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  • IPEN-DOC 20714

    ALVARENGA, LETICIA H.; PRATES, RENATO A.; YOSHIMURA, TANIA M. ; KATO, ILKA T.; SUZUKI, LUIS C. ; RIBEIRO, MARTHA S. ; FERREIRA, LUIS R.; PEREIRA, SILVIO A. dos S.; MARTINEZ, ELIZABETH F.; SABA CHUJFI, EDUARDO. Aggregatibacter actinomycetemcomitans biofilm can be inactivated by methylene blue-mediated photodynamic therapy. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, v. 12, n. 1, p. 131-135, 2015.

    Palavras-Chave: antimicrobial agents; bacteria; oral cavity; dentistry; chemotherapy; photosensitivity; inactivation; laser radiation

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  • IPEN-DOC 29637

    YOSHIMURA, TANIA M. ; CABRAL, FERNANDA V. ; SELLERA, FABIO P.; POZZO, LORENA ; RIBEIRO, MARTHA S. . Could light-based technologies improve stem cell therapy for skin wounds?: A systematic review and meta-analysis of preclinical studies. Photochemistry and Photobiology, v. 99, n. 2, p. 519-528, 2023. DOI: 10.1111/php.13702

    Abstract: Several diseases or conditions cause dermatological disorders that hinder the process of skin repair. The search for novel technologies has inspired the combination of stem cell (SC) and light-based therapies to ameliorate skin wound repair. Herein, we systematically revised the impact of photobiomodulation therapy (PBM) combined with SCs in animal models of skin wounds and quantitatively evaluated this effect through a meta-analysis. For inclusion, SCs should be irradiated in vitro or in vivo, before or after being implanted in animals, respectively. The search resulted in nine eligible articles, which were assessed for risk of bias. For the meta-analysis, studies were included only when PBM was applied in vivo, five regarding wound closure, and three to wound strength. Overall, a positive influence of SC + PBM on wound closure (mean difference: 9.69; 95% CI: 5.78–13.61, P < 0.00001) and strength (standardized mean difference: 1.7, 95% CI: 0.68–2.72, P = 0.001) was detected, although studies have shown moderate to high heterogeneity and a lack of information regarding some bias domains. Altogether, PBM seems to be an enabling technology able to be applied postimplantation of SCs for cutaneous regeneration. Our findings may guide future laboratory and clinical studies in hopes of offering wound care patients a better quality of life.

    Palavras-Chave: skin diseases; therapy; stem cells; biological repair

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  • IPEN-DOC 28956

    RIBEIRO, MARTHA S. ; SILVA, CAMILA R. ; YOSHIMURA, TANIA M. . Dosimetria e modo de aplicação dos lasers de baixa potência. In: GARCIA, VALDIR G. (Ed.); THEODORO, LETICIA H. (Ed.). Lasers na Odontologia: Uma Visão Clínica Baseada em Evidências Científicas. São Paulo, SP: Santos Publicações, 2021. p. 87-95, cap. 6.

    Palavras-Chave: dentistry; lasers; dosimetry; low dose irradiation

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  • IPEN-DOC 26934

    CABRAL, FERNANDA V. ; SILVA, CAMILA R. ; SAUTER, ISMAEL P.; SABINO, CAETANO P. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; CORTEZ, MAURO; RIBEIRO, MARTHA S. . Efeito da terapia fotodinâmica no tratamento de leishmaniose cutânea em um modelo murino. Anais da SBBN, v. 3, p. 67-77, 2016.

    Abstract: Leishmanioses são doenças parasitárias desenvolvidas por protozoários do gênero Leishmania. A forma cutânea abrange lesões destrutivas e ulceradas com diversas limitações no tratamento. Terapias alternativas são fundamentais devido à grande relevância da doença e elevada incidência. Nesse contexto, a terapia fotodinâmica (PDT) tem sido introduzida devido ao baixo custo, baixa toxicidade, praticidade e sem relatos de resistência na literatura. Neste trabalho, dezesseis camundongos BALB/c foram infectados com 1.106 parasitos de Leishmania(L) amazonensisno membro posterior esquerdo e acompanhados por 4 semanas até o surgimento da lesão. Após esse período, os animais foram submetidos à PDT usando um diodo emissor de luz (λ=660 ±22 nm) e azul de metileno (100 μM), com fluências de 50, 100 e 150J/cm² e acompanhados durante 3 semanas. Animais controle não receberam tratamento. O tamanho da lesão e escala de dor foram mensurados utilizando um paquímetro e filamentos von Frey, respectivamente. A quantificação da carga parasitária foi realizada através do método de diluição limitante. Os resultados demonstraram que, nas semanas 2 e 3 após tratamento, ocorreu diminuição da lesão e alívio de dor nos animais que receberam 150J/cm², sugerindo que a PDT promoveu melhora clínica através da modulação do processo inflamatório.

