Estudo Dirigido Lasers

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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Biociências 
Departamento de Biofísica e Radiobiologia 
Profa: Adriana Fontes 
Estudo Dirigido – Lasers 
Exercício 1: Explique objetivamente o que é Terapia Fotodinâmica. Qual é sua principal desvantagem? Explique. Cite 2 vantagens da Terapia Fotodinâmica. 
Resposta:	A terapia fotodinâmica é um tratamento não-invasivo, que vem sendo bastante utilizado no tratamento de queratoses actínicas, alguns tipos de carcinoma e também na odontologia. Essa modalidade depende de três fatores que atuam concomitantemente: o fotossensibilizador, uma fonte de luz e o oxigênio. Esse último pode ser uma desvantagem deste tratamento, pois pode em caso de hipóxia pode prejudicar sua eficiência. Suas principais vantagens estão no baixo custo, mínimos efeitos colaterais e ausência de risco de resistência bacteriana.
Exercício 2: Quais são as características do laser que o diferenciam de outras fontes de luz? 
Resposta: Para diferenciar o laser de outras fontes de luz, temos que entender alguns princípios básicos como: 
a. incorrência e coerência 
b. polarização e nao polarização 
c. modo de funcionamento 
O laser é caracterizado como uma fonte luminosa de forma coerente, pelo qual os raios terão o mesmo comprimento de onda, propagando-se de forma igual (mesma direção). Pode-se considerar que o laser atua de modo gaussiana, mais intensidade no meio do que nas bordas, além de agir de modo colimado, isto é, feixe se propaga em uma direção por longas distâncias e se mantém concentrado. Pode afirmar que possui coerência temporal e é monocromático polarizado. 
Exercício 3: Quais são as propriedades do laser que determinam suas aplicações em Ciências da Vida? Se quisermos uma terapia química, explique sucintamente como será a escolha dessas propriedades? E se quisermos uma terapia térmica, como será? 
Resposta:
Emitir luz monocromática (comprimento de onda específico), polarizada (única direção) e colimada (trajetória paralela e precisa). O laser deve ter coerência temporal e espacial (propagação em mesma fase) e de alta intensidade.
Exercício 4: Quais são os componentes do laser? Por qual razão o laser não é considerado radiação ionizante? 
Resposta: O laser é composto essencialmente por três componentes:
· Meio laser: onde se dá a emissão estimulada de radiação.
· Fonte de energia: corrente elétrica, luz, de uma lâmpada de flash ou de outro laser.
· Espelhos refletores: por onde passa uma parte da luz gerada no seu interior.
Não é considerado uma radiação ionizante porque sua energia é insuficiente para ionizar moléculas, se refere a uma radiação eletromagnética que possui comprimento de onda maior que 100 nm.
Exercício 5: Cite duas aplicações do laser em terapia e diagnóstico e explique correlacionando com as propriedades do laser desejáveis. 
Resposta:
A terapia fotodinâmica (TFD) é uma técnica que consiste na administração de um fotossensibilizante, o qual será ativado pela irradiação de um feixe de luz com um comprimento de onda capaz de ser absorvido por ele (o fotossensibilizante), com o objetivo de produzir espécies reativas de oxigênio (ROS), através da transferência de energia para o oxigênio molecular, induzindo a morte celular a partir do dano sofrido pela membrana plasmática e organelas desta. Pode ser utilizada no tratamento de câncer, pela destruição de células tumorais, por exemplo.
A Tomografia de Coerência Óptica, é uma técnica na qual o sistema óptico tem a função de iluminar a amostrar e captar a luz retro-refletida conforme o feixe de luz incide na amostra e se propaga. A luz é projetada sobre uma amostra (uma mucosa, por exemplo) e um fotodetector capta a sobreposição de refletividade da amostra, devido a centros difusores, que são pequenas estruturas responsáveis pelo espalhamento da luz incidida na amostra. De acordo com a espessura da amostra, vários eventos de reflexão são detectados, conforme as estruturas estão nela dispersas. Esta técnica é uma ferramenta importante no diagnóstico oftalmológico, por exemplo.
Exercício 6: O que é emissão estimulada? Como é gerada a luz em um laser?
Resposta: Emissão estimulada trata-se de um modo de funcionamento do laser. Essa emissão é gerada a partir de 2 fatores: 
1. ter o elétron no estado excitado;
2. vir um fóton para estimular o elétron a voltar ao estado fundamental (teremos o dobro de fótons e são idênticos/ coerentes).