Detection of Brillouin scattering temperature signal in Brillouin optical time-domain reflectometer sensing system based on instantaneous frequency measurement technology

abstract {We present a simple and practical method for the single-ended distributed fiber temperature measurements using microwave (11-GHz) coherent detection and the instantaneous frequency measurement (IFM) technique to detect spontaneous Brillouin backscattered signal in which a specially designed rf bandpass filter at 11 GHz is used as a frequency discriminator to transform frequency shift to intensity fluctuation. A Brillouin temperature signal can be obtained at 11 GHz over a sensing length of 10 km. The power sensitivity dependence on temperature induced by frequency shift is measured as 2.66%/K. © 2007 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers.}

Field and dispersion properties of subwavelength-diameter hollow optical fiber

We have investigated the basic properties of subwavelength-diameter hollow optical fiber with exact solutions of Maxwell's equations. The characteristics of modal field and waveguide dispersion have been studied. It shows that the subwavelength-diameter hollow optical fibers have interesting properties, such as enhanced evanescent field, local enhanced intensity in the hollow core and large waveguide dispersion that are very promising for many miniaturized high performance and novel photonic devices. (C) 2007 Optical Society of America.

掺镱双包层光纤放大器的放大特性

从掺镱(Yb)光纤放大器的功率传输方程出发,利用有限差分法对小模场面积(SMA)和大模场面积(LMA)掺镱双包层光纤放大器的放大特性进行了分析比较。采用模场直径(MFD)6.5 μm和20 μm的双包层掺镱光纤作为放大器增益介质进行窄线宽连续信号的放大,在915 nm激光抽运下模拟计算了大、小模场面积输出功率随输入信号功率、抽运光功率和光纤长度的变化特性,特别是对于大模场面积光纤放大器,最优光纤长度的选择至关重要;讨论了模场直径不同时的最优抽运功率和光纤长度的选择,得出4 m光纤放大时的临界抽运功率为4

锥形光纤的功率分布特性

从波动理论出发,对锥形光纤的纵向传播常数进行泰勒(Taylor)级数展开,经近似得到了锥形光纤功率分布的解。基于此理论,对锥形光纤的功率分布特性进行了讨论,并分析了锥形光纤的长度、锥度和光纤折射率等参数对锥形光纤不同模式功率分布的影响。为了减小功率泄漏,当光从锥形光纤大端入射时,应当减小锥长,减小锥度,增大纤芯包层折射率差;当光从锥形光纤小端入射时,应当增加锥长,增加锥度,增大纤芯包层折射率差。在长锥长、大锥度情况下,光纤折射率分布的影响相对较小。

复折射率光纤传输特性分析的Davidenko方法

增益或损耗对光纤的传输特性影响很大。使用Davidenko方法对复折射率光纤的传输特性进行了分析。研究了复折射率纤芯或复折射率包层阶跃光纤,通过比较发现,使用Davidenko方法得到的解与精确解符合得很好。对于芯区为复折射介质的光纤,HE11模与LP01模增益值偏差约为0.6%;对于包层区为复折射率介质的光纤,HE11模与LP01模增益值偏差约为2%。实际研究工作中,为了得到更精确的结果,应该求解全矢量的复本征方程,尤其是包层具有增益或损耗的光纤。

Efeito da intervenção dietética individualizada no diagnóstico nutricional e no controle metabólico de diabéticos tipo 2 sedentários

