806 resultados para Lente intraocular difractiva
Resumo:
La iluminación con diodos emisores de luz (LED) está reemplazando cada vez en mayor medida a las fuentes de luz tradicionales. La iluminación LED ofrece ventajas en eficiencia, consumo de energía, diseño, tamaño y calidad de la luz. Durante más de 50 años, los investigadores han estado trabajando en mejoras LED. Su principal relevancia para la iluminación está aumentando rápidamente. Esta tesis se centra en un campo de aplicación importante, como son los focos. Se utilizan para enfocar la luz en áreas definidas, en objetos sobresalientes en condiciones profesionales. Esta iluminación de alto rendimiento requiere una calidad de luz definida, que incluya temperaturas ajustables de color correlacionadas (CCT), de alto índice de reproducción cromática (CRI), altas eficiencias, y colores vivos y brillantes. En el paquete LED varios chips de diferentes colores (rojo, azul, fósforo convertido) se combinan para cumplir con la distribución de energía espectral con alto CRI. Para colimar la luz en los puntos concretos deseados con un ángulo de emisión determinado, se utilizan blancos sintonizables y diversos colores de luz y ópticas secundarias. La combinación de una fuente LED de varios colores con elementos ópticos puede causar falta de homogeneidad cromática en la distribución espacial y angular de la luz, que debe resolverse en el diseño óptico. Sin embargo, no hay necesidad de uniformidad perfecta en el punto de luz debido al umbral en la percepción visual del ojo humano. Por lo tanto, se requiere una descripción matemática del nivel de uniformidad del color con respecto a la percepción visual. Esta tesis está organizada en siete capítulos. Después de un capítulo inicial que presenta la motivación que ha guiado la investigación de esta tesis, en el capítulo 2 se presentan los fundamentos científicos de la uniformidad del color en luces concentradas, como son: el espacio de color aplicado CIELAB, la percepción visual del color, los fundamentos de diseño de focos respecto a los motores de luz y ópticas no formadoras de imágenes, y los últimos avances en la evaluación de la uniformidad del color en el campo de los focos. El capítulo 3 desarrolla diferentes métodos para la descripción matemática de la distribución espacial del color en un área definida, como son la diferencia de color máxima, la desviación media del color, el gradiente de la distribución espacial de color, así como la suavidad radial y axial. Cada función se refiere a los diferentes factores que influyen en la visión, los cuales necesitan un tratamiento distinto que el de los datos que se tendrán en cuenta, además de funciones de ponderación que pre- y post-procesan los datos simulados o medidos para la reducción del ruido, la luminancia de corte, la aplicación de la ponderación de luminancia, la función de sensibilidad de contraste, y la función de distribución acumulativa. En el capítulo 4, se obtiene la función de mérito Usl para la estimación de la uniformidad del color percibida en focos. Se basó en los resultados de dos conjuntos de experimentos con factor humano realizados para evaluar la percepción visual de los sujetos de los patrones de focos típicos. El primer experimento con factor humano dio lugar al orden de importancia percibida de los focos. El orden de rango percibido se utilizó para correlacionar las descripciones matemáticas de las funciones básicas y la función ponderada sobre la distribución espacial del color, que condujo a la función Usl. El segundo experimento con factor humano probó la percepción de los focos bajo condiciones ambientales diversas, con el objetivo de proporcionar una escala absoluta para Usl, para poder así sustituir la opinión subjetiva personal de los individuos por una función de mérito estandarizada. La validación de la función Usl se presenta en relación con el alcance de la aplicación y condiciones, así como las limitaciones y restricciones que se realizan en el capítulo 5. Se compararon los datos medidos y simulados de varios sistemas ópticos. Se discuten los campos de aplicación , así como validaciones y restricciones de la función. El capítulo 6 presenta el diseño del sistema de focos y su optimización. Una evaluación muestra el análisis de sistemas basados en el reflector y la lente TIR. Los sistemas ópticos simulados se comparan en la uniformidad del color Usl, sensibilidad a las sombras coloreadas, eficiencia e intensidad luminosa máxima. Se ha comprobado que no hay un sistema único que obtenga los mejores resultados en todas las categorías, y que una excelente uniformidad de color se pudo alcanzar por la conjunción de dos sistemas diferentes. Finalmente, el capítulo 7 presenta el resumen de esta tesis y la perspectiva para investigar otros aspectos. ABSTRACT Illumination with light-emitting diodes (LED) is more and more replacing traditional light sources. They provide advantages in efficiency, energy consumption, design, size and light quality. For more than 50 years, researchers have been working on LED improvements. Their main relevance for illumination is rapidly increasing. This thesis is focused on one important field of application which are spotlights. They are used to focus light on defined areas, outstanding objects in professional conditions. This high performance illumination required a defined light quality including tunable correlated color temperatures (CCT), high color rendering index (CRI), high efficiencies and bright, vivid colors. Several differently colored chips (red, blue, phosphor converted) in the LED package are combined to meet spectral power distribution with high CRI, tunable white and several light colors and secondary optics are used to collimate the light into the desired narrow spots with defined angle of emission. The combination of multi-color LED source and optical elements may cause chromatic inhomogeneities in spatial and angular light distribution which needs to solved at the optical design. However, there is no need for perfect uniformity in the spot light due to threshold in visual perception of human eye. Therefore, a mathematical description of color uniformity level with regard to visual perception is required. This thesis is organized seven seven chapters. After an initial one presenting the motivation that has guided the research of this thesis, Chapter 2 introduces the scientific basics of color uniformity in spot lights including: the applied color space CIELAB, the visual color perception, the spotlight design fundamentals with regards to light engines