Post on 14-Jan-2016
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Microscopia de Microscopia de polarizaçãopolarização
1
2
3
5yy
xx
1,5
2
3
4
Vetor campo elétricoVetor campo elétricoEE
OndaOnda
PolarizaçãoPolarização é a natureza vetorial da luz é a natureza vetorial da luz
Propriedades fundamentais da luzPropriedades fundamentais da luz
- - intensidade;intensidade; - freqüência;- freqüência;
- coerência;- coerência; - polarização.- polarização.
4
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Contraste: tipos de amostraContraste: tipos de amostra1) 1) AmplitudeAmplitude: alteram a intensidade da luz transmitida. Amostras transparentes coradas : alteram a intensidade da luz transmitida. Amostras transparentes coradas
causam o mesmo efeito.causam o mesmo efeito.
2) 2) FaseFase: não absorvem luz, mas causam mudança de fase nos comprimentos de onda que : não absorvem luz, mas causam mudança de fase nos comprimentos de onda que a atravessam.a atravessam.
Amostra transparente
Amostra tipo amplitude
Amostra tipo fase
Amostra tipo misto (maioria)
Sem retardo de fase: amplitude aumentada
Retardo de fase de 90º: amplitude reduzida
Retardo de fase de 180º: amplitude zero
Onda A
Onda B
Resultante
Onda A
Onda B
Resultante
Onda A
Onda B
Resultante
Interferência construtiva
Interferência construtiva
Interferência destrutiva
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Luz não polarizada
Polarizador 1Polarizador 2
Luz polarizada
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
deslocamento
Microscopia de luz polarizadaMicroscopia de luz polarizadaLuz polarizada passando por polarizadores paralelos.Luz polarizada passando por polarizadores paralelos.
Luz plana polarizada = luz circular a dir + luz cir. Esq.Luz não polarizada
Polarizador
Vetor do campo elétrico
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Sem luzLuz não polarizada
Polarizador 1Polarizador 2
Microscopia de luz polarizadaMicroscopia de luz polarizadaLuz polarizada passando por polarizadores cruzados.Luz polarizada passando por polarizadores cruzados.
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
BirrefringênciaBirrefringênciaDois índices de refração, ordinário (círculo) e extraordinário (elipse), Dois índices de refração, ordinário (círculo) e extraordinário (elipse), com vetores separados por ângulos retos: círculo e elipse sobrepostos.com vetores separados por ângulos retos: círculo e elipse sobrepostos.
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Eixo óptico Eixo óptico
Birrefringêncianegativa
Birrefringênciapositiva
Oportunidade Oportunidade para passar por para passar por polarizadorespolarizadorescruzadoscruzados
AnisotropiaAnisotropiaEsmalte anisotrópico permite ser visualizado entre Esmalte anisotrópico permite ser visualizado entre
polarizadores cruzados.polarizadores cruzados.
Sem luzLuz não polarizada
Polarizador 1Polarizador 2
Com luzLuz não polarizada
Polarizador 1Polarizador 2
Material isotrópico Material anisotrópico
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
A
Posição do polarizadorPosição do polarizadorParalelo ao eixo Paralelo ao eixo extraordinárioextraordinário
Posição do polarizadorPosição do polarizadorParalelo ao eixo Paralelo ao eixo ordinárioordinário
Cristal anisotrópico transparenteCristal anisotrópico transparente
FiguraFigura
BirrefringênciaBirrefringênciaObservação com polarizadores cruzadosObservação com polarizadores cruzados: posições : posições
diagonais e de extinção.diagonais e de extinção.
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
90o
Posições de extinçãoPosições de extinção Posição diagonalPosição diagonal
Aqui as duasTêm a mesmaamplitude
Polarizador
Platina giratória
Analisador
Revólver centralizável
Objetiva de polarização
Tubo para filtro de retardo
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Lente Bertrand
Anatomia do microscópio de Anatomia do microscópio de polarização.polarização.
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Platina circular
Filtro de retardo
Centralizador da platina
Centralizador da objetiva
Anatomia do microscópio de Anatomia do microscópio de polarização.polarização.
Trava da platina
Objetivas de polarização
Cristal anisotrópico nas posições de extinção e diagonal no microscópio
0º
+45º
+90º
COR BLOQUEDA
COR RESULTANTE
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Interferência: regras para cores Interferência: regras para cores resultantes.resultantes.
