitação e hidrotérmico. Esses materiais foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho, análise termogravimétrica, difração de raios X (método do pó), microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva por raios X e microscopia eletrônica de transmissão. As propriedades ópticas foram investigadas por espectroscopia de reflectância difusa, espectroscopia de fotoluminescência, bem como curvas de decaimento de emissão. Sabe-se que na "janela biológica", na região do infravermelho próximo (NIR), a emissão dos biomarcadores não se sobrepõe à emissão dos constituintes fisiológicos (isto é, pigmentos, proteínas, coenzimas, água). Então, aproveitando-se da vantagem que os íons Nd3+ possuem bandas de absorção e emissão na região NIR, as propriedades luminescentes das soluções sólidas Sn1-xTixO2:Nd3+ foram investigadas sob excitação laser de 808 nm, visando aplicações biotecnológicas. Devido às informações sobre a toxicidade dessas NPs em células serem escassas, foram realizados ensaios de citotoxicidade in vitro dessas NPs com linhagem celular normal de fibroblastos murinos NIH/3T3 . Dessa forma, os estudos de fotoluminescência e citotoxicidade sugeriram que esses luminóforos podem ser potencialmente usados para bioaplicação.

    Palavras-Chave: lanthanum; rare earths; titanium oxide; tin oxides; nanomaterials; luminescence; ions; doped materials; biological markers

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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