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Título: Proposição de metodologias rápidas na detecção de forma latente bacteriana utilizando espectroscopia de infravermelho próximo e nariz eletrônico
Título(s) alternativo(s): Proposition of fast methodologies in bacterial detection using near infrared spectroscopy and electronic nose
Autor(es): Montanholi, Henrique Issa
Orientador(es): Perdoncini, Márcia Regina Ferreira Geraldo
Palavras-chave: Análise espectral
Análise de componentes principais
Esporos bacterianos
Indicadores biológicos
Arduino (Controlador programável)
Spectrum analysis
Principal components analysis
Spores (Bacteria)
Indicators (Biology)
Arduino (Programmable controller)
Data do documento: 20-Fev-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: MONTANHOLI, Henrique Issa. Proposição de metodologias rápidas na detecção de forma latente bacteriana utilizando espectroscopia de infravermelho próximo e nariz eletrônico. 2018. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2018.
Resumo: As bactérias são os microrganismos de maior distribuição na natureza,estando, dentre outros aspectos, envolvidas em processos de produção e deterioração de alimentos e responsáveis por causar inúmeras doenças.Portanto é imprescindível a detecção de suas atividades em diferentes amostras. As metodologias tradicionais para detecção bacteriana demandam tempo, são suscetíveis a erros e podem ser onerosas. O desenvolvimento tecnológico tem proporcionado a construção de equipamentos com elevada capacidade na predição de componentes amostrais de forma rápida e confiável.O presente trabalho teve como objetivos a obtenção e padronização de suspensão de esporos de Geobacillus stearothermophilus (ATCC® 7953™) para posterior análise das variações químicas amostrais utilizando os equipamentos para Espectroscopia de Infravermelho Próximo e Nariz Eletrônico associados ao método quimiométrico de Análise de Componentes Principais ou Principal Component Analysis, (PCA). O nariz eletrônico foi capaz de identificar variações no perfil de voláteis das amostras apenas dezoito minutos após o inóculo dos esporos em meio de crescimento, gerando sinais associados a hidrocarbonetos, ácidos, etanol vapores orgânicos e cetona. A partir dos dados espectrais da região do infravermelho próximo observou-se difrerença dos perfis amostrais cerca de uma hora após o início do experimento, apresentando vibrações nas regiões de sobretons terciários de RNH2 (1050nm), Ar–OH (930nm), H2O (940nm) e R–OH (950nm), e sobretons secundários referentes a carbono saturado (1150nm). Os componentes possivelmente presentes nas amostras apresentaram boa relação com os relatados na literatura e também foram condizentes comparando os valores obtidos entre as técnicas utilizadas.Os resultados mostraram que as técnicas aplicadas apresentam velocidade e confiabilidade na predição de componentes amostrais, podendo contribuir para análise de compostos e também auxiliando na área da saúde relacionada à diagnósticos clínicos.
Abstract: Bacteria are the most widely distributed microorganisms in nature, being, among other aspects, involved in processes of production and deterioration of food and responsible for causing numerous diseases. Therefore it is essential to detect their activities in different samples. Traditional methodologies for bacterial detection require time, are susceptible to errors and can be costly. The technological development has provided the construction of equipment with high capacity in the prediction of sample components quickly and reliably. The objective of the present work was to obtain and standardize spore suspension of Geobacillusstearothermophilus (ATCC® 7953 ™) for further analysis of the chemical sample variations using the equipment for Near Infrared Spectroscopy and Electronic Nose associated with the Chemometric method of Principal Component Analysis or Principal Component Analysis, (PCA). The electronic nose was able to identify variations in the volatiles profile of the samples only eighteen minutes after the inoculum of the spores in growth medium, generating signals associated with hydrocarbons, acids, ethanol, organic vapors and ketone. From the spectral data of the near-infrared region, differs from the sample profiles were observed about one hour after the start of the experiment, showing vibrations in the ternary superton regions of RNH2 (1050nm), Ar-OH (930nm), H2O (940nm ) and R-OH (950nm), and secondary overtones relating to saturated carbon (1150nm). The components possibly present in the samples presented good relation with those reported in the literature and were also consistent comparing the values obtained between the techniques used. The results showed that the applied techniques present speed and reliability in the prediction of sample components, being able to contribute to the analysis of compounds and also assist in the health area related to clinical diagnoses.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10452
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