    Palavras-Chave: photosensitivity; methylene blue; parasites; parasitic diseases; biological models; epithelium; light sources; light emitting diodes; therapy; skin diseases

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  • IPEN-DOC 27317

    SAUTER, ISMAEL P. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; KLINGBEIL, MARIA F.G. ; MATHOR, MONICA B. ; RIBEIRO, MARTHA S. . Efeitos da luz sobre a proliferação e diferenciação de células mesenquimais em tenócitos. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 52-52.

    Abstract: INTRODUÇÃO. Os avanços na área de tecnologias baseadas em luz vêm contribuindo fortemente para o desenvolvimento da medicina regenerativa. Assim, a aplicação da luz de baixa irradiância (LBI) em diferentes regimes de irradiação poderia estimular a proliferação e acelerar a diferenciação de células-tronco mesenquimais (CTMs) em tenócitos, que poderiam ser utilizados na construção de um tendão artificial para reparação de lesões tendíneas. OBJETIVO: Avaliar os efeitos de diferentes comprimentos de onda na proliferação e diferenciação de células mesenquimais em tenócitos. METODOLOGIA: A confirmação da pluripotência das células foi realizada através de citometria de fluxo. Células-tronco humanas derivadas de tecido adiposo (Parecer CEP: 3.596.852) foram isoladas e colocadas em meio de cultura contendo ou não fatores de diferenciação para tenócitos. As células foram irradiadas a cada 48 h, durante 9 dias, com diferentes diodos emissores de luz (LEDs): azul (λ=450 ± 10 nm), verde (λ=520 ± 10 nm) e vermelha (λ=660 ± 10 nm), com irradiância de 23,3 mW/cm2 durante 17 min e 10 s, entregando uma densidade de energia de 24 J/cm2 por sessão. O grupo controle não recebeu tratamento. Após o quinto e o nono dia, foi verificada a proliferação celular por cristal violeta e ensaio de MTT, bem como a diferenciação em tenócitos por microscopia de fluorescência. RESULTADOS: Observou-se um aumento na proliferação celular quando usado o LED de emissão vermelha. Os LEDs de emissão azul e verde mostraram viabilidade celular semelhante ou abaixo do grupo controle. Por outro lado, embora todos os comprimentos de onda tenham promovido marcação positiva para colágeno Tipo I e colágeno tipo III, o LED de emissão vermelha apresentou maior densidade celular. CONCLUSÃO: Nossos resultados indicam que o LED de emissão vermelha, nas condições deste estudo, é capaz de aumentar a proliferação celular e contribuir para melhor diferenciação de CTMs em tenócitos.

    Palavras-Chave: light emitting diodes; animal cells; stem cells; radiant flux density; regeneration

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  • IPEN-DOC 20080

    NUNEZ, SILVIA C. ; GARCEZ, AGUINALDO S. ; KATO, ILKA T. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; GOMES, LAERCIO ; BAPTISTA, MAURICIO S.; RIBEIRO, MARTHA S. . Effects of ionic strength on the antimicrobial photodynamic efficiency of methylene blue. Photochemical and Photobiological Sciences, v. 13, n. 3, p. 595-602, 2014.

    Palavras-Chave: infectious diseases; antimicrobial agents; therapy; photosensitivity; methylene blue

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  • IPEN-DOC 27318

    FOLHADELLA, KELLY C.F.; SILVA, IVES C. da; FREITAS, ANDERSON Z. de ; YOSHIMURA, TANIA M. ; RIBEIRO, MARTHA S. ; MONTALLI, VICTOR; GARCEZ, AGUINALDO S.; NUNEZ, SILVIA C.. Estudo dose-resposta da atuação do laser de baixa potência sobre processo inflamatório induzido por carragenina em Zebrafish. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 65-65.

