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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.

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.

In some physical systems, the inherent coupling between spatial and magnetic degrees of freedom – the spin-orbit interaction – can lead to a variety of interesting physical phenomena such as the Zitterbewegung (‘trembling motion’) of wave packets and the spin Hall effect [1]. Interestingly, in condensed matter systems the spin-orbit strength can be altered electrically. This offers the unique possibility for spin control via electrical means, i.e., by changing the electron trajectory or wave function via an electric field one can manipulate its spin due to the spin-orbit coupling. This idea underlies many proposals for ‘spin transistors’ [2], possibly more efficient and faster than the

conventional ones. More recently, clever arrangements of crossed lasers and magnetic fields have been used to trap and cool atoms in optical lattices and also to create light-induced gauge potentials [3], which mimic the spin-orbit interactions in real solids (e.g., those of Rashba and

Dresselhaus). In this talk, I will review the basics of the spin-orbit interaction, briefly discuss related novel effects and exploit the possibility of ‘cross-dressing’ atoms [4] to simulate a recently proposed spin-orbit term present in two-dimensional electron systems with two subbands.

This new spin-orbit interaction can give rise to a very peculiar Zitterbewegung with cycloidal orbits without magnetic fields [5].

Cross-dressed atoms as effective spins can provide a proper setting in which to observe this effect, as the relevant parameter range of spin-orbit strengths may be more easily attainable in this context. Analogies between trapped bosonic condensates and spin-polarized fermionic quantum

Liquids [6] will also possibly be addressed. I thank my collaborators Poliana H. Penteado, Fabiano Prado, G. Neto and Miled H. Y. Moussa in this work, and acknowledge support from FAPESP and CNPq.

[1] For a recent overview on spintronics see: Awschalom and Flatté Nat. Phys. 3, 153 2007.

[2] Datta and Das, APL 56, 655 (1990); Egues, Burkard, & Loss APL 82, 2658 (2003).

[3] Lin, Garcia, and Spielman, Nature 471, 83 (2011).

[4] Penteado, Prado, Neto, Moussa, and Egues (unpublished).

[5] Bernardes et al. PRL 99, 076603 (2007); Calsaverini et al. PRB 78, 155313 (2008).

[6] Freire & Egues, PRL 99, 026801 (2007); Ferreira, Freire & Egues, PRL 104, 066803 (2010).