and nonimaging optics, and the state of the art for the evaluation of color uniformity in the far field of spotlights. Chapter 3 develops different methods for mathematical description of spatial color distribution in a defined area, which are the maximum color difference, the average color deviation, the gradient of spatial color distribution as well as the radial and axial smoothness. Each function refers to different visual influencing factors, and they need different handling of data be taken into account, along with weighting functions which pre- and post-process the simulated or measured data for noise reduction, luminance cutoff, the implementation of luminance weighting, contrast sensitivity function, and cumulative distribution function. In chapter 4, the merit function Usl for the estimation of the perceived color uniformity in spotlights is derived. It was based on the results of two sets of human factor experiments performed to evaluate the visual perception of typical spotlight patterns by subjects. The first human factor experiment resulted in the perceived rank order of the spotlights. The perceived rank order was used to correlate the mathematical descriptions of basic functions and weighted function concerning the spatial color distribution, which lead to the Usl function. The second human factor experiment tested the perception of spotlights under varied environmental conditions, with to objective to provide an absolute scale for Usl, so the subjective personal opinion of individuals could be replaced by a standardized merit function. The validation of the Usl function is presented concerning the application range and conditions as well as limitations and restrictions in carried out in chapter 5. Measured and simulated data of various optical several systems were compared. Fields of applications are discussed as well as validations and restrictions of the function. Chapter 6 presents spotlight system design and their optimization. An evaluation shows the analysis of reflector-based and TIR lens systems. The simulated optical systems are compared in color uniformity Usl , sensitivity to colored shadows, efficiency, and peak luminous intensity. It has been found that no single system which performed best in all categories, and that excellent color uniformity could be reached by two different system assemblies. Finally, chapter 7 summarizes the conclusions of the present thesis and an outlook for further investigation topics.
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El Cementerio Este de Malmo (1916-1973) ha sido analizado en el ámbito internacional sólo en contadas ocasiones, aunque en este lugar el arquitecto sueco Sigurd Lewerentz (1885-1975) realizó un proyecto experimental a gran escala, rechazando los trazados de cementerios pintorescos que se habían popularizado en Europa en aquella época y proponiendo una disposición más ortogonal, vinculada con el lugar de distintas maneras. Después de que Lewerentz ganase el concurso, el proyecto se desarrolló durante casi sesenta años. El Cementerio Este de Malmo ofrece una lente única a través de la cual se puede examinar la forma en la que se establecieron relaciones entre el proyecto de arquitectura y diversos aspectos del paisaje: con el entorno urbano y diversas circunstancias del entorno social mediante la vegetación como límite, con la topografía a través de la escala y los materiales de construcción, con la tradición organizando plantas, secciones y construcción, con el ámbito internacional a través de los paramentos constructivos, con las técnicas constructivas habituales en Suecia por medio de materiales cotidianos y con los alrededores a través del planteamiento de los detalles. La hipótesis de trabajo plantea que el concepto de límite en la obra de Lewerentz y en el Cementerio Este de Malmo en particular tiene un carácter dual, produciendo simultáneamente separaciones y relaciones con distintos aspectos del lugar y del tiempo. Esta investigación documenta y examina la construcción del Cementerio Este de Malmo apoyándose en planos y escritos originales de distintos archivos, datos recogidos en el proyecto así como en otros cementerios de la época y en análisis previos ya publicados. Proporcionando un estudio detallado de la evolución del enfoque de Lewerentz respecto a la relación entre arquitectura y paisaje, se define un marco en el que la obra de este arquitecto puede entenderse de una manera más completa. Lewerentz mantuvo una postura crítica con algunos modelos de su época, al tiempo que planteó vínculos con aspectos de la vida cotidiana de las personas. Este conjunto de referencias redefine, un conjunto de circunstancias vinculadas con el proyecto, que redefinen el lugar de forma abstracta. En esta doble cualidad del límite se da lugar a un espacio de intersección, entendido como un lugar de convergencia de personas. En estas relaciones, el usuario siempre es el centro, ya sea para crear un pórtico para resguardar, una avenida de árboles para crear un espacio más tranquilo o una ventana simplificada. Esta tesis contribuye a la investigación en el ámbito de la integración del proyecto de arquitectura en el lugar, describiendo una metodología de proyectar, en la que los elementos que sirven para separar espacios, también se emplean para vincularlos a un conjunto seleccionado de referencias a distintas escalas, lugares y tiempos. Este doble proceso que implica la construcción de los límites permite favorecer la proximidad a algunos aspectos del entorno y al mismo tiempo rechazar otros, permitiendo una perspectiva crítica y pudiendo proponer situaciones alternativas. ABSTRACT Malmó Eastern Cemetery (1916-1973) has received little international attention, despite the fact that Swedish architect Sigurd Lewerentz (1885-1975) led a large-scale experimental project, rejecting picturesque cemetery plans, popular in Europe at that time, and developing a more orthogonal layout, which was linked to the site in different ways. After Lewerentz won first prize in the competition to develop Malmó Eastern Cemetery, the project unfolded over a period of nearly sixty years. Malmó Eastern Cemetery project offers a unique lens through which to examine how different relationships were established between the architectural project and various features of the landscape: with the urban environment and various social circumstances using greenery as a boundary; with topography using the scale of construction and materials; with tradition by designing plans, sections and construction; with the international