Detecção de emissão espontânea de luz em ensaios de colimetria aplicados ao monitoramento de efluentes sanitários / Spontaneous light emission in coliforms test applied to wastewater monitoring

No presente trabalho avaliou-se o potencial do emprego da técnica biofotônica ao monitoramento da qualidade microbiológica de efluentes sanitários, por meio da detecção de emissão ultrafraca de luz em testes envolvendo bactéria do grupo coliforme. Foram acompanhados os padrões de emissão de luz em câmara escura com o uso de efluente doméstico, antes e após tratamento, incubados em meio nutritivo à base de lactose e lauril triptose. O controle foi efetuado com o uso de cepa de Escherichia coli (ATCC 25.922), tendo seu crescimento sido monitorado por emissão de luz em câmara escura com fotomultiplicador acoplado. Os dados demonstraram que o monitoramento microbiológico pode ser efetuado por meio técnica biofotônica, podendo ser aplicado, com respostas rápidas, ao monitoramento microbiológico de efluentes, por meio de testes envolvendo coliformes.

The spontaneous light emission of living systems emerge as a promising methodology that applied to microbiological in monitoring water can lead to short-term analysis. The present study evaluated the potential of biophoton measurements applied to wastewater monitoring by using ultraweak light emission in coliform tests. The procedure is based on photon-counting measurements inside a dark-chamber, of wastewater samples, before and after treatment, inoculated in nutrient presence/absence medium (lactose and lauryl triptose broth). Strain of Escherichia coli (ATCC 25,922) was used in control tests by monitoring the light emission inside a dark-chamber with an acoplade photomultiplier. The data showed that microbiological monitoring can be done by photon-counting in real-time applied to microbiological wastewater monitoring using coliform test.

Second record of bioluminescence in larvae of Xantholinus Dejean (Staphylinidae, Xantholinini) from Brazil / Segundo registro de bioluminescência em larvas de Xantholinus Dejean (Staphylinidae, Xantholinini) do Brasil

Second record of bioluminescence in larvae of Xantholinus Dejean, (Staphylinidae, Xantholinini) from Brazil. Bioluminescent Xantholinus larvae (Xantholinini, Staphylinidae) were collected in the Cerrado biome of Mato Grosso state, Brazil. These larvae are morphologically similar to the first bioluminescent larvae of this genus collected in the Atlantic Forest in São Paulo state; however they differ by their bioluminescent emission.

Larvas de Xantholinus sp. (Xantholinini, Staphylinidae) foram coletadas no Cerrado do estado do Mato Grosso. Essas larvas são similares às primeiras larvas bioluminescentes do mesmo gênero coletadas na Floresta Atlântica em São Paulo, mas diferem pela emissão da bioluminescência.

Caracterização de um sistema dosimétrico baseado na técnica de luminescência opticamente estimulada para uso em dosimetria in vivo em radioterapia

A exatidão melhor que ± 5 % na administração da dose absorvida no volume alvo, quando se deseja a erradicação do tumor primário é uma premissa necessária na radioterapia. Assim, faz-se necessário um conjunto de ações que testem de forma rotineira o valor da dose prescrita. A verificação da dose mediante a dosimetria in vivo é talvez o caminho mais óbvio para se conseguir uma boa acurácia no tratamento do paciente. Garantir um controle adicional da qualidade das doses administradas aos pacientes é uma forma de fazer coincidir o planejado com o tratamento efetuado. A introdução da dosimetria baseada na luminescência opticamente estimulada como um método de avaliação in vivo das doses administradas aos pacientes durante o tratamento radioterápico é o mais novo fato tecnológico nestes procedimentos. O presente trabalho apresenta as características deste novo detector e sua eficácia como um método para medidas in vivo que permitam a avaliação em tempo quase real da dose administrada ao paciente, com uma diferença menor que 5 % em relação à dose planejada, evitando qualquer desconforto ao mesmo. Os presentes resultados mostram a viabilidade e futuro deste novo método para a dosimetria in-vivo.

The accuracy better than ± 5% in the administration of absorbed dose on the target volume, when one wishes the eradication of the primary tumor, is the necessary premise in radiotherapy. Therefore, it is necessary a set of actions that tests on a routine course the prescribed dose. The verification of the dose through the in vivo dosimetry is perhaps the most obvious way to achieve a good accuracy in the patient treatment. Ensuring an additional control of the quality of the doses administered to patients is a way to verify the coincidence between the planned and applied treatments. The introduction of the dosimetry based on optically stimulated luminescence, OSL, as a method for in-vivo measurement of the doses administered to patients during radiotherapy treatment is the latest technologicalfact in these procedures. This study presents the characteristics of the new detector and its effectiveness as a method for in vivo measurements allowing near real-time evaluation of the dose administered to patients, with a difference lower than 5 % between planned and delivered doses, avoiding any discomfort. The present results show the feasibility and future of this new method for in vivo dosimetry.