    Abstract: INTRODUÇÃO. A Fotobiomodulação (FBM) é uma modalidade terapêutica que apresenta ampla gama de aplicações clínicas e seus mecanismos de atuação na inflamação ainda são objeto de investigação em diferentes tipos de modelos experimentais. O zebrafish é um modelo animal amplamente utilizado pela indústria farmacêutica para investigação da resposta inflamatória frente a diferentes fármacos. OBJETIVO: O objetivo deste estudo é estabelecer um modelo de estudo da FBM em zebrafish após indução de processo inflamatório. METODOLOGIA: Após aprovação pelo comite de ética (CEUA 336/2017) os animais foram divididos em grupos a saber G1 sem intervenção, G2 Injeção de solução salina na cavidade celomática, G3 injeção de 3,5% de solução de carragenina na cavidade celomática, G4, G5 e G6 injeção de 3,5% de solução de carragenina na cavidade celomática e irradiação com laser de λ=660nm, com 100mW entregando 3J, 4J e 20J de energia respectivamente. Imagens de tomografia por coerência óptica (OCT) e histologia foram realizados em diferentes momentos para avaliação dos efeitos. RESULTADOS: Os resultados observados por OCT apresentam evolução do quadro inflamatório após irradiação, confrontando os dados da OCT com os achados histológicos a energia de 20J apresentou o melhor resultado na resolução do edema e da resposta inflamatória promovida pela carragenina. CONCLUSÃO: O zebrafish pode ser um novo modelo de estudo para investigação dos efeitos da FBM e devido a suas características a adequação das dosimetrias para este modelo animal merecem mais investigação.

    Palavras-Chave: lasers; fishes; inflammation; modulation; irradiation; tomography; optical systems; coherent radiation

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  • IPEN-DOC 21672

    RIBEIRO, MARTHA S. ; NUNEZ, SILVIA C. ; SABINO, CAETANO P.; YOSHIMURA, TANIA M. ; SILVA, CAMILA R. ; NOGUEIRA, GESSE E.C. ; SUZUKI, HIDEO; GARCEZ, AGUINALDO S.. Exploring light-based technology for wound healing and appliance distribution. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 26, n. 12, p. 2583-2589, 2015.

    Palavras-Chave: comparative evaluations; therapy; methylene blue; healing; light emitting diodes; sterilization; mice; in vivo; lasers

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  • IPEN-DOC 23565

    SILVA, CAMILA R. ; CABRAL, FERNANDA V. ; CAMARGO, CLAUDINEI F.M. de ; NUNEZ, SILVIA C. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; LUNA, ARTHUR C. de L.; MARIA, DURVANEI A.; RIBEIRO, MARTHA S. . Exploring the effects of low-level laser therapy on fibroblasts and tumor cells following gamma radiation exposure. Journal of Biophotonics, v. 9, n. 11-12, p. 1157-1166, 2016. DOI: 10.1002/jbio.201600107

    Abstract: Ionizing radiation (IR) induces DNA damage and low-level laser therapy (LLLT) has been investigated to prevent or repair detrimental outcomes resulting from IR exposure. Few in vitro studies, however, explore the biological mechanisms underlying those LLLT benefits. Thus, in this work, fibroblasts and tumor cells are submitted to IR with doses of 2.5 Gy and 10 Gy. After twenty-four-h, the cells are exposed to LLLT with fluences of 30 J cm–2, 90 J cm–2, and 150 J cm–2. Cellular viability, cell cycle phases, cell proliferation index and senescence are evaluated on days 1 and 4 after LLLT irradiation. For fibroblasts, LLLT promotes – in a fluence-dependent manner – increments in cell viability and proliferation, while a reduction in the senescence was observed. Regarding tumor cells, no influences of LLLT on cell viability are noticed. Whereas LLLT enhances cell populations in S and G2/M cell cycle phases for both cellular lines, a decrease in proliferation and increase in senescence was verified only for tumor cells. Putting together, the results suggest that fibroblasts and tumor cells present different responses to LLLT following exposure to gamma-radiation, and these promising results should stimulate further investigations. Senescence of tumor cells and fibroblasts on the 4th day after ionizing radiation (IR) and low-level laser therapy (LLLT) exposures. The number of senescent cells increased significantly for tumor cells (a) while for fibroblasts no increment was observed (b). The blue collor indicates senescence activity.

    Palavras-Chave: gamma radiation; tumor cells; ionizing radiations; laser radiation; mammary glands; neoplasms; tumor cells; therapy; radiotherapy; levels

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  • IPEN-DOC 26625

    YOSHIMURA, TANIA M. . Fotobiomodulação na síndrome metabólica : efeitos nos tecidos adiposos branco e marrom de camundongos / Photobiomodulation in metabolic syndrome: effects on white and brown adipose tissues from mice . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-12122019-172926