architectural arena by building walls; with common construction methods in Sweden using ordinary materials and with the surroundings by using detail. The hypothesis of this thesis explores the dual nature of the notion of limit in Lewerentz's work, and in Malmó Eastern Cemetery in particular, through the simultaneous creation of separations and connections with various aspects of place and time. This research documents and examines the construction of Malmó Eastern Cemetery by examining original drawings and writings from various archives, field exploration into the project and other cemeteries of the time, and the existing literature. By providing a detailed study of Lewerentz's evolving approach to the relationship between architecture and landscape, this thesis defines a framework in which Lewerentz's work may be understood in a more comprehensive way. Lewerentz was critical of some of the models of his time, although he established different connections with aspects of people's everyday lives. This set of connections defines a particular setting or set of circumstances for the project, which are more of an abstract notion. Within this double role of limits, a space of intersection is generated, which can be understood as a place of convergence for people. In this set of connections, the user is always at the centre of the design. For example, Lewerentz designed a portico that would provide shelter, an avenue of trees to produce a tranquil space of commemoration or a simplified window. This thesis contributes to research in the field of integration of an architectural project in a site, by describing a methodology of design, in which the elements used to subdivide spaces are also used to connect a set of selected references for different scales, locations and times. The dual process involved in building limits encourages proximity to some aspects of the environment, while rejecting others, thereby allowing for a critical perspective and the proposal of alternative situations.
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Esta tesis considera dos tipos de aplicaciones del diseño óptico: óptica formadora de imagen por un lado, y óptica anidólica (nonimaging) o no formadora de imagen, por otro. Las ópticas formadoras de imagen tienen como objetivo la obtención de imágenes de puntos del objeto en el plano de la imagen. Por su parte, la óptica anidólica, surgida del desarrollo de aplicaciones de concentración e iluminación, se centra en la transferencia de energía en forma de luz de forma eficiente. En general, son preferibles los diseños ópticos que den como resultado sistemas compactos, para ambos tipos de ópticas (formadora de imagen y anidólica). En el caso de los sistemas anidólicos, una óptica compacta permite tener costes de producción reducidos. Hay dos razones: (1) una óptica compacta presenta volúmenes reducidos, lo que significa que se necesita menos material para la producción en masa; (2) una óptica compacta es pequeña y ligera, lo que ahorra costes en el transporte. Para los sistemas ópticos de formación de imagen, además de las ventajas anteriores, una óptica compacta aumenta la portabilidad de los dispositivos, que es una gran ventaja en tecnologías de visualización portátiles, tales como cascos de realidad virtual (HMD del inglés Head Mounted Display). Esta tesis se centra por tanto en nuevos enfoques de diseño de sistemas ópticos compactos para aplicaciones tanto de formación de imagen, como anidólicas. Los colimadores son uno de los diseños clásicos dentro la óptica anidólica, y se pueden utilizar en aplicaciones fotovoltaicas y de iluminación. Hay varios enfoques a la hora de diseñar estos colimadores. Los diseños convencionales tienen una relación de aspecto mayor que 0.5. Con el fin de reducir la altura del colimador manteniendo el área de iluminación, esta tesis presenta un diseño de un colimador multicanal. En óptica formadora de imagen, las superficies asféricas y las superficies sin simetría de revolución (o freeform) son de gran utilidad de cara al control de las aberraciones de la imagen y para reducir el número y tamaño de los elementos ópticos. Debido al rápido desarrollo de sistemas de computación digital, los trazados de rayos se pueden realizar de forma rápida y sencilla para evaluar el rendimiento del sistema óptico analizado. Esto ha llevado a los diseños ópticos modernos a ser generados mediante el uso de diferentes técnicas de optimización multi-paramétricas. Estas técnicas requieren un buen diseño inicial como punto de partida para el diseño final, que será obtenido tras un proceso de optimización. Este proceso precisa un método de diseño directo para superficies asféricas y freeform que den como resultado un diseño cercano al óptimo. Un método de diseño basado en ecuaciones diferenciales se presenta en esta tesis para obtener un diseño óptico formado por una superficie freeform y dos superficies asféricas. Esta tesis consta de cinco capítulos. En Capítulo 1, se presentan los conceptos básicos de la óptica formadora de imagen y de la óptica anidólica, y se introducen las técnicas clásicas del diseño de las mismas. El Capítulo 2 describe el diseño de un colimador ultra-compacto. La relación de aspecto ultra-baja de este colimador se logra mediante el uso de una estructura multicanal. Se presentará su procedimiento de diseño, así como un prototipo fabricado y la caracterización del mismo. El Capítulo 3 describe los conceptos principales de la optimización de los sistemas ópticos: función de mérito y método de mínimos cuadrados amortiguados. La importancia de un buen punto de partida se demuestra mediante la presentación de un mismo ejemplo visto a través de diferentes enfoques de diseño. El método de las ecuaciones diferenciales se presenta como una herramienta ideal para obtener un buen punto de partida para la solución final. Además, diferentes técnicas de interpolación y representación de superficies asféricas y freeform se presentan para el procedimiento de optimización. El Capítulo 4 describe la aplicación del método de las ecuaciones diferenciales para un diseño de un sistema óptico de una sola superficie freeform. Algunos conceptos básicos de geometría diferencial son presentados para una mejor comprensión de la derivación de las ecuaciones diferenciales parciales. También se presenta un procedimiento de solución numérica. La condición inicial está elegida como un grado de libertad adicional para controlar la superficie donde se forma la imagen. Basado en este enfoque, un diseño anastigmático se puede obtener fácilmente y