Hidroperóxido de timina como fonte biológica de oxigênio molecular singlete [O2 (1 Delta g)] / Thymine hydroperoxide as biological source of singlet molecular oxygen [O2 (1 Delta g)]

A oxidação do DNA por espécies reativas de oxigênio, como o oxigênio molecular singlete [O2 (1Δg)] , pode estar relacionada ao aparecimento de mutações e ao desenvolvimento de doenças. O O2 (1Δg) pode ser gerado biologicamente por reação de fotossensibilização, pela reação de H2O2 e HOCl e pela decomposição de peróxidos orgânicos contendo hidrogênio alfa (α-ROOH), na presença de metais de transição (Fe2+, Cu2+) ou HOCl. A decomposição de α-ROOH, como hidroperóxidos de lipídeos ou proteínas na presença de metais de transição, pode gerar O2 (1Δg) via mecanismo de Russell. Neste mecanismo, a oxidação de α -ROOH gera radicais peroxila, que podem reagir entre si, formando um intermediário tetraóxido linear. Este intermediário tetraóxido linear pode decompor através de um mecanismo cíclico e produzir O2 (1Δg), um álcool e um composto carbonílico. Como a decomposição de α-ROOH pelo mecanismo de Russell pode ser uma importante fonte biológica de O2 (1Δg) decidimos investigar se o α-hidroperóxido de timina, 5-(hidroperoximetil)uracil (5-HMPU), poderia gerar esta espécie reativa na presença de metais (Ce4+, Fe2+, Cu2+) e HOCl. Outro objetivo foi avaliar os efeitos oxidativos, em DNA plasmidial (pBR322), da decomposição de 5-HPMU na presença de Cu2+. A geração de O2 (1Δg) na reação de 5-HPMU e Ce4+ ou HOCl foi demonstrada por meio do monitoramento da emissão de luz monomolecular de O2 (1Δg) na região do infravermelho próximo (IR-próximo, λ = 1270 nm) e bimolecular na região do visível (λ = 634 e 703 nm). A aquisição do espectro de emissão de O2 (1Δg) forneceu evidências inequívocas da geração desta espécie reativa na reação de 5-HPMU e Ce4+ ou HOCl. Além disto, a formação de O2 (1Δg) na reação de 5-HPMU e Fe2+, Cu2+ ou HOCl foi demonstrada através da captação química de O2 (1Δg) utilizando 9,10- divinilsulfonatoantraceno (AVS) e detecção por HPLC/MS/MS do endoperóxido (AVSO2) formado. A detecção por HPLC/MS/MS dos produtos de decomposição de 5-HPMU...

Oxidation of DNA by singlet molecular oxygen O2 (1Δg) can be involved in the development of mutations and diseases. In vivo, O2 (1Δg) can be generated by photosensitization reaction, H2O2 and HOCl reaction and decomposition of organic hydroperoxides with α-hydrogen (α-ROOH) in the presence of metal ions (Fe2+, Cu2+) or HOCl. The α-ROOH decomposition, such as lipid or protein hydroperoxides in the presence of metal ions or HOCl can generate O2 (1Δg) by Russell mechanism. In this mechanism, the self-reaction of peroxyl radicals generates a linear tetraoxide intermediate that decomposes to O2 (1Δg) , an alcohol and an aldehyde. Therefore, the purpose of this work is to investigate if O2 (1Δg) can be generated by α-thymine hydroperoxide, 5- (hydroperoxymethyl)uracil (5-HPMU) in the presence of Ce4+, Fe2+, Cu2+ or HOCl. Another purpose is to study base modification and strand breaks formation in plasmid DNA (pBR322) by 5-HPMU decomposition in the presence of Cu2+. The generation of O2 (1Δg) in the reaction of 5- HPMU and Ce4+ or HOCl was monitored by monomol light emission in the near-infrared region (NIR, λ = 1270 nm) and dimol light emission in the visible region (λ = 634 e 703 nm). The generation of O2 (1Δg) during the reaction of 5-HPMU and Ce4+ or HOCl was confirmed by acquisition of the light emission spectrum in the NIR. Furthermore, the generation of O2 (1Δg) produced by 5-HPMU and Fe2+, Cu2+ or HOCl was also confirmed by chemical trapping using anthracene-9,10-divinylsulfonate (AVS) and HPLC/MS/MS detection of the corresponding endoperoxide (AVSO2). The detection by HPLC/MS/MS of 5-(hydroxymethyl)uracil (5-HMU) and 5-formyluracil (5-FoU), two 5-HPMU decomposition products, support the Russell mechanism. Plasmid results from pBR322, 5-HPMU and Cu2+ reaction showed formation of DNA open circular form (OC), probably produced by 5-HPMU peroxyl and alkoxyl radicals. Additionally, the reaction of pBR322, 5-HPMU and Cu2+ following by Fpg and NTH enzyme treatment...