Arquivo de tag Imagens por micro-ondas

porDr. Antonio Mendes de Oliveira Neto

Primeiros resultados da Pesquisa de Esterilização Microbiana por Micro-ondas

Cubatão, 19 de setembro de 2022.

Durante o último mês, foram obtidos os primeiros resultados da pesquisa de esterilização de micro-organismos expostos a radiação não ionizante de micro-ondas como fruto dos trabalhos de pesquisa do aluno de IC LabMax Bruno Gobato.

Recentemente, o aluno pesquisador Bruno Gobato Simões vem desenvolvendo suas habilidades a respeito da cultura  microbiana e da análise microscópica das mesmas, com o intuito de desenvolver mecanismos que possam esterilizar e combater a ação desses microorganismos através do uso de radiação não ionizante no espectro das micro-ondas. Tais habilidades têm sido desenvolvidas a partir de uma pesquisa que está sendo feita no Laboratório Maxwell, ambiente de pesquisa localizado no Instituto Federal de São Paulo, Campus Cubatão.

Esta pesquisa propõe que o aluno realize o estudo dos efeitos de redução da concentração microbiana em culturas de Saccharomyces cerevisiae (fermento biológico) através da exposição à radiação de micro-ondas. A partir desses experimentos, se espera determinar qual é o melhor ajuste de tempo e potência para promover uma redução em torno de 99% no número de unidades formadoras de colônias (UFC). Esta técnica mostra-se útil em processos de controle microbiano, tais como desinfecção de materiais embalados, como alimentos e fármacos, pois, ao contrário das técnicas de exposição a ultravioleta e plasma a frio, não degrada a embalagem, impedindo ou minimizando, assim, a liberação de monômeros ou benzênos no material embalado, contribuindo para garantir sua qualidade.

Segue abaixo imagens e resultados preliminares obtidos com o uso de um microscópio após a análise de culturas de culturas de Saccharomyces cerevisiae, ou seja, fermento biológico, em frascos, onde, um frasco possuía apenas água e fermento, enquanto o outro possuía água, fermento e açúcar mascavo.

Na imagem acima, é possível ver a diferença entre as amostras coletadas logo após a produção da cultura e 30 horas depois da coleta das primeiras amostras.
Já essa imagem acima foi retirada com uma ampliação de 640X (ocular de 16x e uma objetiva de 40X) e se trata de uma amostra sem açúcar coletada logo após uma cultura.

Os resultados obtidos acima fazem parte da pesquisa em desenvolvimento intitulada “Combate A Covid-19 Por Esterilização Por Micro-Ondas – Estudo Dos Efeitos Da Radiação De Micro-Ondas Em Diferentes Frequências Gerada Por Antena Vivaldi Palm Tree Sobre As Células De Saccharomyces Cerevisiae”.

Laboratório Maxwell

Fundado em abril de 2016, o LabMax tem como objetivo pesquisar, desenvolver e transferir tecnologia de ponta na área de micro-ondas e eletromagnetismo aplicado de maneira a contribuir para o avanço de nossa nação.

porRaimundo Eider

Aluno de IC Publica Artigo em Revista Internacional

Click aqui para acessa o artigo.

O projeto é proposto pelo bolsista, graduando em engenharia de controle e automação do Campus Cubatão do IFSP, Raimundo Eider Figueredo e pelo orientador Dr. Alexandre Maniçoba de Oliveira sendo fomentado pelo Instituto Federal de São Paulo – IFSP, campus Cubatão, através do edital PIBIFSP-CBT n° 011/2019.

Este nível de publicação é comum para alunos bolsistas de programas de pós-graduação como o PPGEE da Poli USP, mas é inédito para alunos de graduação em engenharia do Campus Cubatão do IFSP, o que marca um novo patamar para as pesquisas no campus.

Os desdobramentos desta pesquisa resultou no artigo “VIVALDI ANTIPODAL ANTENNA WITH HIGH GAIN AND REDUCED SIDE LOBE LEVEL USING SLOT EDGE WITH NEW NEOGOTHIC FRACTAL BY CANTOR WITH APPLICATION IN MEDICAL IMAGES FOR TUMOR DETECTION” em parceria com os professores pesquisadores MSc. Antonio Mendes De oliveira Neto do IFSP Campus Suzano, o Dr. Alexandre Jean Rene Serres do Laboratório de Radiometria da UFCG, o Dr. Auzuir Ripardo De Alexandria do IFCE, o professor Titular da EPUSP e co-fundador do LabMax, Ph.D. João Francisco Justo Filho, o Dr. Marcelo Bender Perotoni da UFABC, a Drª. Nurhayati Nurhayati da UNESA na Indonésia e a Drª Ingrid Correia Nogueira da Unichristus, além do aluno bolsista e do orientador do projeto. Foi publicado na revista cientifica eletrônica INAJEEE (Indonesian Journal of Electrical and Eletronics Engineering) da Indonésia.