Condição para cores bloqueadasCondição para cores bloqueadas::Retardo = (m + ½)Retardo = (m + ½)m = 1, 2, 3 ...m = 1, 2, 3 ...
Condição para cores não bloqueadasCondição para cores não bloqueadas::Retardo = mRetardo = mm = 1, 2, 3 ...m = 1, 2, 3 ...
ORDEM
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Esmalte dentalEsmalte dentalmaduro em águamaduro em água
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Birrefringência: o que induz?Birrefringência: o que induz?
1) Estruturas ordenadas* e com tamanhos < 1) Estruturas ordenadas* e com tamanhos < x x atéaténmnm* Classificadas pelo índice de refração.* Classificadas pelo índice de refração.
2) Estruturas com componentes com mais de um índice de refração. 2) Estruturas com componentes com mais de um índice de refração.
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Birrefringência: tipos Birrefringência: tipos
1) 1) IntrínsecaIntrínseca: devido à assimetria de ligações químicas;: devido à assimetria de ligações químicas;
2) 2) De formaDe forma: quando estruturas, com ou sem BR: quando estruturas, com ou sem BR intrintr, são regularmente orientadas dentro de um meio com um outro índice refração., são regularmente orientadas dentro de um meio com um outro índice refração.
3) 3) De fluxoDe fluxo: estruturas com orientação preferencial dentro de um líquido em fluxo contínuo. : estruturas com orientação preferencial dentro de um líquido em fluxo contínuo.
4) 4) De estresseDe estresse: estruturas com orientação preferencial induzida por deformação mecânica.: estruturas com orientação preferencial induzida por deformação mecânica.
C – C – C – C - C C – C – C – C - C
C – C – C – C - C
Orientação preferencialdas ligações químicas
lento
ráp
ido
Elipse dabirrefringência
Birrefringência intrínsecaBirrefringência intrínseca
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Antes da maturaçãoAntes da maturaçãoApós a maturaçãoApós a maturação
MineralMineralMineralMineralMineralMineralMin
era
lM
inera
l
ÁguaÁgua
Matéria orgânicaMatéria orgânica
Simmer & Hu, J Dent Educ; (65):896-905, 2001Simmer & Hu, J Dent Educ; (65):896-905, 2001
Imagensde
MET
BR de formaBR de formaSinal positivoSinal positivo
MineralMineralBR intrínsecaBR intrínsecaSinal negativoSinal negativo
+ 45o
Filtro de retardo Filtro de retardo de 550 nmde 550 nmEixo lento
Eixo lentoem + 45
Retardo somado = 750 nm (cor azul)
Amostra: retardo Amostra: retardo de 200 nmde 200 nm
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Birrefringência: sinal positivoBirrefringência: sinal positivo
+ 45o
Filtro de retardo Filtro de retardo de 550 nmde 550 nmEixo lento
Eixo rápidoem + 45
Retardo substraído = 350 nm (cor amarela)
Amostra: retardo Amostra: retardo de 200 nmde 200 nm
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Birrefringência: sinal negativoBirrefringência: sinal negativo
0o
-45o +45o
POSIÇÃO DE EXTINÇÃOPOSIÇÃO DE EXTINÇÃO
POSIÇÃO DIAGONAL DE ADIÇÃOPOSIÇÃO DIAGONAL DE ADIÇÃO POSIÇÃO DIAGONAL DE SUBTRAÇÃOPOSIÇÃO DIAGONAL DE SUBTRAÇÃO
ESMALTE MADUROESMALTE MADURO BR -BR -
-45o +45o
0o
POSIÇÃO DE EXTINÇÃOPOSIÇÃO DE EXTINÇÃO
POSIÇÃO DIAGONAL DE ADIÇÃOPOSIÇÃO DIAGONAL DE ADIÇÃOPOSIÇÃO DIAGONAL DE SUBTRAÇÃOPOSIÇÃO DIAGONAL DE SUBTRAÇÃO
ESMALTEESMALTE DE RATODE RATO BR +BR +
BRforma= V1V2(n12 – n2
2)2
2(V1n1 + V2n2)[(1+V1)n22 + V1n1
2]
Equação de Wiener (1912) para materiais Equação de Wiener (1912) para materiais heterogêneosheterogêneos
Birref. intrínsecaBirref. intrínseca sinal negativosinal negativo fase mineralfase mineral
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte
Birref. de forma Birref. de forma sinal positivo sinal positivo fase não mineralfase não mineral
+
Birrefringência observada do esmalteBirrefringência observada do esmalte
- Cárie dental;Cárie dental;- Fluorose dental;Fluorose dental;- Erosão dental;Erosão dental;- Estudos de mineralização durante Estudos de mineralização durante amelogênese;amelogênese;- Esclerose dentináriaEsclerose dentinária- Amelogênese imperfeita;Amelogênese imperfeita;- Matéria orgânica do esmalte dental.Matéria orgânica do esmalte dental.