se utiliza como punto de partida para un ejemplo de diseño de un HMD con una única superficie reflectante. Después de la optimización, dicho diseño muestra mejor rendimiento. El Capítulo 5 describe el método de las ecuaciones diferenciales ampliado para diseños de dos superficies asféricas. Para diseños ópticos de una superficie, ni la superficie de imagen ni la correspondencia entre puntos del objeto y la imagen pueden ser prescritas. Con esta superficie adicional, la superficie de la imagen se puede prescribir. Esto conduce a un conjunto de tres ecuaciones diferenciales ordinarias implícitas. La solución numérica se puede obtener a través de cualquier software de cálculo numérico. Dicho procedimiento también se explica en este capítulo. Este método de diseño da como resultado una lente anastigmática, que se comparará con una lente aplanática. El diseño anastigmático converge mucho más rápido en la optimización y la solución final muestra un mejor rendimiento. ABSTRACT We will consider optical design from two points of view: imaging optics and nonimaging optics. Imaging optics focuses on the imaging of the points of the object. Nonimaging optics arose from the development of concentrators and illuminators, focuses on the transfer of light energy, and has wide applications in illumination and concentration photovoltaics. In general, compact optical systems are necessary for both imaging and nonimaging designs. For nonimaging optical systems, compact optics use to be important for reducing cost. The reasons are twofold: (1) compact optics is small in volume, which means less material is needed for mass-production; (2) compact optics is small in size and light in weight, which saves cost in transportation. For imaging optical systems, in addition to the above advantages, compact optics increases portability of devices as well, which contributes a lot to wearable display technologies such as Head Mounted Displays (HMD). This thesis presents novel design approaches of compact optical systems for both imaging and nonimaging applications. Collimator is a typical application of nonimaging optics in illumination, and can be used in concentration photovoltaics as well due to the reciprocity of light. There are several approaches for collimator designs. In general, all of these approaches have an aperture diameter to collimator height not greater than 2. In order to reduce the height of the collimator while maintaining the illumination area, a multichannel design is presented in this thesis. In imaging optics, aspheric and freeform surfaces are useful in controlling image aberrations and reducing the number and size of optical elements. Due to the rapid development of digital computing systems, ray tracing can be easily performed to evaluate the performance of optical system. This has led to the modern optical designs created by using different multi-parametric optimization techniques. These techniques require a good initial design to be a starting point so that the final design after optimization procedure can reach the optimum solution. This requires a direct design method for aspheric and freeform surface close to the optimum. A differential equation based design method is presented in this thesis to obtain single freeform and double aspheric surfaces. The thesis comprises of five chapters. In Chapter 1, basic concepts of imaging and nonimaging optics are presented and typical design techniques are introduced. Readers can obtain an understanding for the following chapters. Chapter 2 describes the design of ultra-compact collimator. The ultra-low aspect ratio of this collimator is achieved by using a multichannel structure. Its design procedure is presented together with a prototype and its evaluation. The ultra-compactness of the device has been approved. Chapter 3 describes the main concepts of optimizing optical systems: merit function and Damped Least-Squares method. The importance of a good starting point is demonstrated by presenting an example through different design approaches. The differential equation method is introduced as an ideal tool to obtain a good starting point for the final solution. Additionally, different interpolation and representation techniques for aspheric and freeform surface are presented for optimization procedure. Chapter 4 describes the application of differential equation method in the design of single freeform surface optical system. Basic concepts of differential geometry are presented for understanding the derivation of partial differential equations. A numerical solution procedure is also presented. The initial condition is chosen as an additional freedom to control the image surface. Based on this approach, anastigmatic designs can be readily obtained and is used as starting point for a single reflective surface HMD design example. After optimization, the evaluation shows better MTF. Chapter 5 describes the differential equation method extended to double aspheric surface designs. For single optical surface designs, neither image surface nor the mapping from object to image can be prescribed. With one more surface added, the image surface can be prescribed. This leads to a set of three implicit ordinary differential equations. Numerical solution can be obtained by MATLAB and its procedure is also explained. An anastigmatic lens is derived from this design method and compared with an aplanatic lens. The anastigmatic design converges much faster in optimization and the final solution shows better performance.
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En el estudio de la propagación transversal de una radiación luminosa a través de un capilar con cristal líquido nemático, y cuyas moléculas se encuentran orientadas homeotrópicamente con respecto a las paredes internas de dicho capilar es necesario conocer de forma exacta la distribución espacial del director de cada una de las moléculas contenidas en el mismo. Esta distribución ha sido obtenida de forma empírica por Scudieri interpretando los resultados mediante la suposición de "lente delgada". Experimentalmente, mediante técnicas interferométricas, se obtienen dos grupos de franjas correspondiendo uno al índice de refraccción ordinario y siendo el otro función del ordinario y del extraordinario. El análisis de estas franjas es de una gran importancia a la hora de aplicar estructuras como la presente en Optica Integrada, ya que de ellas se puede inferir cuál es la respuesta de las moléculas de cristal líquido frente a campos externos, conocidos los valores del índice de refracción.