Objetivo: Avaliar o efeito da intervenção dietética individualizada sobre o diagnóstico nutricional e controle metabólico em diabéticos tipo 2 sedentários Casuística e Métodos: Trata-se de um ensaio clínico controlado e prospectivo com 80 adultos, de ambos dos sexos, com Diabetes Mellitus tipo 2 divididos em GI (grupo intervenção: 40 indivíduos submetidos à intervenção dietética e a utilização de hipoglicemiante) e GC (grupo controle: 40 indivíduos submetidos à medicação hipoglicemiante). Foi realizada intervenção dietética individualizada por três meses baseando-se nas recomendações da American Diabetes Association (2002). Foram analisadas as variáveis antropométricas: massa corporal total (MCT), estatura com determinação do Índice de Massa Corporal (IMC) e perímetro da cintura (PC); as variáveis bioquímicas glicemia, colesterol total, LDL-colesterol, HDL-colesterol, triglicerídeos (TG) e hemoglobina glicada (HbA1c) e as variáveis dietéticas energia, proteínas, carboidratos, lipídeos, colesterol e fibras alimentares. Para estatística inferencial foi utilizado o Anova two-way com nível de significância de 95%. Resultados: Na análise intergrupos, o GC apresentou aumento nas variáveis: MCT (Δ%=0,78; p=0,014), IMC (Δ%=0,76; p=0,012), PC (Δ%=0,75; p=0,019) enquanto que o GI apresentou redução nas variáveis: MCT (Δ%=-3,71; p<0,001), IMC (Δ%=-3,77; p<0,001), PC (Δ%=-3,98; p<0,001). Na comparação da média do IR intergrupos, observou-se diferença nas variáveis: energia (p<0,001), lipídeos (p=0,012), gorduras saturadas (p<0,001); colesterol dietético (p=0,006); fibras alimentares (p=0,001); glicemia (p<0,001), colesterol total (p<0,001), LDL-colesterol (p<0,001) e HbA1c (p<0,001).Conclusão: A intervenção dietética foi eficiente em melhorar o perfil antropométrico e o controle metabólico dos diabéticos tipo 2 sedentários.

Efeitos da castração e reposição hormonal tardia no tecido erétil do pênis de ratos Sprague-Dawley

Estudos em animais e humanos sugerem que níveis adequados de testosterona são necessários para preservar a integridade do tecido eretor peniano. Nenhum estudo prévio confirmou se as mudanças estruturais são reversíveis após longo período de deprivação hormonal. Foi proposto a avaliação, através de métodos quantitativos, as alterações estruturais no corpo cavernoso de ratos submetidos à castração cirúrgica; bem como o papel da reposição hormonal tardia na reversão das possíveis alterações estruturais. Foram usados 25 ratos Sprague-Dawley machos com aproximadamente 12 semanas de idade. Os animais foram divididos em 5 grupos compostos por 5 animais em cada grupo e tratados da seguinte forma: ORQ1 = Grupo submetido à orquiectomia e sacrificado após 1 mês. C1- Grupo controle morto após 1 mês. ORQ2 - Grupo orquiectomizado e morto após 2 meses. C2 - Grupo controle morto após 2 meses. T Grupo orquiectomizado que recebeu, após 1 mês, suplementação com undecanoato de testosterona na dose de 100mg/ Kg subcutâneo. Após 1 mês de reposição hormonal os animais foram mortos.No Resultado Houve uma redução significativa no valor absoluto do colágeno, músculo liso, espaço sinusoidal e área total do corpo cavernoso após 2 meses no grupo castrado, quando comparado ao controle. Em termos gerais a densidade não apresentou nenhuma diferença significativa entre os grupos. A reposição hormonal com testosterona foi capaz de reverter as alterações observadas, demonstrando um aumento dos elementos estudados. A metodologia utilizada permitiu mostrar que valores absolutos demonstram melhor o que de fato ocorre com os elementos observados, eliminando um víeis de análise, quando se consideram os valores relativos. Esses resultados sugerem que a reposição, mesmo quando realizada tardiamente, foi eficaz na reversibilidade das alterações geradas pela castração

