Microscópio hiperespectral com aplicações em biomateriais

• Autor(a) principal: Gladystone Rocha da Fonseca
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/36501
• topic: Imageamento hiperespectral; Microscópio hiperespectral; Biofotônica; Interferometria; Espectroscopia; Birrefringência; Espectroscopia; Biofotônica; Microscopia ótica

O Imageamento Hiperespectral (IH) é uma técnica utilizada para obter a assinatura espectral de uma amostra com resolução espacial, permitindo a identificação de um ou mais espectros em uma mesma amostra. O IH é amplamente utilizado em escala macroscópica para a caracterização e estudo de amostras em diversas áreas de aplicação desde o sensoriamento remoto da superfície do planeta à conservação e restauração de obras de arte. Nos últimos anos apreciamos o desenvolvimento do IH em escala microscópica, isto é imagens com resolução espacial da ordem de micrometros com resolução espectral. A aplicação de técnicas ópticas em conjunto com o imageamento microscópico é de grande interesse para o estudo de materiais biológicos, especialmente as aplicações como ferramentas auxiliares para diagnósticos patológicos. Atualmente os métodos de diagnóstico se baseiam majoritariamente na análise visual dos tecidos, o que envolve procedimentos de preparação das amostras que implicam custos financeiros e demandam tempo para cortes e colorações para obtenção das lâminas de microscopia. A literatura aponta vantagens na utilização de técnicas ópticas, especialmente a espectroscopia óptica, como uma possível ferramenta de diagnóstico de patologias. Resultados recentes apontam a possibilidade da utilização da espectroscopia óptica em conjunto com o imageamento microscópico para o diagnóstico de pré-câncer, isto é, o estágio próximo do início do desenvolvimento do câncer em que a morfologia do tecido ainda não foi alterada o suficiente para o diagnóstico com os métodos amplamente utilizados. Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de um Microscópio Hiperespectral e a aplicação em materiais biológicos. O microscópio hiperespectral (MH) consiste em um microscópio óptico customizado com a adaptação de um interferômetro baseado em materiais birrefringentes que servem como a base para um espectrômetro por Transformada de Fourier (ETF). Apresentamos uma revisão dos processos físicos que possibilitam a utilização de elementos birrefringentes em um ETF. Discutimos detalhes da montagem, como resolução espacial e espectral e apresentamos as rotinas de calibração usadas. Apresentamos amostras de calibração, amostras de teste e a aplicação em cortes histológicos de biópsia em tecido de próstata.