    Abstract: A síndrome metabólica (SM) é uma condição clínica que agrupa uma variedade de morbidades, como intolerância à glicose e obesidade. Na obesidade, o tecido adiposo branco (TAB) apresenta características inflamatórias que interferem na ação da insulina, levando à ocorrência de Diabetes do tipo 2. O tecido adiposo marrom (TAM), que tem como principal função a termogênese através da oxidação mitocondrial de cadeias carbônicas, se encontra hiporresponsivo aos estímulos clássicos na SM, como, por exemplo, a exposição ao frio. Estratégias para modular os processos inflamatórios do TAB e ativar o metabolismo do TAM podem atenuar as consequências da SM. Os reconhecidos efeitos anti-inflamatórios e de ativação do metabolismo mitocondrial da fotobiomodulação (PBM) indicam que essa poderia ser uma proposta terapêutica para a SM. Sendo esse o nosso foco de estudo, camundongos adultos, machos, da linhagem C57BL/6 receberam dieta hiperlipídica para indução da SM. Os animais foram então irradiados usando um dispositivo LED sobre a superfície abdominal (λ = 850 nm) ou interescapular (λ = 660 nm) para modular a inflamação do TAB ou ativar o TAM, respectivamente. O tratamento consistiu em 6 sessões de irradiação, distribuídas no decorrer de 21 dias. Apesar de não terem apresentado alterações na massa corporal e Índice de Lee, os animais irradiados na região abdominal (HFABD850) apresentaram 50 % menos células inflamatórias no TAB epididimal e também apresentaram melhora no teste de tolerância à glicose 24 h após a última sessão de tratamento. Nos animais obesos irradiados na região interescapular (HFTAM660), as irradiações promoveram aumento de duas vezes na massa do TAM, além de aumento da temperatura dorsal e da captação de 18F-FDG após exposição a baixas temperaturas. O soro desses animais (HFTAM660) também se mostrou mais semelhante ao de animais eutróficos. Nossos achados indicam que a PBM, nos parâmetros investigados, pode ser aplicada ao tratamento da SM.

    Palavras-Chave: light emitting diodes; infrared radiation; low level counting; counting techniques; laser targets; therapeutic uses; photoreactivation; biological recovery; adipose tissue; metabolic diseases; diabetes mellitus; endocrine diseases; metabolism; in vivo; animal tissues; mice; rodents

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  • IPEN-DOC 23521

    SUZUKI, LUIS C. ; KATO, ILKA T.; PRATES, RENATO A.; SABINO, CAETANO P. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; SILVA, TAMIRES O.; RIBEIRO, MARTHA S. . Glucose modulates antimicrobial photodynamic inactivation ofCandida albicans in biofilms. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, v. 17, p. 173-179, 2017. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2016.12.003

    Abstract: Candida albicans biofilm is a main cause of infections associated with medical devices such as catheters,contact lens and artificial joint prosthesis. The current treatment comprises antifungal chemotherapy thatpresents low success rates. Photodynamic inactivation (PDI) involves the combination of a photosensitiz-ing compound (PS) and light to generate oxidative stress that has demonstrated effective antimicrobialactivity against a broad-spectrum of pathogens, including C. albicans. This fungus senses glucose induc-ing an upregulation of membrane transporters that can facilitate PS uptake into the cell. The aim ofthis study was to evaluate the effects of glucose on methylene blue (MB) uptake and its influence onPDI efficiency when combined to a red LED with central wavelength at = 660 nm. C. albicans biofilmswere grown on hydrogel disks. Prior to PDI assays, MB uptake tests were performed with and withoutglucose-sensitization. In this system, the optimum PS administration was determined as 500 M of MBin contact with the biofilm during 30 min before irradiation. Irradiation was performed during 3, 6, 9, 12,15 and 18 min with irradiance of 127.3 mW/cm2. Our results showed that glucose was able to increaseMB uptake in C. albicans cells. In addition, PDI without glucose showed a higher viability reduction until6 min; after 9 min, glucose group demonstrated a significant decrease in cell viability when compared toglucose-free group. Taken together, our data suggest that glucose is capable to enhance MB uptake andmodulate photodynamic inactivation of C. albicans biofilm.

    Palavras-Chave: glucose; methylene blue; infectious diseases; inactivation; photosensitivity; yeasts

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  • IPEN-DOC 23888

    SOUSA, MARCELO V.P.; PRATES, RENATO ; KATO, ILKA T. ; SABINO, CAETANO P. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; SUZUKI, LUIS C. ; MAGALHAES, ANA C.; YOSHIMURA, ELISABETH M.; RIBEIRO, MARTHA S. . Inhomogeneity in optical properties of rat brain: a study for LLLT dosimetry. In: HAMBLIN, MICHAEL R. (Ed.); ARANY, PRAVEEN R. (Ed.); CARROLL, JAMES D. (Ed.) MECHANISMS FOR LOW-LIGHT THERAPY, 8th, February 02, 2013, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: International Society for Optics and Photonics, 2013. p. 856905-1 - 856905-6. (SPIE Proceedings Series, 8569). DOI: 10.1117/12.2002836