Estudo da bioenergética mitocondrial de cardiomiócitos de camundongos obesos

A obesidade é uma doença crônica, resultante do excesso de gordura no organismo. O aumento da obesidade no mundo, tem se revelado como um dos fenômenos clínicos e epidemiológicos da atualidade. Estudos populacionais e em modelos animais demonstram que a origem da epidemia da obesidade está relacionada a fatores genéticos, modificações de hábitos nutricionais, redução da atividade física, e alterações nutricionais durante a lactação, desempenhando um papel relevante no desenvolvimento da obesidade, DM2 e cardiomiopatias. As mitocôndrias são os coordenadores centrais do metabolismo energético, assim, alterações funcionais e estruturais dessa organela têm sido associadas à desordens metabólicas. Elas exercem um papel na sobrevivência e função dos cardiomiócitos devido à alta demanda energética do miocárdio. Desta forma, disfunções mitocondriais estão relacionadas com disfunções no miocárdio e conseqüente progressão de cardiomiopatias. Neste estudo, avaliamos a bioenergética e a ultraestrutura de cardiomiócitos de camundongos obesos e controle hiperalimentados durante a lactação. O consumo de oxigênio das fibras cardíacas foi avaliado por respirometria de alta-resolução, utilizando um oxígrafo-2K-Oroboros. A ultraestrutura dos cardiomiócitos foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão e o conteúdo das proteínas Carnitina palmitoil transferase 1 (CPT1), Proteína desacopladora 2 (UCP2) , Transportador de glicose 1 e 4 (GLUT1) e (GLUT4), Proteína Kinase ativada por AMP (AMPK) e Proteína kinase ativada por AMP fosforilada p(AMPK) por Western blotting (WB). Além disso, o peso dos animais, a gordura retroperitoneal, epididimal e a glicemia em jejum foram determinadas. Nossos resultados confirmaram que os animais do grupo hiperalimentados (GH), aos 90 dias de vida, apresentaram aumento da massa corporal, de gordura epididimária e retroperitoneal comparado ao grupo controle (GC). As taxas respiratórias foram semelhantes nos dois grupos quando foram utilizados os substratos dos complexos I e II. Entretanto, quando o ácido graxo palmitoil-L-carnitina foi utilizado, a taxa respiratória máxima do GH foi significativamente menor. A análise ultraestrutural dos cardiomiócitos do GH demonstrou intenso dano na matriz mitocondrial e maior presença de gotículas de lipídios, caracterizando deposição ectópica. Os resultados do WB mostraram aumento significativo do conteúdo de CPT1 e UCP2 no GH comparado ao GC. Não foram encontradas diferenças significativas no conteúdo de GLUT1 entre os grupos, entretanto, observamos maior conteúdo do GLUT4 no GH. Além disso, encontramos maior conteúdo de AMPK no GH, ao passo que o conteúdo de pAMPK foi semelhante entre os grupos. Entretanto, a razão pAMPK/AMPK é significativamente menor no GH. Esses resultados sugerem que a hiperalimentação durante a lactação leva a obesidade na vida adulta com alterações na bioenergética e ultraestrutura dos cardiomiócitos.

Efeitos da suplementação com diferentes óleos comestíveis durante o reparo tecidual cutâneo