Este artigo aborda o estudo da Antena Antipodal Vivaldi (AVA) visando melhorar o ganho, diminuir o Nível do Lóbulo Lateral (SLL) e o estrabismo, para tornar a antena mais diretiva e obter um padrão de radiação mais estável. Sua aplicação pretendida consiste na geração de imagens biológicas de micro-ondas para detectar tumores cerebrais. Com este objetivo, foi aplicada a técnica Fractal Slot Edge (FSE) com um novo fractal desenvolvido e baseado no conjunto Cantor, o que torna esta antena, uma antena da classe Palm Tree. A aplicação deste fractal, denominado Cantor Neogothic Fractal (CNG), formou cavidades de diferentes tamanhos resultando, neste trabalho, em três antenas que foram analisadas por simulação numérica computacional em conjunto com AVA. As antenas, denominadas CNG9-FSE-AVA, CNG18-FSE-AVA e CNG27-FSE-AVA, nas quais 9, 18 e 27 definem a altura máxima que o fractal atingiu em cada antena, têm áreas iguais a 354,66 mm2, 709,33 mm2 e 1064 mm2, respectivamente. Todas as antenas atingiram o objetivo, porém o CNG27-FSE-AVA apresentou os melhores resultados a 2 GHz, com ganho de 7,84 dBi, SLL -19,80 dB e estrabismo de -0,10 graus. Além disso, foi provado que a antena é adequada para gerar uma imagem de micro-ondas de campo próximo de tumores em um modelo de cérebro.

Na simulação para gerar as imagens do modelo cerebral com e sem tumor a CNG-FSE-AVA excursionou no eixo x em diferentes posições na frente do modelo cerebral, em que foi coletados estes dados de interação das micro-ondas com o cérebro e o tumor depois foram processados até sintetizar a imagem. A figura abaixo mostras as etapas do processamento do sinal para geração da imagem do cérebro com e sem tumor.

O artigo completo tem acesso gratuito através do link da INAJEEE: https://journal.unesa.ac.id/index.php/inajeee/article/view/10401

LABMAX, MICROWAVE IMAGING, CANCER DETECTION

porDr. Alexandre

Detecção de tumores pelo uso de radar UWB para gerar imagens de micro-ondas

gif1O radar de micro-ondas permite gerar imagens de alta resolução para uso no diagnóstico de tumores e vem sendo um assunto de grande interesse da comunidade de mundial de Eletromagnetismo Aplicado à Bioengenharia. Basicamente pode-se descrever essa técnica como um sistema de radar que usa um arranjo de antenas (transmissora e receptora) estrategicamente posicionadas na região do tecido em análise de maneira a proporcionar condições ideais para a penetração das micro-ondas, geradas na antena transmissora, que ao atravessarem produzem alterações nas características do sinal em função das diferentes densidades dos tecidos internos. Estas alterações são percebidas após recepção do sinal e posteriormente são processados por algoritmos específicos para a geração de uma representação dielétrica (condutividade e permissividade) dos tecidos biológicos na forma de imagens de alta resolução, estas por sua vez podem ser utilizadas pelo médico para realizar o diagnóstico da doença. Esta nova técnica de análise por imagens por micro-ondas suscitou uma série de possibilidades, dentre elas a detecção de sinais vitais, como os batimentos cardíacos e a taxa de respiração, assim como a análise e diagnóstico precoce do câncer cerebral infantil. Esta doença (o câncer cerebral infantil) se tornaram a segunda maior causa de câncer infantil, depois da leucemia.  Entretanto, devido aos avanços da medicina no diagnóstico precoce e tratamento da leucemia, os tumores cerebrais se tornaram a principal causa de óbitos de crianças com câncer. Com intuito de aumentar a sobrevida das crianças acometidas com esse tipo de câncer, este projeto visa o estudo de um sistema baseado em micro-ondas (MW) para detecção precoce de câncer de cérebro, de maneira não invasiva e que lance as bases tecnológicas para a produção futura de um sistema inovador de análise por imagens de baixo custo e portátil.