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte Birrefringência: aplicação para estudo dos tecido dentais Birrefringência: aplicação para estudo dos tecido dentais
durosduros
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte Lesão cariosa de esmalte: zonas histológicas e química: Lesão cariosa de esmalte: zonas histológicas e química:
Robinson et al. (Robinson et al. (Crit Rev Oral Biol MedCrit Rev Oral Biol Med, 2000), 2000)
Tamanho dos porosTamanho dos porosZona escura: Poole et al., Nature, 189: 998-1000, 1961Zona escura: Poole et al., Nature, 189: 998-1000, 1961
Camada superficial: Silverstone, Nature 1967Camada superficial: Silverstone, Nature 1967
- Problema: obter informações espaciais sobre o volume Problema: obter informações espaciais sobre o volume mineral no esmalte de rato.mineral no esmalte de rato.
- Amostra: incisivos de rato (secções não Amostra: incisivos de rato (secções não desmineralizadas longitudinais) ;desmineralizadas longitudinais) ;
- Análise: quantificação da birrefringência em Thoulet Análise: quantificação da birrefringência em Thoulet 1,62 após 48h de imersão.1,62 após 48h de imersão.
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte Birrefringência: aplicação para estudo do conteúdo Birrefringência: aplicação para estudo do conteúdo
mineral do esmalte de ratomineral do esmalte de rato
- Problema: obter informações espaciais sobre o volume Problema: obter informações espaciais sobre o volume mineral no esmalte de rato fluorótico.mineral no esmalte de rato fluorótico.
- Amostra: incisivos de rato com fluorose (secções não Amostra: incisivos de rato com fluorose (secções não desmineralizadas longitudinais) ;desmineralizadas longitudinais) ;
- Análise: quantificação da birrefringência em Thoulet Análise: quantificação da birrefringência em Thoulet 1,62 após 48h de imersão.1,62 após 48h de imersão.
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte Birrefringência: estudo do conteúdo mineral da lesão Birrefringência: estudo do conteúdo mineral da lesão
fluorótica de esmalte de ratofluorótica de esmalte de rato
Lesão de fluorose
Fluorótico- microscopia Controle -microscopia
Fluorótico – microradiografia (Hara, A., Zero, DT, OHRI, Indiana University, USA)
Controle – microradiografia (Hara, A., Zero, DT, OHRI Indiana University, USA)
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte Birrefringência: esclerose dentináriaBirrefringência: esclerose dentinária
Esclerose
Lesãocariosa
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte Birrefringência: matriz orgânica do esmalte de ratoBirrefringência: matriz orgânica do esmalte de rato
Matriz orgânicaBR positiva
Corte por desmineralização - esmalte de rato em estágio de secreção.Espírito Santo, A. & Line, SR. FOP, Unicamp.Espírito Santo, A. & Line, SR. FOP, Unicamp.
- inconsistência entre BR- inconsistência entre BRobsobs calculada e BR calculada e BRobsobs experimentalexperimental
BRBRobsobs experimental experimental
~ -20 x 10~ -20 x 10-4-4
Microscopia de polarização do Microscopia de polarização do esmalteesmalte Birrefringência do esmalte (modelo de Darling (1958): Birrefringência do esmalte (modelo de Darling (1958):
principal problema.principal problema.
Esmalte maduro em águaEsmalte maduro em água ((VV11 = 87%; = 87%; nn11= 1,62; = 1,62; nn22 = = 1,33):1,33):
BRBRobsobs calculada calculada (Darling, 1958)(Darling, 1958)
+ 42 x 10+ 42 x 10-4-4
Linha neo-natal
Ponto 1Pós-natal
Ponto 2Pré-natal
Ponto 3Pré-natal
ESMALTE DECÍDUO INCISAL: pontos em relação ao nascimento