Construção de um oftalmoscópio de varredura a laser acoplado a técnicas de espalhamento Raman estimulado

dc.creatorAugusto Vieira D'Assunção Freitas
dc.date.accessioned2025-10-07T12:57:39Z
dc.date.issued2025-09-04
dc.description.abstractThe present work describes the development of a prototype Laser Scanning Ophthalmoscope (LSO) aimed at the non-invasive diagnosis of retinopathies through the integration of advanced Stimulated Raman Scattering (SRS) techniques, with particular focus on the diagnosis of Alzheimer’s Disease via in vivo characterization of the beta-amyloid peptide. Initially, we present a concise theoretical overview of Raman Scattering, beginning with its spontaneous form and progressing to the stimulated regime, along with the fundamentals of linear and nonlinear optics involved in their mechanisms. Next, we describe the construction process of the LSO, including the optical and electronic components used and the adapted software, with emphasis on the integration with scanning systems, confocal detection, and LabVIEW-based control. Results obtained from fluorescence imaging of biological samples and a mechanical eye demonstrate the system’s functionality and its applicability in imaging cellular structures. Finally, we discuss the next steps for correcting optical aberrations, optimizing system performance, and fully implementing SRS imaging in a clinical setting as a natural evolution of the project. This work represents a relevant step in optical instrumentation for the early diagnosis of retinopathies, with potential for expansion to other biomedical applications based on vibrational spectroscopy.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.description.sponsorshipFINEP - Financiadora de Estudos e Projetos, Financiadora de Estudos e Projetos
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/524
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectEfeito de Raman
dc.subjectOftalmologia – equipamentos e acessórios
dc.subjectÓptica não-linear
dc.subjectDoença de Alzheimer
dc.subject.otherRaman
dc.subject.otherOftalmoscópio
dc.subject.otherRaman anti-stokes coerente
dc.subject.otherEspalhamento Raman estimulado
dc.subject.otherFenômenos ópticos não-lineares
dc.subject.otherÓptica não-linear
dc.subject.otherDoença de Alzheimer
dc.titleConstrução de um oftalmoscópio de varredura a laser acoplado a técnicas de espalhamento Raman estimulado
dc.title.alternativeDevelopment of a laser scanning ophthalmoscope integrated with stimulated Raman scattering techniques
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Leandro Malard Moreira
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4670907354729674
local.contributor.referee1Ana Maria de Paula
local.contributor.referee1Ubirajara Agero Batista
local.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/6259101220723079
local.description.resumoO trabalho apresentado descreve o processo de fabricação de um protótipo de um Oftalmoscópio de Varredura a Laser (OVL) com o objetivo de diagnóstico não-invasivo de retinopatias por meio da integração com técnicas avançadas de espalhamento Raman Estimulado, em especial o diagnóstico da Doença de Alzheimer por meio da caracterização in vivo do peptídeo Beta-Amiloide. Inicialmente, apresentamos uma revisão teórica concisa sobre o Espalhamento Raman, partindo de sua forma espontânea e evoluindo até sua forma estimulada, e os fundamentos da óptica linear e não linear envolvidos em seus funcionamentos. Em seguida, são descritos os processos de montagem do OVL, incluindo os componentes ópticos e eletrônicos utilizados e software adaptado, com destaque para a integração com sistemas de varredura, detecção confocal e controle via LabVIEW. Resultados obtidos com fluorescência em amostras biológicas e um olho mecânico demonstram o funcionamento do sistema e sua aplicabilidade no imageamento de estruturas celulares. Por fim, são discutidos os próximos passos para correção de aberrações ópticas, otimização do funcionamento do sistema e implementação plena do imageamento Raman estimulado em ambiente clínico como uma evolução natural do projeto. Este trabalho representa um passo relevante na instrumentação óptica voltada ao diagnóstico precoce de retinopatias, com potencial de expansão para outras aplicações biomédicas baseadas em caracterização via espectroscopia vibracional.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física
local.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::OTICA

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