Ácidos graxos são moléculas bioativas endógenas e exógenas, que podem ser potentes mediadores e/ou reguladores de muitos processos celulares, no entanto, os seus efeitos no reparo de lesões cutâneas não estão bem esclarecidos. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da suplementação com diferentes óleos comestíveis na cicatrização de lesões cutâneas. Para isso, ratos Wistar machos (6-8 semanas/ 150200g) foram separados em quatro grupos: Um grupo controle (n=7) e três grupos experimentais (n=21). Trinta dias antes de realizarmos a lesão no dorso de cada animal, demos início a suplementação diária pelo método de gavagem com 1,5ml/kg de óleo de girassol, linhaça ou peixe e esta se manteve até o dia da eutanásia (d14). Em d0 uma lesão excional (1cm) foi realizada na parte dorsal de cada animal. A contração da lesão e re-epitelização foram medidas em d0, d7 e d14. Ao sacrificarmos os animais a lesão foi coletada juntamente com pele normal adjacente. O fechamento da lesão foi significativamente maior no grupo de controle (área lesada 582%) em d7, quando comparado com os outros grupos (grupo girassol 682%, linhaça 772% e peixe 732%) com p<0,05, para todos. Em d14 observamos menor área lesada no grupo controle (área lesada 211%) em relação aos grupos suplementados com óleo de linhaça e peixe (área lesada dos grupos linhaça 271% e peixe 271%), com p<0,05 para ambos os grupos. Não observamos diferença no fechamento da lesão quando comparamos os grupos controle (área lesada 211%) e girassol (área lesada 251%). Em relação ao infiltrado inflamatório observamos uma quantidade moderada nos grupos controle, linhaça e peixe, enquanto que no grupo girassol foram encontradas poucas células inflamatórias. Grande número de miofibroblastos foi observado nos grupos controle e girassol na região superficial do tecido de granulação. Entretanto, nos grupos linhaça e peixe observamos poucos miofibroblastos e muitos vasos sanguíneos dilatados. Os grupos controle e girassol apresentaram vasos sanguíneos ocluídos e concentrados na região profunda do tecido de granulação. Os grupos controle e girassol apresentaram densidade moderada de fibras colágenas na região profunda do tecido de granulação. Esse resultado foi confirmado através da dosagem de hidroxiprolina. Os níveis de hidroxiprolina estavam menores nos grupos controle e girassol quando comparados com os grupos linhaça e peixe. A suplementação com diferentes tipos de óleos comestíveis retarda o processo de contração da lesão e afeta o infiltrado inflamatório e a deposição de fibras colágenas

Efeitos do uso de antiinflamatório e do exercício aeróbico sobre a regeneração tecidual e perfil biomecânico do tendão calcâneo de ratos após ruptura completa

Ruptura do tendão calcâneo é uma das lesões tendíneas mais frequentes. Embora a maioria dos trabalhos sugira que o exercício seja benéfico na cicatrização tendínea, não há consenso sobre o efeito do antiinflamatório neste contexto. Trabalhos experimentais tentam reproduzir lesão aguda deste tendão, em diferentes espécies animais. Neste estudo, descrevemos uma técnica de tenotomia completa do tendão calcâneo direito em ratos e, em seguida, avaliamos os efeitos do uso do antiinflamatório e do exercício aeróbico, isoladamente e em combinação, sobre a proliferação celular e o perfil biomecânico do tendão calcâneo, durante o processo de cicatrização após tenotomia. Estudo experimental com 156 ratos machos adultos, da raça Wistar, com idade média de 3 meses e peso médio de 300g. Após anestesia com tiopental e com auxílio da microscopia de luz, foi realizada incisão longitudinal posterior de cinco milímetros, em direção proximal, a partir da tuberosidade posterior do calcâneo da pata direita do rato. Foi feito corte transversal do tendão calcâneo, a sete milímetros da tuberosidade do calcâneo, com preservação do tendão plantar. Utilizamos as técnicas de Hematoxilina e Eosina, Picrosirius-red e Resorcina-fucsina de Weigert para avaliação da cicatrização tendínea e das fibras dos sistemas colágeno e elástico. Após a tenotomia, metade dos animais receberam tenoxicam intramuscular por 7 dias e no 8o dia iniciou-se protocolo de exercício em esteira na metade de cada grupo. Os ratos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de tratamento: A sem antiinflamatório E sem exercício (controle); B com antiinflamatório E com exercício; C sem antiinflamatório E com exercício; D com antiinflamatório E sem exercício. Os animais foram eutanasiados com 1, 2, 4 e 8 semanas após a tenotomia, para avaliação histológica pelo PCNA, e biomecânica através do teste de resistência à tração e da medida do ciclo locomotor. Foram realizados análise de variância, teste de Kruskal-Wallis e o método de Bonferroni, no programa R Project, versão 2.11.1. O tempo cirúrgico médio foi de 1 minuto e 24 segundos, sem complicações observadas até a 8a semana pós-operatória. Observamos proliferação celular e fibrilogênese com duas semanas, e diminuição da celularidade e das fibras elásticas na 8a semana, além de mudanças na organização estrutural do sistema colágeno. Encontramos pico da imunomarcação com PCNA na 2a semana em todos os grupos, exceto no grupo A, cujo pico aconteceu com 1 semana da tenotomia. Evidenciamos resistência à tração significativamente maior (p=0,02) nos ratos submetidos ao exercício, 8 semanas após ruptura. Nos grupos com antiinflamatório, observamos um ciclo locomotor mais estável durante todo o tempo avaliado. Consideramos a técnica cirúrgica experimental de tenotomia completa do tendão calcâneo, realizada com auxílio da microscopia de luz e preservação do tendão plantar, simples, rápida, com sinais de cicatrização tendínea normal e de fácil reprodução em ratos. O exercício aeróbico, iniciado precocemente após tenotomia completa do tendão calcâneo, é significativamente benéfico na sua recuperação biomecânica e o uso combinado com antiinflamatório confere maior estabilidade na marcha, o que pode proteger contra rerruptura tendínea em ratos