    Abstract: Over the last few years, low-level light therapy (LLLT) has shown an incredible suitability for a wide range of applications for central nervous system (CNS) related diseases. In this therapeutic modality light dosimetry is extremely critical so the study of light propagation through the CNS organs is of great importance. To better understand how light intensity is delivered to the most relevant neural sites we evaluated optical transmission through slices of rat brain point by point. We experimented red (λ = 660 nm) and near infrared (λ = 808 nm) diode laser light analyzing the light penetration and distribution in the whole brain. A fresh Wistar rat (Rattus novergicus) brain was cut in sagittal slices and illuminated with a broad light beam. A high-resolution digital camera was employed to acquire data of transmitted light. Spatial profiles of the light transmitted through the sample were obtained from the images. Peaks and valleys in the profiles show sites where light was less or more attenuated. The peak intensities provide information about total attenuation and the peak widths are correlated to the scattering coefficient at that individual portion of the sample. The outcomes of this study provide remarkable information for LLLT dose-dependent studies involving CNS and highlight the importance of LLLT dosimetry in CNS organs for large range of applications in animal and human diseases.

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  • IPEN-DOC 28583

    YOSHIMURA, TANIA M. ; SAUTER, ISMAEL P. ; RIBEIRO, MARTHA S. . Low power light triggers opposite effects on stem cells: influence of the wavelength and culture conditions. In: CONGRESS OF THE INTERNATIONAL UNION FOR PURE APPLIED BIOPHYSICS, 20th; ANNUAL MEETING OF THE BRAZILIAN SOCIETY FOR BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY, 50th; CONGRESS OF BRAZILIAN BIOPHYSICS SOCIETY, 45th; BRAZILIAN SOCIETY ON NUCLEAR BIOSCIENCES CONGRESS, 13th, October 4-8, 2021, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular (SBBq), 2021. p. 41-41.

    Abstract: Photobiomodulation (PBM) has been gaining importance in a wide range of medical fields in the past few years, particularly in stem cell-based regenerative medicine. Improving in vitro cell proliferation, differentiation and viability are ways where PBM could play a pivotal role optimizing biotechnological and bioengineering applications. Here we investigated whether different wavelengths (blue, green and red) would promote distinct outcomes in human adipose-derived stem cells (hADSCs) cultured in regular and supplemented media for tenocyte differentiation. MATERIALS AND METHODS. Freshly isolated hADSCs were cultured in a specific stem cell medium (MSCGM, Lonza), DMEM or a tenogenic medium (TEN-M: DMEM supplemented with growth factors and ascorbic acid). Cells were irradiated every 48 h (23.28 mW/cm 2, 17 min 10 s delivering 24 J/cm 2 per session) using a LED irradiator (LEDbox, BioLambda). MTT and crystal violet assays were used to evaluate cell metabolic activity and proliferation. Red wavelength (660 nm) significantly increased metabolic activity after five irradiations, but only for cells cultured in TEN-M. Oppositely, blue (450 nm) and green (520 nm) light decreased both cell proliferation and metabolic rate, with more pronounced effects for blue light in TEN-M. Considering these findings, we examined whether irradiating only the media would generate toxic compounds that could impair cell viability. We therefore assessed reactive oxygen species (ROS) production by p-nitrosodimethylaniline/ histidine assay while irradiating the three different media under the same conditions as mentioned above. Immediately after blue and green light exposure, an increment in ROS production was observed for DMEM and TEN-M, that continuously increased until reaching between 4.5 and 7.1 μM one-hour after irradiation – with higher values for TEN-M exposed to blue light. Since no significant ROS formation was observed following red light exposure, we concluded that medium composition was responsible for the different effects on metabolic activity and proliferation observed after irradiation with different wavelengths.

    Palavras-Chave: photosensitivity; stem cells; oxidation

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  • IPEN-DOC 28617

    YOSHIMURA, TANIA M. ; SAUTER, ISMAEL P. ; RIBEIRO, MARTHA S. . Low power light triggers opposite effects on stem cells: influence of the wavelength and culture conditions. Biophysical Reviews, v. 13, n. 6, p. 1492-1493, 2021. DOI: 10.1007/s12551-021-00844-3

