Avaliação da indução de lesões no DNA por lasers terapêuticos de baixa potência

Na medicina regenerativa há uma crescente utilização de lasers de baixa intensidade em protocolos terapêuticos para tratamento de doenças em tecidos moles e no tecido ósseo. Lasers emitem feixes de luz com características específicas, nas quais o comprimento de onda, a frequência, potência e modo de missão são propriedades determinantes para as respostas fotofísica, fotoquímica e fotobiológica. Entretanto, sugere-se que lasers de baixa potência induzem a produção de radicais livres, que podem reagir com biomoléculas importantes, como o DNA. Essas reações podem causar lesões e induzir mecanismos de reparo do DNA para preservar a integridade do código genético e homeostase celular. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar lesões no DNA de células do sangue periférico de ratos Wistar e a expressão dos genes ERCC1 e ERCC2 em tecidos biológicos expostos a lasers de baixa intensidade em comprimentos de onda, fluências, potências e modos de emissão utilizados em protocolos terapêuticos. Para tal, amostras de sangue periférico foram expostas ao laser vermelho (660 nm) e infravermelho (808 nm) em diferentes fluências, potências e modos de emissão, e a indução de lesões no DNA foi avaliada através do ensaio cometa. Em outros experimentos, lesões no DNA foram analisadas através do ensaio cometa modificado, utilizando as enzimas de reparo: formamidopirimidina DNA glicosilase (FPG) e endonuclease III. Pele e músculo de ratos Wistar foram expostos aos lasers e amostras desses tecidos foram retiradas para extração de RNA, síntese de cDNA e avaliação da expressão dos genes por PCR quantitativo em tempo real. Os dados obtidos neste estudo sugeriram que a exposição aos lasers induz lesões no DNA dependendo da fluência, potência e modo de emissão, e que essas lesões são alvos da FPG e endonuclease III. A expressão relativa do RNAm de ERCC1 e de ERCC2 foi alterada nos tecidos expostos dependendo do comprimento de onda e fluência utilizada. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que danos oxidativos no DNA poderiam ser considerados para segurança do paciente e eficácia terapêutica, bem como alterações na expressão dos genes de reparo do DNA participariam dos efeitos de bioestimulação que justificam as aplicações terapêutica de lasers de baixa potência.

Measurement of moisture in dry cured fish by infrared irradiation

Heating conditions have been standardised for measurement of moisture in dry cured fish using infrared irradiation source of 150w. Results obtained are comparable to those obtained from standard air oven method (drying to a constant weight at l02°c), the mean deviation being less than two units. The method works equally well for fresh fish muscle.

Improved infrared thermal imaging of a CMOS MEMS device

We report a technique which can be used to improve the accuracy of infrared (IR) surface temperature measurements made on MEMS (Micro-Electro-Mechanical- Systems) devices. The technique was used to thermally characterize a SOI (Silicon-On-Insulator) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) MEMS thermal flow sensor. Conventional IR temperature measurements made on the sensor were shown to give significant surface temperature errors, due to the optical transparency of the SiO 2 membrane layers and low emissivity/high reflectivity of the metal. By making IR measurements on radiative carbon micro-particles placed in isothermal contact with the device, the accuracy of the surface temperature measurement was significantly improved. © 2010 EDA Publishing/THERMINIC.

Far-infrared emission and absorption by hot carriers in superlattices

Some of the earliest theoretical speculation, stimulated by the growth of semiconductor superlattices, focused on novel devices based on vertical transport through engineered band structures; Esaki and Tsu promised Bloch oscillators in narrow mini-band systems and Kazarinov and Suris contemplated electrically stimulated intersubband transitions as sources of infrared radiation. Nearly twenty years later these material systems have been perfected, characterized and understood and experiments are emerging that test some of these original concepts for novel submillimetre wave electronics. Here we describe recent experiments on intersubband emission in quantum wells stimulated by resonant tunnelling currents. A critical issue at this time is devising a way to achieve population inversion. Other experiments explore 'saturation' effects in narrow miniband transport. Thermal saturation may be viewed as a precursor to Bloch oscillation if the same effects can be induced with an applied electric field.

Room temperature all-silicon photonic crystal nanocavity light emitting diode at sub-bandgap wavelengths

Silicon is now firmly established as a high performance photonic material. Its only weakness is the lack of a native electrically driven light emitter that operates CW at room temperature, exhibits a narrow linewidth in the technologically important 1300-1600 nm wavelength window, is small and operates with low power consumption. Here, an electrically pumped all-silicon nano light source around 1300-1600 nm range is demonstrated at room temperature. Using hydrogen plasma treatment, nano-scale optically active defects are introduced into silicon, which then feed the photonic crystal nanocavity to enhance the electrically driven emission in a device via Purcell effect. A narrow (Δλ=0.5 nm) emission line at 1515 nm wavelength with a power density of 0.4mW/cm2 is observed, which represents the highest spectral power density ever reported from any silicon emitter. A number of possible improvements are also discussed, that make this scheme a very promising light source for optical interconnects and other important silicon photonics applications. © 2012 by WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.