Espectrorradiometria de matrizes de LEDs para irradiação de placas de cultura celular

• Processo: 14/23867-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2015
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Luciano Bachmann
• Beneficiário: Jaqueline Ramos Sousa Fernandes
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Cultura de células Óptica Espectrorradiometria Dosimetria LED
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cultura celular | Dosimetria optica | Espectroradiometria | óptica

Resumo

Os LEDs (do inglês Light Emitting Diodes) são dispositivos semicondutores de pequeno design, alta eficiência energética e operação com baixa tensão e corrente, características que os colocam à frente das fontes de iluminação convencionais. Possuem diversas aplicações que vão desde sinalização e iluminação geral até áreas de aplicação biológica como fototerapia e pesquisas biomédicas. As placas de cultura celular são comumente utilizadas em pesquisas onde amostras são expostas a radiação proveniente de LEDs com emissão no UV, visível e infravermelho próximo. A radiação de um LED pode ser caracterizada por grandezas radiométricas ou espectrorradiométricas. A caracterização desta radiação se faz necessária uma vez que esta não se mantém constante durante o tempo de uso (envelhecimento) do LED e em uma placa de cultura essa grandeza pode apresentar grande variação em cada poço, não emitindo uma radiação homogênea ao longo da placa. Essas questões serão esclarecidas adiante e é a principal motivação para a presente proposta. Para mensurar as grandezas como a potência espectral dos LEDs que compõe a placa, bem como a irradiância espectral da superfície da placa, se faz necessário a utilização de instrumentação de dosimetria óptica adequada, como a esfera integradora e o espectrorradiômetro calibrados. Dessa forma, o presente projeto visa caracterizar radiometricamente LEDs usados em aplicações biológicas. Com esta caracterização será possível elaborar um protocolo de avaliação espectrorradiométrica onde serão incluídas todas as análises necessárias para obter uma matriz de leds com emissão homogênea, estável e aferida para o processo de irradiação e montagem de protótipos de leds que serão empregados em trabalhos de fototerapia. Da literatura e os resultados do Laboratório já estão previstos diversos comportamentos característicos de leds, tais como a necessidade de termalização, envelhecimento, variabilidade intrínseca de um mesmo lote. Mas o que se faz necessário é avaliar a amplitude que estas variáveis possuem na matriz final e identificar outras variáveis que podem ser responsáveis por variações na irradiância final de uma placa montada. (AU)