    Abstract: INTRODUCTION Photobiomodulation (PBM) has been gaining importance in a wide range of medical fields in the past few years, particularly in stem cell-based regenerative medicine. Improving in vitro cell proliferation, differentiation and viability are ways where PBM could play a pivotal role optimizing biotechnological and bioengineering applications. OBJECTIVES Here we investigated whether different wavelengths (blue, green and red) would promote distinct outcomes in human adipose-derived stem cells (hADSCs) cultured in regular and supplemented media for tenocyte differentiation. MATERIALS AND METHODS Freshly isolated hADSCs were cultured in a specific stem cell medium (MSCGM, Lonza), DMEM or a tenogenic medium (TEN-M: DMEM supplemented with growth factors and ascorbic acid). Cells were irradiated every 48 h (23.28 mW/cm 2 , 17 min 10 s delivering 24 J/cm 2 per session) using a LED irradiator (LEDbox, BioLambda). MTT and crystal violet assays were used to evaluate cell metabolic activity and proliferation. DISCUSSION AND RESULTS Red wavelength (660 nm) significantly increased metabolic activity after five irradiations, but only for cells cultured in TEN-M. Oppositely, blue (450 nm) and green (520 nm) light decreased both cell proliferation and metabolic rate, with more pronounced effects for blue light in TEN-M. Considering these findings, we examined whether irradiating only the media would generate toxic compounds that could impair cell viability. We therefore assessed reactive oxygen species (ROS) production by p-nitrosodimethylaniline/histidine assay while irradiating the three different media under the same conditions as mentioned above. Immediately after blue and green light exposure, an increment in ROS production was observed for DMEM and TEN-M, that continuously increased until reaching between 4.5 and 7.1 μM one-hour after irradiation – with higher values for TEN-M exposed to blue light. CONCLUSION Since no significant ROS formation was observed following red light exposure, we concluded that medium composition was responsible for the different effects on metabolic activity and proliferation observed after irradiation with different wavelengths.

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  • IPEN-DOC 26629

    YOSHIMURA, TANIA M. . Luz de baixa potência como proposta terapêutica à síndrome metabólica em modelo animal / Low level light therapy as a therapeutic proposal for mice with metabolic syndrome . 2014. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 67 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-09042015-143109

    Abstract: A síndrome metabólica (SM) é uma condição clínica que agrupa uma variedade de morbidades, como hiperglicemia, pressão arterial elevada, dislipidemia aterogênica e obesidade (particularmente na região abdominal). Nessa conjuntura, os principais tecidos-alvo da ação da insulina sofrem alterações metabólicas que aumentam o risco de ocorrência de doenças cardiovasculares e diabetes tipo 2. As alterações teciduais observadas são caracterizadas por infiltrados de células do sistema imune, especialmente macrófagos. Citocinas pró-inflamatórias, como TNF-α, são liberadas e alcançam a corrente sanguínea, promovendo nesses indivíduos um estado de inflamação crônica e sistêmica. O tecido adiposo intra-abdominal parece ser de particular importância no estabelecimento desse quadro inflamatório, e estratégias direcionadas no sentido de modular os processos inflamatórios nesse tecido podem atenuar as consequências da SM. Os reconhecidos benefícios da terapia com luz de baixa potência em condições inflamatórias nos permitem supor que essa poderia ser uma proposta terapêutica para a SM. Sendo esse o nosso foco de estudo, camundongos adultos, machos, das linhagens C57BL/6 e BALB/c receberam dieta hiperlipídica durante 8 semanas para indução do quadro de SM. Os animais foram então irradiados sobre a superfície abdominal no decorrer de 21 dias, usando um LED (λ = 850 nm, 6 sessões, 300 s por sessão, potência = 60 mW, fluência = 6 J/cm², taxa de fluência = 19 mW/cm²). Antes e durante o tratamento, amostras de sague foram coletadas para quantificação de glicose, colesterol total e triglicérides plasmáticos. Considerando os parâmetros de irradiação adotados, a terapia com luz de baixa potência não se mostrou efetiva para alterar massa corporal, glicemia, colesterol total e triglicérides de camundongos alimentados com dieta hiperlipídica.

    Palavras-Chave: glucose; biological accumulation; diabetes mellitus; antipyretics; adipose tissue; mice; in vivo; counting techniques; laser targets; photoreactivation; therapeutic uses; metabolic diseases; infrared radiation; low level counting; light emitting diodes

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  • IPEN-DOC 27393

    TOLEDO, VICTOR H.; YOSHIMURA, TANIA M. ; PEREIRA, SAULO T. ; CASTRO, CARLOS E.; FERREIRA, FABIO F.; RIBEIRO, MARTHA S. ; HADDAD, PAULA S.. Methylene blue-covered superparamagnetic iron oxide nanoparticles combined with red light as a novel platform to fight non-local bacterial infections: a proof of concept study against Escherichia coli. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, v. 209, p. 1-10, 2020. DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2020.111956

