00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da eficácia da terapia fotodinâmica antimicrobiana através da técnica de biospeckle
Título(s) alternativo(s): Evaluating the efectiviness of antimicrobial photodynamic therapy throug technical biospeckle
Autor(es): Campos , Beliato Santana
Primeiro Orientador: Araujo, Maria Tereza de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Santos, Pedro Valentim dos
metadata.dc.contributor.referee1: Oliveira, Marcelo Costa
metadata.dc.contributor.referee2: Oliveira, Paulo Cesar de
Resumo: Este trabalho tem como tema principal a investigação à bioatividade de meio biológico sujeito à aplicação de Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (aPDT- Antimicrobial Photodynamic Therapy). A investigação se dá mediante a aquisição de imagens granuladas chamadas padrões de speckle. Quando uma luz coerente (laser) incide sobre uma superfície de um meio biológico, ocorre um fenômeno óptico de interferência chamado biospeckle ou speckle dinâmico. Num meio biológico que está em atividade, as ondas incidentes sobre os centros espalhadores sofrem várias interferências. É possível obter informações desse sistema, tanto espacial quanto temporal, através do biospeckle. Para investigar a ativação e a inativação do microrganismo Sthaphylococcus aureus (S. aureus), foram utilizados métodos de análise de imagens do tipo Correlação de Pearson, na qual se observa o grau de similaridade entre as imagens coletadas, as matrizes THSP (História Temporal do Padrão de Speckle) e a MCO (Matriz de Co-ocorrência) para determinar a probabilidade de ocorrências das intensidades. Além disto, o Momento de Inércia (MI) foi utilizado para quantificar a medida de dispersão dos pontos em torno da diagonal principal da matriz MCO. Foi realizado um estudo detalhado do comportamento desse meio antes, durante e depois da Terapia Fotodinâmica (PDT – Photodynamic Therapy), usando um arranjo experimental para obter o padrão de speckle por reflexão no monitoramento da cepa de bactéria. Para tanto fizemos uma discussão relacionada com o microrganismo estudado, apresentamos as propriedades da técnica de inativação PDT, do biospeckle, das ferramentas THSP, MCO e MI e alguns conceitos ópticos. Finalizando, mostramos nossos resultados, analisando os gráficos e figuras das matrizes obtidas na ativação e na inativação antes durante e após a aplicação da aPDT. No monitoramento durante 24 horas constatamos a ativação do S. aureus observando a modificação do grau de similaridade através da correlação de Pearson e da dispersão de ocorrências em torno da diagonal nas matrizes THSP e MCO, como também pelo alto valor de MI (37,574) obtido. Durante e após a aplicação da aPDT, observamos a inativação das bactérias usando os mesmos métodos descritos anteriormente onde bons resultados foram constatados. É esperado que, a partir destes resultados, a técnica biospeckle possa se tornar uma ferramenta de acompanhamento dos danos provocados pela aPDT.
Abstract: This study has as a main focus the investigation of the bioactivity of biological media under the action of Antimicrobial Photodynamic Therapy. The investigation is based upon the acquisition of granulated images known as speckle patterns. When coherent light (laser) is directed towards a surface of a biological medium, an optical interference phenomenon called biospeckle or dynamic speckle occurs. In a live and full-activity biological medium, the waves incident on the scattering centers suffer multiple interference. It is possible to obtain information of this system, either spatial and temporal, through the biospeckle technique. In order to investigate the activation and inactivation of the microorganism S. aureus, imaging analysis methods such as Pearson Correlation, in which the degree of similarity between the collected images, the THSP matrices (Temporal History of the Speckle Pattern) and the COM (Co-occurrence Matrix) were used to determine the probability of the occurrence of intensities. Furthermore, the Moment of Inertia (MI) - to quantify the extent of scattering of the points around the main diagonal of a matrix - was used. It was performed a detailed study of the behavior of this medium before, during and after PDT, using the experimental arrangement to obtain the Speckle patterns for reflection in the monitoring of strain of bacteria. In this context, we will discuss the data with respect to the studied microorganism (S. aureus), will also present the properties of the inactivation PDT technique, the biospeckle, the THSP, MCO and MI analysis methods and some optical concepts. Finally, we show our results by analyzing the graphics and figures of matrices, obtained in activation and inactivation before during and after the application of the aPDT. In the monitoring during 24 hours we verify a activation of the S. aureus observing the modification of the degree of the similarity through of the Pearson Correlation and of dispersion occurrence around the main diagonal of matrixes THSP and MCO, with also by high value of MI (37,574) obtained. During and after the application of the aPDT, we observing a inactivation the bacteria using the same methods described above where good results were verified. It is expected that, based on the results, that the Biopesckle technique becomes an analysis tool to monitor the damage induced by Antimicrobial PDT.
Palavras-chave: Biospeckle
Terapia fotodinâmica antimicrobiana
Padrão de speckle
Imagens
Antimicrobial Photodynamic Therapy
Speckle Pattern
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
Citação: CAMPOS, Beliato Santana. Avaliação da eficácia da terapia fotodinâmica antimicrobiana através da técnica de biospeckle. 2013. 71 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Instituto de Física, Programa de Pós Graduação em Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2019.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/3898
Data do documento: 22-fev-2013
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