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In Brazil there is a strong effort to study phytophatogenic bacteria and biofilms of citrus plants, since they are a relevant source of income in our economy. In particular, we are interested in the plant pathogen Xylella fastidiosa which grows as a biofilm causing vascular occlusion and consequently nutrient and water stress in different types of plants. We have used Scanning Probe Microscopy (SPM) and fractal analysis on dry biofilms in order to understand basic aspects of the several stages of biofilm development. However, an essential step to biofilm formation is the adhesion of microbial cells to a solid surface. Understanding the factors which determine bacterial adhesion and biofilm development is a key issue in any effort aiming at the identification of mechanisms to prevent biofilm formation. Within these factors, electrostatic interactions between the bacterial cell membrane and a surface have been proposed as an important step for the initial bacterial adhesion. We have thus investigated this process using two different approaches based on SPM capabilities. We have studied surface potential distribution on both abiotic (silicon) and biotic (derivatized cellulose) surfaces by Kelvin Probe Force Microscopy. Furthermore, from a molecular point of view, adhesion forces between these same surfaces and an important membrane adhesin from X. fastidiosa (XadA1) were investigated by force spectroscopy. Our results reveal the interplay between culture medium and substrate as a determinant factor for electrostatic interactions and clearly show the influence of a biopolymer such as cellulose on the surface in determining X. fastidiosa adhesion and biofilm development.

A classificação de espectros de fluorescência de tecidos vivos não é uma tarefa simples. Muitas vezes, temos que recorrer a ferramentas computacionais para tal.

Será abordado neste seminário os conceitos de técnicas de classificação computacional e processamento de espectros que utilizados durante a iniciação científica do pesquisador, no laboratório de Biofotônica.

Também serão apresentados os classificadores C4.5 e kNN, os quais foram utilizados para diagnóstico de câncer, e os resultados obtidos.

In the first part I will review our research on using new fluorescent nanoparticules to image the microvasculature of in vivo tumors (pluronic and silica nanoparticules), and to trait tumors by PDT (hybrid organic-gold nanoparticules) or photothermal effect (silver nanotriangles).

In the second part I will present our work on two-photon induced chemistry to fabricate 3D microstructures based on collagen to control the deplacement of cells, and based on tripsine to fabricate an enzimatic microreactor in a microfluidic microchannel.

O alarmante crescimento da obesidade é motivo de preocupação global, conhecido como “a epidemia do novo século”. Um dos tratamentos da obesidade leva em conta o balanço energético negativo, estabelecido através da diminuição da ingestão calórica e aumento do gasto energético associado à atividade física.

A Fototerapia, como mecanismo que possui a capacidade de alterar o metabolismo celular estimulando ou inibindo atividades bioquímicas e fisiológicas, pode, associada ao exercício, ser uma alternativa importante no controle epidêmico existente.

Nesse seminário discutiremos os efeitos do treinamento de natação em intensidade moderada associado à ação do laser de baixa intensidade aplicado sobre os principais músculos envolvidos, em relação à quantificação da área dos adipócitos, alterações bioquímicas, enzimáticas e estruturais.

Em 2007, com a divulgação do quarto relatório do IPCC sobre as mudanças climáticas, foi a primeria vez em que os cientistas afirmaram, categoricamente, que a ação humana tem sido responsável pela maior parte do aumento de temperatura observado no último século. No próximo relatório, o que tem se destacado é que as observações estão além das previsões mais pessimistas.

Mas qual a física e a matemática por traz das previsões de mudanças climáticas?

Nesta palestra iremos abordar a ciência que rege o sistema climático global e como ela é descrita nos modelos numéricos usados para previsões de tempo, clima e mudanças climáticas. Iremos mostrar a grande evolução conseguida nesta área nos últimos anos, mas também algumas das limitações que ainda não conseguiram ser vencidas.

A interação luz-matéria tornou-se a base de muitas ciências, principalmente nas aplicações em Medicina.

Serão discutidos o desenvolvimento de novos métodos diagnósticos e terapêuticos em Medicina e Odontologia, baseados em técnicas fotônicas no Centro de Lasers e Aplicações do IPEN, inseridos no contexto da Física Médica. As principais técnicas utilizadas são a microespectrocopia de absorção por transformada de Fourier (micro-FTIR), espectrocopia de absorção e fluorescência, a tomografia por coerência óptica (OCT), cristalografia, microscopia eletrônica de varredura, ensaios químicos e mecânicos e a termografia no infravermelho.

Filmes de Langmuir são monocamadas organizadas de lipídeos flutuando sobre a superfície da água. Eles são vistos como modelos simplificados de uma membrana celular, que é, na verdade, uma bicamada de lipídeos com as partes polares expostas ao meio aquoso. Entretanto, a composição molecular da membrana celular é muito complexa, contendo diversos tipos de lipídeos, colesterol e proteínas.

Nos filmes de Langmuir temos a possibilidade de controlar a composição do filme, além de sua densidade superficial e a presença de outras moléculas no meio aquoso que podem interagir com o mesmo. Nesse seminário descreveremos o uso da ótica não-linear para estudar a estrutura molecular de filmes de Langmuir e sua interação com polissacarídeos em solução, tais como quitosana e carragena.

Possíveis aplicações em processos de imobilização de enzimas sobre substratos sólidos e no entendimento de propriedades bactericidas da quitosana serão discutidas.