    Abstract: Currently, antimicrobial photodynamic therapy (APDT) is limited to the local treatment of topical infections, and a platform that can deliver the photosensitizer to internal organs is highly desirable for non-local ones; SPIONs can be promising vehicles for the photosensitizer. This work reports an innovative application of methylene blue (MB)-superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs). We report on the preparation, characterization, and application of MB-SPIONs for antimicrobial photodynamic therapy. When exposed to light, the MB photosensitizer generates reactive oxygen species (ROS), which cause irreversible damage in microbial cells. We prepare SPIONs by the co-precipitation method. We cover the nanoparticles with a double silica layer – tetraethyl orthosilicate and sodium silicate – leading to the hybrid material magnetite-silica-MB. We characterize the as-prepared SPIONs by Fourier transform infrared spectroscopy, powder X-ray diffraction, and magnetic measurements. We confirm the formation of magnetite using powder X-ray diffraction data. We use the Rietveld method to calculate the average crystallite size of magnetite as being 14 nm. Infrared spectra show characteristic bands of iron‑oxygen as well as others associated with silicate groups. At room temperature, the nanocomposites present magnetic behavior due to the magnetite core. Besides, magnetite-silica-MB can promote ROS formation. Thus, we evaluate the photodynamic activity of Fe3O4-silica-MB on Escherichia coli. Our results show the bacteria are completely eradicated following photodynamic treatment depending on the MB release time from SPIONs and energy dose. These findings encourage us to explore the use of magnetite-silica-MB to fight internal infections in preclinical assays.

    Palavras-Chave: antimicrobial agents; therapy; methylene blue; silica; iron oxides; superparamagnetism; escherichia coli; magnetite; photosensitivity; reactivity; oxygen

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  • IPEN-DOC 25942

    FAROOQ, SAJID; CORREIA, THAMARA T. da S.; YOSHIMURA, TANIA M. ; PEREIRA, SAULO de T. ; RIBEIRO, MARTHA S. ; ARAUJO, RENATO E.. Methylene blue-mediated photoinactivation of Staphylococcus aureus assisted by gold nanoshells. In: COSTA-FELIX, RODRIGO (Ed.); MACHADO, JOÃO C. (Ed.); ALVARENGA, ANDRÉ V. (Ed.) BRAZILIAN CONGRESS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, 26th, October 21-25, 2018, Armação de Buzios, RJ. Proceedings... Singapore: Springer Nature Singapore, 2019. p. 841-845. (IFMBE Proceedings, volume 70/2). DOI: 10.1007/978-981-13-2517-5_130

    Abstract: Gold nanoshells (silica core/gold shell) have fascinating optical extinction spectrum within visible to near infrared range. In this work, we investigate the optical properties of Au nanoshells and evaluate the feasibility of their use on photodynamic therapy. Three dimensional finite element simulation and experimental analyses were explored on the assessment of the localized surface plasmon resonance spectrum and spatial distribution of the electromagnetic field enhancement near metallic nanoshells. In addition, the interaction of Au nanoshells with methylene blue (MB) photosensitizer was appraised, and 3.2—fold metal enhanced single oxygen generation was observed. Lastly, we investigate the effects of MB-mediated photoinactivation on Staphylococcus aureus assisted by gold nanoshells. The use of nanoshells on the photoinactivation procedure reduced 3 the required illumination time for total eradication of bacterial cells. Our results indicate that Au nanoshells are promising candidates to enhance the photodynamic effect on bacterial cells.

    Palavras-Chave: methylene blue; nanomaterials; optical properties; staphylococcus; inactivation; shells; bacteria

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  • IPEN-DOC 22842

    PRETTO, LUCAS R. de ; YOSHIMURA, TANIA M. ; RIBEIRO, MARTHA S. ; FREITAS, ANDERSON Z. de . Optical coherence tomography for blood glucose monitoring in vitro through spatial and temporal approaches. Journal of Biomedical Optics, v. 21, n. 8, p. 086007-1 - 086007-7, 2016. DOI: 10.1117/1.JBO.21.8.086007

    Abstract: As diabetes causes millions of deaths worldwide every year, new methods for blood glucose monitoring are in demand. Noninvasive approaches may increase patient adherence to treatment while reducing costs, and optical coherence tomography (OCT) may be a feasible alternative to current invasive diagnostics. This study presents two methods for blood sugar monitoring with OCT in vitro. The first, based on spatial statistics, exploits changes in the light total attenuation coefficient caused by different concentrations of glucose in the sample using a 930-nm commercial OCT system. The second, based on temporal analysis, calculates differences in the decorrelation time of the speckle pattern in the OCT signal due to blood viscosity variations with the addition of glucose with data acquired by a custom built Swept Source 1325-nm OCT system. Samples consisted of heparinized mouse blood, phosphate buffer saline, and glucose. Additionally, further samples were prepared by diluting mouse blood with isotonic saline solution to verify the effect of higher multiple scattering components on the ability of the methods to differentiate glucose levels. Our results suggest a direct relationship between glucose concentration and both decorrelation rate and attenuation coefficient, with our systems being able to detect changes of 65 mg∕dL in glucose concentration.