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El proyecto que se va a implementar es el diseño, construcción y puesta en marcha de un instrumento de medida del comportamiento de las lentes de Fresnel a distintas temperaturas. Dicho proyecto se desarrollará en el grupo de Integración de Sistemas e Instrumentos (ISI) del Instituto de Energía Solar. Las lentes de Fresnel se emplean en la tecnología de concentración fotovoltaica (CPV), siendo una parte imprescindible en este campo. La necesidad de este instrumento se justifica ya que al variar la temperatura de estas lentes, estando fabricadas con Silicona Sobre Vidrio (SOG), varía su distancia focal y por ello baja considerablemente la eficiencia de las células de concentración. La parte a implementar físicamente en este proyecto es una cámara térmica en la que se puedan introducir estas lentes primarias con el objetivo de ponerlas a una determinada temperatura. Para poder mantener un rango de temperaturas entre 5ºC y 60ºC se van a utilizar dos módulos peltier. Por lo tanto, es necesario que dicha cámara térmica tenga tanto en la parte frontal como en la trasera, unas ventanas de vidrio de alta transmitancia que permitan el máximo paso de luz, afectando lo menos posible a la medida. El diseño de la cámara térmica incluye unas cámaras en cada pared en las que se introducirá un aislante térmico para minimizar las pérdidas mencionadas anteriormente. Con este objetivo, las ventanas admiten la opción de un doble acristalado, adquiriendo un compromiso entre aislamiento térmico y transmisión de luz. La caja estará formada por tres cámaras, una central en la que se va a colocar la lente que se quiere medir y dos cámaras laterales en las que se van a introducir ambos peltier respectivamente. El objetivo de estas cámaras laterales es que, al estar comunicadas con la central a través de pequeñas rendijas, el aire a una cierta temperatura llegue de la forma más uniforme posible a la lente. En cuanto a la cámara central, tiene varios carriles en los cuales se pondrá la lente que se quiere medir, permitiendo de esta forma medir lentes de distancias focales muy diferentes además de poder fijar con la menor incertidumbre posible la posición de dicha lente. En este proyecto se procederá también a realizar el diseño teórico de una parte móvil posterior en la que habrá una célula de concentración sobre la que se realizarán las medidas.
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O tema desta pesquisa, Complexidade, Espiritualidade e Educação: por uma educabilidade do espírito humano, sugere que a problemática do conhecimento sobre o espírito e a espiritualidade humanos está enraizada não apenas nos redutos religiosos, mas também no próprio interstício da ciência e também no coração da sociedade moderna. Apostamos neste tema não apenas pela sua atualidade, mas porque vem assumindo nestes últimos anos o status de indispensável no conjunto dos saberes, das realizações e do ethos humanos. Mas, para nos infiltrarmos neste assunto, é preciso uma nova lente epistemológica capaz de fazer uma leitura crítica, complexa e multidimensional a respeito da espiritualidade humana. A gênese do problema levantada para esta pesquisa parte do conflito entre as várias percepções sobre a condição humana, que ocorre a partir mesmo da crise experimentada hoje por muitos matizes científicos. A aproximação entre a teoria da complexidade, a espiritualidade humana com a educação, nos permite criar um cenário enriquecedor que acrescenta qualidade aos discursos e práticas educacionais na escola, na família, nas pastorais, na educação religiosa e ainda, em outras atividades afins. A nossa pergunta nuclear e que servirá de norte para o esforço desta pesquisa, é a seguinte: o espírito humano existe e, se existe, é educável? Para um melhor aproveitamento e compreensão desta dissertação, a pesquisa foi dividida em três capítulos, sistematizados da seguinte forma: No primeiro capítulo fizemos a exposição de algumas dificuldades de infiltração na temática sobre o espírito e da espiritualidade humanos. Essa exposição foi feita em dois momentos: o primeiro discute alguns pressupostos conceituais e semânticos sobre o espírito humano e, em seguida, aponta a necessidade de superar o conhecimento fragmentado em favor da recomposição do cariz humano. No segundo momento, discorremos sobre a rasoura científica que tem deixado de lado algumas dimensões humanas, sob pesado ônus para a existência humana como um todo. No segundo capítulo discutimos a atualidade do tema, que também pode ser visto em duas partes: na primeira dialogamos com algumas teorias sobre a complexidade e a multidimensionalidade da condição humana. Em seguida, focamos a partir dos novos humores antropológicos a dimensão simbólica e espiritual do humano. Na segunda parte, pontuamos sobre o desencantamento e crise da sociedade prometéica e a emergência e interfaces dos assuntos sobre a espiritualidade humana nestas últimas décadas. No terceiro e último capítulo, discorremos sobre as funções do espírito e as possibilidades reais de uma educação para o espírito humano. Semelhantemente, dividimos o capítulo em dois momentos de discussão: no primeiro, fazemos uma abordagem sobre a dimensão do espírito e a expressão da consciência como função de sentido. No segundo e último momento, levantamos a questão da educação do espírito humano. Seguindo este raciocínio, propomos uma pedagogia voltada também para o espírito humano. Deixamos por fim algumas sugestões que sinalizam uma educação para a ecologia do humano.
