Banca de DEFESA: TATIANNE DE LOS REMEDIOS MATOS

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: TATIANNE DE LOS REMEDIOS MATOS
DATA : 10/07/2025
HORA: 09:00
LOCAL: Remoto
TÍTULO:

Propriedades Biomecanicas Celulares com Pincas Opticas: da Automatizacao a Aplicacao

PALAVRAS-CHAVES:

Anemia Falciforme; Elasticidade; Eritrócito;  LabVIEW; Lectina Ligadora de Manose; Viscosidade de Membrana.

PÁGINAS: 97
RESUMO:

A pinça óptica caracteriza-se como uma ferramenta capaz de capturar, movimentar e medir propriedades biomecânicas em escalas micrométricas sem contato direto, sendo relevante no estudo de doenças que afetam a deformabilidade eritrocitária, como a anemia falciforme. A integração de câmeras ultrarrápidas e a automação de medições no sistema de pinça óptica podem aumentar a eficiência, precisão e versatilidade de análises, particularmente em experimentos que requerem alta resolução temporal, como a determinação da viscosidade de membrana (η_m) celular. Este trabalho objetivou desenvolver e aplicar sub-rotinas computacionais para medições automatizadas de propriedades biomecânicas por pinças ópticas. Além disso, buscou investigar o efeito da lectina ligadora de manose (MBL) na elasticidade (µ) de eritrócitos normais (HbA) e de pacientes com anemia falciforme (HbSS). Estudos indicam que níveis baixos de MBL no sangue estão associados a uma maior frequência de crises vaso-oclusivas em pacientes HbSS, o que justifica o estudo da µ eritrocitária. Nesse contexto, amostras de eritrócitos HbA e HbSS, com e sem interação com a MBL, tiveram µ mensurada em tempo real correlacionando-se a elongação celular com a velocidade de arraste pela pinça óptica. A elongação foi determinada por meio de processamento de imagem, em uma plataforma automatizada utilizando LabVIEW. Posteriormente, foi realizada uma substituição de uma câmera CCD de 240x352 pixels a 30 fps por uma CMOS de 1280x1024 pixels, com a qual foram realizadas avaliações na taxa de 100 fps. Com essa mudança, as etapas de funcionamento do LabVIEW de segmentação de imagem e obtenção das medições biomecânicas foram adaptadas e complementadas dando origem a uma plataforma para realização de medições de µ e η_m em eritrócitos, e outra para caracterização de células aderidas utilizando microesferas. A incubação com MBL diminuiu µ em 30% (p<0,0001) para eritrócitos HbA e em 44% para HbSS (ambos, p<0,0001), sugerindo também uma maior interação da lectina com células HbSS. Assim, acredita-se que, in vivo, a MBL possa estar estabilizando a membrana e o citoesqueleto dos eritrócitos HbSS, prevenindo a falcização, ou atuando como uma biomolécula opsonizadora, ajudando a remover essas células, impedindo a formação de coágulos nos microvasos. A câmera ultrarrápida permitiu medir µ em tempo real (com valores consistentes a resultados anteriores) utilizando o detector de bordas MaxClamp. Além disso, η_m foi medida a partir de vídeos gravados pela plataforma em tempo real. A propriedade η_m foideterminada a partir da máxima elongação do eritrócito até seu retorno à conformação inicial e a câmera ultrarrápida revelou um movimento de rotação celular ao retornar ao repouso, demandando a implementação de descritores de elongação resistentes a esse movimento. Para isso, utilizou-se uma combinação dos detectores de borda MaxClamp e Shi-Tomasi. Os pontos identificados por ambos nas bordas foram armazenados, e as distâncias entre os pares calculadas, sendo a maior delas considerada como o valor de elongação, resultando na aquisição de η_m de forma automatizada. Além disso, uma plataforma para caracterização de células aderidas foi desenvolvida, a partir da qual é possível controlar velocidade e deslocamento de microesferas, bem como medir o deslocamento do seu centro de massa para calibração da pinça óptica e análises. Acreditamos que este trabalho trouxe contribuições relevantes sobre o papel da MBL em eritrócitos, incentivando novas investigações. Adicionalmente, abriu perspectivas para avaliação da rotação de eritrócitos, o que juntamente com as novas sub-rotinas para determinação de propriedades viscoelásticas eritrocitárias e de células aderidas amplia as perspectivas de aplicações de pinças ópticas em biofísica celular.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1542785 - ADRIANA FONTES
Interno - 1760478 - EMERY CLEITON CABRAL CORREIA LINS
Externo ao Programa - 2364049 - PAULO EUZEBIO CABRAL FILHO - UFPE