Estudo estrutural e bioquímico da bexiga de ratos após tratamento com altas doses de corticosterona

O objetivo deste trabalho foi analisar as alterações estruturais e bioquímicas na parede da bexiga resultante do tratamento crônico de ratos pré-púberes com altas doses de corticosterona. Foram estudados 26 ratos Wistar divididos em quatro grupos: T30 foi tratado com corticosterona até 29 dias de idade e morto no dia 30. T65 recebeu o mesmo tratamento, mas foi morto com 65 dias. Cada grupo tinha seu próprio controle (C30 e C65). Os animais foram tratados com injeções intraperitoneais diárias de corticosterona (2 mg/100g peso corporal) entre o 7 e 29 dias de vida. A bexigas foram removidas e processadas para inclusão em parafina. Foram estudados os seguintes elementos da parede vesical: Colágeno, músculo liso, fibras do sistema elástico, densidade vascular e do epitélio. Estes parâmetros foram analisados por métodos morfométricos, imunofluorescência e bioquímica. A densidade vascular na lâmina foi reduzida em 40% (p <0,05) no grupo T65. A organização do colágeno foi alterada em T30 e T65, apesar da concentração de colágeno total não ser alterada. O grupo T65 teve um aumento de fibras do sistema elástico. Não houve diferença na altura e na densidade de células epiteliais entre os grupos. Quanto à densidade de fibras musculares lisas, observamos um aumento de 19% (p <0,05) no grupo T65. A administração de corticosterona na fase pré-púbere provoca modificações estruturais na bexiga de ratos afetando de modo significativo o substrato morfológico sob qual repousa a fisiologia vesical. Foi observado também que estas modificações normalmente aparecem num tempo mais longo após o término do tratamento

Modulação da expressão dos componentes da matriz extracelular e a modulação celular na regeneração da fratura óssea padronizada em tíbia de ratos

O propósito do presente trabalho foi investigar a participação da proliferação celular e da expressão dos componentes da matriz extracelular na cascata de eventos do processo de reparo da fratura óssea, empregando as técnicas histológica, imunohistoquímica e morfométrica, em um modelo experimental padronizado para a indução da lesão na tíbia de ratos a partir do método empregado por Yuehuei e Friedman7. É importante padronizar um modelo de indução da fratura, para posterior investigação da participação das células e dos componentes da matriz extracelular no processo de reparo da fratura, considerando que o tempo de consolidação depende significantemente da natureza e do tipo da lesão produzida. Quarenta (n = 40) ratos Wistar foram submetidos a fratura . Os animais foram avaliados em oito (n = 8) grupos de cinco (n = 5) animais, cada grupo emperimental com 12, 24, 48, 72, 96, 144, 192 e 240 horas após a fratura (12h até 10 dias). As fraturas foram classificadas de acordo com o sistema de classificação internacional de fratura de Muller100, AO (Associação para Osteosíntese). Foram encontradas fraturas simples em 86% do total, sendo 68% de fraturas transversas e 18% de fraturas obliquas, 14% do total de fraturas foram complexas, sendo 8% de fraturas irregulares e 6% de fraturas segmentares. Esses resultados demonstram que o aparelho permite padronizar radiológicamente o tipo de fratura, caracterizado pela linha que separa os fragmentos ósseos. Os resultados qualitativos dos componentes da matriz extracelular para TGF-β, VEGF, colágeno I e II, osteopontina, proteoglicanos, fibras do sistema elástico com a coloração de resorcina funcsina de Weigert, e para proliferação celular pelo PCNA, assim como os resultados morfométricos, sugerem que a modulação da expressão dos componentes da matriz extracelular e a proliferação celular durante o processo de reparo da fratura não é homogênea para todos os componentes teciduais, dependendo significantemente das tensões locais geradas pelo tipo da linha de fratura que pode ser determinante no tempo de regeneração do osso e na qualidade da restauração das propriedades biomecânica. Nossos achados podem contribuir para melhor compreensão da reparo de fratura óssea e para novas abordagens terapêuticas que considerem as propriedades biomecânicas do tecido ósseo em reparo nas suas diferentes etapas