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O tema desta pesquisa, Complexidade, Espiritualidade e Educação: por uma educabilidade do espírito humano, sugere que a problemática do conhecimento sobre o espírito e a espiritualidade humanos está enraizada não apenas nos redutos religiosos, mas também no próprio interstício da ciência e também no coração da sociedade moderna. Apostamos neste tema não apenas pela sua atualidade, mas porque vem assumindo nestes últimos anos o status de indispensável no conjunto dos saberes, das realizações e do ethos humanos. Mas, para nos infiltrarmos neste assunto, é preciso uma nova lente epistemológica capaz de fazer uma leitura crítica, complexa e multidimensional a respeito da espiritualidade humana. A gênese do problema levantada para esta pesquisa parte do conflito entre as várias percepções sobre a condição humana, que ocorre a partir mesmo da crise experimentada hoje por muitos matizes científicos. A aproximação entre a teoria da complexidade, a espiritualidade humana com a educação, nos permite criar um cenário enriquecedor que acrescenta qualidade aos discursos e práticas educacionais na escola, na família, nas pastorais, na educação religiosa e ainda, em outras atividades afins. A nossa pergunta nuclear e que servirá de norte para o esforço desta pesquisa, é a seguinte: o espírito humano existe e, se existe, é educável? Para um melhor aproveitamento e compreensão desta dissertação, a pesquisa foi dividida em três capítulos, sistematizados da seguinte forma: No primeiro capítulo fizemos a exposição de algumas dificuldades de infiltração na temática sobre o espírito e da espiritualidade humanos. Essa exposição foi feita em dois momentos: o primeiro discute alguns pressupostos conceituais e semânticos sobre o espírito humano e, em seguida, aponta a necessidade de superar o conhecimento fragmentado em favor da recomposição do cariz humano. No segundo momento, discorremos sobre a rasoura científica que tem deixado de lado algumas dimensões humanas, sob pesado ônus para a existência humana como um todo. No segundo capítulo discutimos a atualidade do tema, que também pode ser visto em duas partes: na primeira dialogamos com algumas teorias sobre a complexidade e a multidimensionalidade da condição humana. Em seguida, focamos a partir dos novos humores antropológicos a dimensão simbólica e espiritual do humano. Na segunda parte, pontuamos sobre o desencantamento e crise da sociedade prometéica e a emergência e interfaces dos assuntos sobre a espiritualidade humana nestas últimas décadas. No terceiro e último capítulo, discorremos sobre as funções do espírito e as possibilidades reais de uma educação para o espírito humano. Semelhantemente, dividimos o capítulo em dois momentos de discussão: no primeiro, fazemos uma abordagem sobre a dimensão do espírito e a expressão da consciência como função de sentido. No segundo e último momento, levantamos a questão da educação do espírito humano. Seguindo este raciocínio, propomos uma pedagogia voltada também para o espírito humano. Deixamos por fim algumas sugestões que sinalizam uma educação para a ecologia do humano.
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Mice devoid of PrPC (Prnpo/o) are resistant to scrapie and do not allow propagation of the infectious agent (prion). PrPC-expressing neuroectodermal tissue grafted into Prnpo/o brains but not the surrounding tissue consistently exhibits scrapie-specific pathology and allows prion replication after inoculation. Scrapie prions administered intraocularly into wild-type mice spread efficiently to the central nervous system within 16 weeks. To determine whether PrPC is required for scrapie spread, we inoculated prions intraocularly into Prnpo/o mice containing a PrP-overexpressing neurograft. Neither encephalopathy nor protease-resistant PrP (PrPSc) were detected in the grafts for up to 66 weeks. Because grafted PrP-expressing cells elicited an immune response that might have interfered with prion spread, we generated Prnpo/o mice immunotolerant to PrP and engrafted them with PrP-producing neuroectodermal tissue. Again, intraocular inoculation did not lead to disease in the PrP-producing graft. These results demonstrate that PrP is necessary for prion spread along neural pathways.
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Our group recently demonstrated that autoimmune T cells directed against central nervous system-associated myelin antigens protect neurons from secondary degeneration. We further showed that the synthetic peptide copolymer 1 (Cop-1), known to suppress experimental autoimmune encephalomyelitis, can be safely substituted for the natural myelin antigen in both passive and active immunization for neuroprotection of the injured optic nerve. Here we attempted to determine whether similar immunizations are protective from retinal ganglion cell loss resulting from a direct biochemical insult caused, for example, by glutamate (a major mediator of degeneration in acute and chronic optic nerve insults) and in a rat model of ocular hypertension. Passive immunization with T cells reactive to myelin basic protein or active immunization with myelin oligodendrocyte glycoprotein-derived peptide, although neuroprotective after optic nerve injury, was ineffective against glutamate toxicity in mice and rats. In contrast, the number of surviving retinal ganglion cells per square millimeter in glutamate-injected retinas was significantly larger in mice immunized 10 days previously with Cop-1 emulsified in complete Freund's adjuvant than in mice injected with PBS in the same adjuvant (2,133 ± 270 and 1,329 ± 121, respectively, mean ± SEM; P < 0.02). A similar pattern was observed when mice were immunized on the day of glutamate injection (1,777 ± 101 compared with 1,414 ± 36; P < 0.05), but not when they were immunized 48 h later. These findings suggest that protection from glutamate toxicity requires reinforcement of the immune system by antigens that are different from those associated with myelin. The use of Cop-1 apparently circumvents this antigen specificity barrier. In the rat ocular hypertension model, which simulates glaucoma, immunization with Cop-1 significantly reduced the retinal ganglion cell loss from 27.8% ± 6.8% to 4.3% ± 1.6%, without affecting the intraocular pressure. This study may point the way to a therapy for glaucoma, a neurodegenerative disease of the optic nerve often associated with increased intraocular pressure, as well as for acute and chronic degenerative disorders in which glutamate is a prominent participant.