    Palavras-Chave: tomography; blood; glucose; in vitro; diabetes mellitus; mice; in vivo; animals

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  • IPEN-DOC 22984

    PRETTO, LUCAS R. de ; YOSHIMURA, TANIA M. ; RIBEIRO, MARTHA S. ; FREITAS, ANDERSON Z. de . Optical Coherence Tomography for blood glucose monitoring through signal attenuation. In: IZATT, JOSEPH A. (Ed.); FUJIMOTO, JAMES G. (Ed.); TUCHIN, VALERY V. (Ed.) OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY AND COHERENCE DOMAIN OPTICAL METHODS IN BIOMEDICINE, 20th, February 13, 2016, San Francisco, California, USA. Proceedings... Bellingham, Washington USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2016. p. 96973F-1 - 96973F-9. (SPIE Proceedings Series, 9697).

    Abstract: Development of non-invasive techniques for glucose monitoring is crucial to improve glucose control and treatment adherence in patients with diabetes. Hereafter, Optical Coherence Tomography (OCT) may offer a good alternative for portable glucometers, since it uses light to probe samples. Changes in the object of interest can alter the intensity of light returning from the sample and, through it, one can estimate the sample's attenuation coefficient (μt) of light. In this work, we aimed to explore the behavior of μt of mouse’s blood under increasing glucose concentrations. Different samples were prepared in four glucose concentrations using a mixture of heparinized blood, phosphate buffer saline and glucose. Blood glucose concentrations were measured with a blood glucometer, for reference. We have also prepared other samples diluting the blood in isotonic saline solution to check the effect of a higher multiple-scattering component on the ability of the technique to differentiate glucose levels based on μt. The OCT system used was a commercial Spectral Radar OCT with 930 nm central wavelength and spectral bandwidth (FWHM) of 100 nm. The system proved to be sensitive for all blood glucose concentrations tested, with good correlations with the obtained attenuation coefficients. A linear tendency was observed, with an increase in attenuation with higher values of glucose. Statistical difference was observed between all groups (p<0.001). This work opens the possibility towards a non-invasive diagnostic modality using OCT for glycemic control, which eliminates the use of analytes and/or test strips, as in the case with commercially available glucometers.

    Palavras-Chave: tomography; optical systems; coherence length; attenuation; in vitro; diabetes mellitus; hyperglycemia; blood; glucose; monitoring

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  • IPEN-DOC 23124

    YOSHIMURA, TANIA M. ; SABINO, CAETANO P.; RIBEIRO, MARTHA S. . Photobiomodulation reduces abdominal adipose tissue inflammatory infiltrate of diet-induced obese and hyperglycemic mice. Journal of Biophotonics, v. 9, n. 11-12, p. 1255-1262, 2016. DOI: 10.1002/jbio.201600088

    Abstract: Systemic inflammation is closely related to the development of insulin resistance and type-2 diabetes, since the activation of pro-inflammatory pathways leads to inhibition of insulin signaling. Although photobiomodulation (PBM) has proven beneficial effects on the treatment of inflammatory disorders, the phototherapeutic approach to manage the chronic inflammatory component of obesity and hyperglycemia had never been explored. In this work, obese and hyperglycemic mice are treated with PBM, and their body mass, glycemia and inflammatory infiltrate of abdominal adipose tissue are evaluated. During four weeks, irradiated animals are exposed to six irradiation sessions using an 843 nm LED (5.7 J cm(-2) at 19 mW cm(-2) per session). Non-irradiated control animals display inflammatory areas almost five times greater than the treated group (p < 0.001). This result on inflammatory infiltrate may have caused impacts on the significant lower blood glucose level from irradiated animals (p = 0.04), twenty-four hours after the last irradiation session. PBM on obese and hyperglycemic mice reduced five times the areas of inflammatory infiltrate within abdominal adipose tissue (a, b), whereas dense inflammatory regions were a common finding amidst non-irradiated animals (c). The asterisks on (c) correspond to the inflammatory infiltrate permeating adipocytes.

    Palavras-Chave: abdomen; adipose tissue; diabetes mellitus; metabolic diseases; therapy; inflammation; low dose irradiation

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Autor: Maprelian

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Ano de publicação: 2015

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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