Alterações estruturais da matriz extracelular do prepúcio humano causadas pelo tabagismo

Os autores têm como objetivo, investigar a matriz extra celular, musculatura lisa e densidade vascular do prepúcio de pacientes tabagistas. Espécimes de prepúcio foram obtidas de 20 jovens adultos (média de idade= 27.2) submetidos a postectomia. Dentre os pacientes analisados, um grupo (n=10) possui história prévia de tabagismo (3 to 13 maços/ano, média = 5.8 3.2), e outro grupo (n=10) formam o grupo controle, não fumantes. A coloração de Tricrômico Masson foi utilizada para quantificar tecido conectivo, musculatura lisa e vasos. A coloração Resorcina-fucsina de Weigert foi utilizada para estabelecer as fibras do sistema elástico e a coloração, Vermelho de Picrosirius para o estudo do colágeno. O estudo estereológico foi realizado utilizando o software Image J, para determinar as densidades volumétricas. Para a análise bioquímica o colágeno total foi determinado em μg de hidroxiprolina por MG de tecido seco. O estudo estatístico foi realizado lançando mão do t-teste (p<0,05). Fibras do sistema elástico de fumantes apresentaram-se aumentadas em 42.5% quando comparado ao grupo controle (p=0,002). Em contraste, musculatura lisa (p=0,42) e densidade vascular (p=0,16) não mostraram nenhuma diferença estatística. Foi realizado uma análise quantitativa utilizando Vermelho de Picrosirius sob luz polarizada, que evidenciou a presença de colágeno tipo I e III, sem diferença estatisticamente significativa. A concentração total do colágeno não mostrou diferença entre tabagistas e o grupo controle. (73.1μg/mg 8.0 vs. 69.2μg/mg 5.9, respectivamente, p=0,23). Tabagismo está associado a um significante aumento de fibras do sistema elástico do tecido prepucial. Estes resultados podem, possivelmente, explicar os altos índices de falha na uretroplastia peniana, com uso de flap de prepúcio em fumantes

基于光时域反射计的全分布式光纤漏油传感器

报道了一种基于光时域反射计的全分布式光纤漏油传感器,该传感器能实现分布式实时监测长输油管道,及时发现小型的漏油事件.传感器沿管道铺设,利用光时域反射计实时测量光纤在长度上的损耗变化特点,及时发现并定位管道上的每一处泄漏事件.模拟实验证明了其实际操作的可行性,长期使用的稳定性和各种抗干扰性,能在15min内发现并定位漏油事件,且定位准确度为3m.

7.3 W国产单频光纤放大器

报道了一种MOPA式国产单频光纤放大器。该放大器采用连续波单频激光器作为主振荡器，采用我国自行设计和制造的大模场面积掺Yb双包层光纤作为功率放大器，在波长1064 nm处实现了最高7.3 W的连续激光输出，斜率效率为39%，光－光转换效率为26%。此外，对光谱特性及放大的自发发射的抑制也进行了探讨。