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trkB is the high-affinity receptor for brain-derived neurotrophic factor (BDNF), a trophic molecule with demonstrated effects on the survival and differentiation of a wide variety of neuronal populations. In the mammalian retina, trkB is localized to both ganglion cells and numerous cells in the inner nuclear layer. Much information on the role of BDNF in neuronal development has been derived from the study of trkB- and BDNF-deficient mutant mice. This includes an attenuation of the numbers of cortical neurons immunopositive for the calcium-binding proteins, parvalbumin, and calbindin. Unfortunately, these mutant animals typically fail to survive for > 24-48 hr after birth. Since most retinal neuronal differentiation occurs postnatally, we have devised an alternative scheme to suppress the expression of trkB in the retina to examine the role of BDNF on the postnatal development of neurons of the inner retina. Neonatal rats were treated with intraocular injection of an antisense oligonucleotide (1-2 microliters of 10-100 microM solution) targeted to the trkB mRNA. Immunohistochemistry with a polyclonal antibody to trkB showed that the expression of trkB in retinal neurons was suppressed 48-72 hr following a single injection. Northern blot analysis demonstrated that antisense treatment had no effect on the level of trkB mRNA, even after multiple injections. This suggests an effect of trkB antisense treatment on protein translation, but not on RNA transcription. No alterations were observed in the thickness of retinal cellular or plexiform layers, suggesting that BDNF is not the sole survival factor for these neurons. There were, however, alterations in the patterns of immunostaining for parvalbumin, a marker for the narrow-field, bistratified AII amacrine cell-a central element of the rod (scotopic) pathway. This was evidenced by a decrease in both the number of immunostained somata (> 50%) and in the intensity of immunolabeling. However, the immunostaining pattern of calbindin was not affected. These studies suggest that the ligands for trkB have specific effects on the neurochemical phenotypic expression of inner retinal neurons and in the development of a well-defined retinal circuit.
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The majority of severe visual loss in the United States results from complications associated with retinal neovascularization in patients with ischemic ocular diseases such as diabetic retinopathy, retinal vein occlusion, and retinopathy of prematurity. Intraocular expression of the angiogenic protein vascular endothelial growth factor (VEGF) is closely correlated with neovascularization in these human disorders and with ischemia-induced retinal neovascularization in mice. In this study, we evaluated whether in vivo inhibition of VEGF action could suppress retinal neovascularization in a murine model of ischemic retinopathy. VEGF-neutralizing chimeric proteins were constructed by joining the extracellular domain of either human (Flt) or mouse (Flk) high-affinity VEGF receptors with IgG. Control chimeric proteins that did not bind VEGF were also used. VEGF-receptor chimeric proteins eliminated in vitro retinal endothelial cell growth stimulation by either VEGF (P < 0.006) or hypoxic conditioned medium (P < 0.005) without affecting growth under nonstimulated conditions. Control proteins had no effect. To assess in vivo response, animals with bilateral retinal ischemia received intravitreal injections of VEGF antagonist in one eye and control protein in the contralateral eye. Retinal neovascularization was quantitated histologically by a masked protocol. Retinal neovascularization in the eye injected with human Flt or murine Flk chimeric protein was reduced in 100% (25/25; P < 0.0001) and 95% (21/22; P < 0.0001) 0.0001) of animals, respectively, compared to the control treated eye. This response was evident after only a single intravitreal injection and was dose dependent with suppression of neovascularization noted after total delivery of 200 ng of protein (P < 0.002). Reduction of histologically evident neovascular nuclei per 6-microns section averaged 47% +/- 4% (P < 0.001) and 37% +/- 2% (P < 0.001) for Flt and Flk chimeric proteins with maximal inhibitory effects of 77% and 66%, respectively. No retinal toxicity was observed by light microscopy. These data demonstrate VEGF's causal role in retinal angiogenesis and prove the potential of VEGF inhibition as a specific therapy for ischemic retinal disease.
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The mechanisms responsible for cytokine-mediated antiviral effects are not fully understood. We approached this problem by studying the outcome of intraocular herpes simplex (HSV) infection in transgenic mice that express interferon gamma in the photoreceptor cells of the retina. These transgenic mice showed selective survival from lethal HSV-2 infection manifested in both eyes, the optic nerve, and the brain. Although transgenic mice developed greater inflammatory responses to the virus in the eyes, inflammation and viral titers in their brains were equivalent to nontransgenic mice. However, survival of transgenic mice correlated with markedly lower numbers of central neurons undergoing apoptosis. The protooncogene Bcl2 was found to be induced in the HSV-2-infected brains of transgenic mice, allowing us to speculate on its role in fostering neuronal survival in this model. These observations imply a complex interaction between cytokine, virus, and host cellular factors. Our results suggest a cytokine-regulated salvage pathway that allows for survival of infected neurons.
