Study of Interaction Force between Antigen and Antibody Using Flow Chamber Method

A parallel plate flow chamber was used to study the interaction force between human IgG (immobilized on a chip surface as ligand) and goat anti-human IgG (immobilized on microspheres surface as receptor). First, it was demonstrated that the binding force between the microspheres and the chip surface came from the bio-specific interaction between the antigen and the antibody. Secondly, it was obtained that the critical shear rate to detach microspheres from the chip surface increases with the ligand surface concentration. Finally, two models to estimate the antigen-antibody bond strength considering bonds' positions were proposed and analyzed.

Design and synthesis of biofunctional magnetic/fluorescent glyco-nanoparticles and quantum dots and their application as specific molecular imaging probes

206 p.

Interacting single atoms with nanophotonics for chip-integrated quantum networks

Underlying matter and light are their building blocks of tiny atoms and photons. The ability to control and utilize matter-light interactions down to the elementary single atom and photon level at the nano-scale opens up exciting studies at the frontiers of science with applications in medicine, energy, and information technology. Of these, an intriguing front is the development of quantum networks where N >> 1 single-atom nodes are coherently linked by single photons, forming a collective quantum entity potentially capable of performing quantum computations and simulations. Here, a promising approach is to use optical cavities within the setting of cavity quantum electrodynamics (QED). However, since its first realization in 1992 by Kimble et al., current proof-of-principle experiments have involved just one or two conventional cavities. To move beyond to N >> 1 nodes, in this thesis we investigate a platform born from the marriage of cavity QED and nanophotonics, where single atoms at ~100 nm near the surfaces of lithographically fabricated dielectric photonic devices can strongly interact with single photons, on a chip. Particularly, we experimentally investigate three main types of devices: microtoroidal optical cavities, optical nanofibers, and nanophotonic crystal based structures. With a microtoroidal cavity, we realized a robust and efficient photon router where single photons are extracted from an incident coherent state of light and redirected to a separate output with high efficiency. We achieved strong single atom-photon coupling with atoms located ~100 nm near the surface of a microtoroid, which revealed important aspects in the atom dynamics and QED of these systems including atom-surface interaction effects. We present a method to achieve state-insensitive atom trapping near optical nanofibers, critical in nanophotonic systems where electromagnetic fields are tightly confined. We developed a system that fabricates high quality nanofibers with high controllability, with which we experimentally demonstrate a state-insensitive atom trap. We present initial investigations on nanophotonic crystal based structures as a platform for strong atom-photon interactions. The experimental advances and theoretical investigations carried out in this thesis provide a framework for and open the door to strong single atom-photon interactions using nanophotonics for chip-integrated quantum networks.

Aplicação da calibração multivariada de ordem superior na resolução de espectros de fluorescência molecular para a quantificação de levofloxacino

Levofloxacino é uma fluorquinolona sintética de 3 geração. É eficaz contra uma variedade de infecções, incluindo o trato respiratório superior e inferior, trato urinário, obstétrico, ginecológico, e infecções dermatológicas. Com o objetivo de quantificar o levofloxacino em medicamentos e amostras de pacientes saudáveis e ter a resolução de seu espectro, foram realizados estudos preliminares em medicamento utilizando espectrofluorescência molecular com concentrações na faixa de 28,8 108 ng/mL e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) na faixa de concentração de 2,9 10,8 g/mL; e também quantificação em urina de paciente em tratamento com o medicamento, usando os dois métodos citados. Após isso, foram feitos estudos conclusivos utilizando espectrofluorescência molecular e os métodos univariado e PLS para determinação de levofloxacino na faixa de concentração de 0 250 ng/mL e PARAFAC combinado com o método da adição de padrão, para quantificação de levofloxacino em urina de paciente saudável, na faixa de concentração de 0 150 ng/mL, com diluição da amostra em três níveis (100 x, 500 x e 1000x). O método de ordem zero se mostrou mais eficiente na determinação de levofloxacino em medicamento que o de primeira ordem, seus desvios padrão foram 2,0% e 7,9%, respectivamente. Já o PARAFAC com o método de adição de padrão apresentou melhores resultados com a urina, pois possibilitou a quantificação do antibiótico em uma amostra complexa, de forma mais precisa e exata com o aumento da diluição da urina, sem necessidade de tratamento prévio.

