Desenvolvimento e aplicações de sistemas espectroscópicos de imagem explorando telefones moveis e radiação terahertz

Abstract

Este trabalho tem por objetivo desenvolver e explorar técnicas de espectroscopia óptica por imagem, utilizando câmera de telefones móveis e espectroscópia na região do THz, para avaliação de sistemas biológicos. O desenvolvimento de plataformas espectroscópicas que exploram telefones celulares, podem contribuir para a democratização global de tecnologias para diagnóstico médico. Para isso, aqui é estabelecido um novo método para analisar cor relativa de um objeto, explorando câmeras de smartphones e eliminando o uso de calibradores de cores. O método espectrométrico proposto foi avaliado sob diversas condições de iluminação e usando diferentes telefones móveis. Imagens espectroscópicas da mucosa ocular de ratos e cães foram analisadas, com consequente determinação da concentração de hemoglobina presente no sangue desses animais. O método também foi utilizado para avaliar o processo de adsorção química de moléculas de Cisteamina em superfícies de nanopartículas de ouro. Os resultados mostram o potencial do uso de telefones móveis como instrumentos de imagens para avaliação espectroscópica de sistemas biomédicos, sem o uso de calibradores de cor. Além disso, foi desenvolvido um sistema para espectroscopia óptica explorando radiação Terahertz no Domínio do Tempo para avaliação de propriedades ópticas de diferentes estruturas de dentes humanos (dentina e esmalte). Na geração de imagens explorando radiação THz foi utilizado um conjunto de antenas fotocondutoras e um laser infravermelho com pulsos de femtossegundos. Além de imagens espectrais foram determinados, para diferentes estruturas de dente, o coeficiente de absorção e o índice de refração em função da frequência THz.