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Uveítes são inflamações intra-oculares geralmente crônicas e constituem uma das principais causas de cegueira no mundo. Os corticosteroides são a droga de primeira escolha para o tratamento das uveítes não infecciosas, mas muitas vezes há necessidade do uso de outras drogas imunossupressoras. O micofenolato de mofetila (MMF) é um potente imunossupressor administrado por via oral que vem sendo utilizado com sucesso no tratamento das uveítes, mas cujos efeitos colaterais muitas vezes tornam necessária sua suspensão. O MMF é uma pró-droga, que é transformada no fígado em ácido micofenólico (MPA), o imunossupressor ativo. Para minimizar os efeitos colaterais do uso do MPA e permitir que o olho receba uma dose maior da droga, testamos os efeitos da injeção intravítrea do MPA em um modelo de uveíte crônica experimental (UCE) em olhos de coelhos. Os objetivos deste estudo foram: 1) reproduzir um modelo de UCE em coelhos através da injeção intravítrea de M. tuberculosis; 2) estabelecer uma dose segura de MPA a ser injetada no vítreo; e 3) analisar os efeitos morfológicos, clínicos e eletrofisiológicos da injeção intravítrea de MPA em coelhos utilizados como modelo de UCE. O modelo de UCE reproduzido apresentou uma inflamação autolimitada, possuindo um pico de inflamação no 17° dia após a indução da uveíte. As doses de MPA testadas (0,1 e 1mg) não foram toxicas para a retina do coelho. O modelo de UCE recebeu uma injeção intravítrea de 0,1mg de MPA e as análises clinicas demonstraram uma redução na inflamação. As análises realizadas com o eletrorretinograma (ERG) também apontaram uma melhora na inflamação através da recuperação da latência das ondas-a e b (fotópicas e escotópica) e recuperação da amplitude da onda-a (fotópica). As análises morfológicas com HE não apresentaram alterações na estrutura retinia, porem a imunohistoquimica para proteína GFAP evidenciou gliose das células de Müller, sinalizando um processo inflamatório. Concluímos que o modelo de UCE reproduziu uma uveíte anterior semelhante à uveíte causada em humanos e a dose de MPA utilizada apresentou efeitos terapêuticos durante o pico de inflamação, mostrando uma diminuição da inflamação e promovendo a recuperação de fotorreceptores e células bipolares-ON. Este resultado faz das injeções intravítreas de MPA um recurso promissor no tratamento de uveítes. Porém, novos experimentos são necessários para padronizar os resultados encontrados
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The purpose of this paper is to conduct a review of studies on cystoid macular edema published in the last seven years. Cystoid macular edema is a major cause of loss of visual acuity. It is the final common pathway of many diseases and can be caused by numerous processes including inflammatory, vascular, adverse drug reactions, retinal dystrophy or intraocular tumors. These processes disrupt the blood-retinal barrier, with fluid extravasation to the macular parenchyma. Imaging tests are essential for both detection and monitoring of this pathology. Fluorescein angiography and autofluorescence show the leakage of liquid from perifoveal vessels into the tissue where it forms cystic spaces. Optical coherence tomography is currently the gold standard technique for diagnosis and monitoring. This allows objective measurement of retinal thickness, which correlates with visual acuity and provides more complete morphological information. Based on the underlying etiology, the therapeutic approach can be either surgical or medical with anti-inflammatory drugs. We found that disruption of the blood-retinal barrier for various reasons is the key point in the pathogenesis of cystoid macular edema, therefore we believe that studies on its treatment should proceed on this path.
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Objective: To evaluate the visual and refractive outcomes after phacoemulsification surgery in eyes with isolated lens coloboma. Design: Prospective, consecutive case series. Participants: Eighteen eyes with isolated lens coloboma of 13 patients were included in the study. Mean patient age was 13.9 ± 6.5 years. Methods: Patients underwent phacoemulsification surgery, with combined implantation of capsular tension ring (CTR) and intraocular lens. In colobomas of less than 120°, a CTR was used, whereas in colobomas of more than 120°, a Cionni-modified single eyelet CTR was used to achieve better capsular centration. The main outcome measures were uncorrected distance visual acuity, corrected distance visual acuity, refraction, and keratometry. Results: Mean logMAR uncorrected distance visual acuity and corrected distance visual acuity improved significantly from 1.53 ± 0.35 and 1.02 ± 0.47 before surgery to 0.67 ± 0.51 and 0.52 ± 0.49 at the last visit of the follow-up (p < 0.001). Mean refractive cylinder and spherical equivalent decreased significantly from –6.73 ± 1.73 and –6.72 ± 4.07 D preoperatively to –1.40 ± 1.39 and –0.83 ± 1.31 D at the end of the follow-up (p = 0.001 and p = 0.01, respectively). Mean keratometric astigmatism at preoperative and postoperative visits were 1.58 ± 0.97 and 1.65 ± 0.94 D, respectively (p = 0.70). Conclusions: Phacoemulsification with CTR and intraocular lens implantation is an effective and safe option for providing a refractive correction and a significant visual improvement in eyes with isolated lens coloboma.