A influência do discurso médico no poder punitivo

Esta dissertação discute a relação entre a medicina, a psiquiatria, a psicologia, o poder punitivo e o Direito Penal, bem como a influência que o discurso de uma produziu no outro, e vice versa. Defende a idéia de que a medicina é um espetáculo de poder que, acasalado com o poder punitivo, e interagindo com, e sobre, o indivíduo, invade e se apropria do seu corpo para, usando-o como instrumento de dominação política, discipliná-lo de acordo com a conveniência, sobretudo, da higiene e, naquela sua relação espúria com o poder punitivo, diferenciá-lo e controlá-lo social e penalmente. Sustenta, ainda, que, malgrado o acasalamento não tenha sido intencional, o Estado via na medicina o instrumento para reforçar o seu poder, enquanto essa via naquele o apoio para o seu espraiamento, embora Medicina e Estado tenham convergido, mas também divergido, por vezes tática e estrategicamente, porquanto nem sempre os dois poderes reconheceram o valor da aliança que haviam estabelecido. Então, defende a tese de que o Estado acatou a medicalização das suas ações políticas e admitiu o valor político das ações da medicina, e com vantagens para ambos que, dividindo o poder, conquistaram. É que, a medicina, mais rápida e mais adequada aos problemas salutares apresentados, ajudava-o a se imiscuir no corpo para a permanência parasitária daquela. E, para manter seu direito ao discurso, sustenta que a medicina reinventou constantemente uma necessidade para, diante dela, apresentar-se como única solução, tendo conseguido isso mediante a apresentação de uma retórica dominial eloquente, mas, sobretudo, tecnificada, é dizer, inacessível ao dominado. Com isso, a disciplina, o controle e a repressão do indivíduo, penal e medicamente, estavam prontas, pois, Direito e Medicina, aquele com a lei, esta com o remédio, juntos, dominaram e dominam os destinos do indivíduo, e da coletividade. Demonstrou, ainda, que os higienistas nunca se desocuparam de suas funções. E, por fim, que os princípios penais devem, independente da qualificação que se os dê, sempre refrear o poder punitivo.

Paralelização do algoritmo FDK para reconstrução 3D de imagens tomográficas usando unidades gráficas de processamento e CUDA-C

A obtenção de imagens usando tomografia computadorizada revolucionou o diagnóstico de doenças na medicina e é usada amplamente em diferentes áreas da pesquisa científica. Como parte do processo de obtenção das imagens tomográficas tridimensionais um conjunto de radiografias são processadas por um algoritmo computacional, o mais usado atualmente é o algoritmo de Feldkamp, David e Kress (FDK). Os usos do processamento paralelo para acelerar os cálculos em algoritmos computacionais usando as diferentes tecnologias disponíveis no mercado têm mostrado sua utilidade para diminuir os tempos de processamento. No presente trabalho é apresentada a paralelização do algoritmo de reconstrução de imagens tridimensionais FDK usando unidades gráficas de processamento (GPU) e a linguagem CUDA-C. São apresentadas as GPUs como uma opção viável para executar computação paralela e abordados os conceitos introdutórios associados à tomografia computadorizada, GPUs, CUDA-C e processamento paralelo. A versão paralela do algoritmo FDK executada na GPU é comparada com uma versão serial do mesmo, mostrando maior velocidade de processamento. Os testes de desempenho foram feitos em duas GPUs de diferentes capacidades: a placa NVIDIA GeForce 9400GT (16 núcleos) e a placa NVIDIA Quadro 2000 (192 núcleos).

显微成像荧光屏用无机闪烁单晶薄膜的研究进展

随着第三代同步辐射源的出现，由荧光屏和CCD耦合组成的、具有亚微米级空间分辨率、快速在线成像功能的探测器在医疗、安检、工业、科研等领域将会得到广泛应用．本文主要综述了成像荧光屏用材料的概况和发展趋势，重点阐述了闪烁单晶薄膜的研究及发展情况．