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  • IPEN-DOC 23242

    CABRAL, FERNANDA V. ; RIBEIRO, MARTHA S. ; SAUTER, ISMAEL P.; VELIZ, MAURO J.C.. Comparison of protocols in methylene blue-mediated photodynamic inactivation on cutaneous leishmaniasis in a murine model using real time bioluminescence. In: WORLD CONGRESS ON LEISHMANIASIS, 6th, May 16-20, 2017, Toledo, Spain. Abstract... 2017. p. 749-749.

    Abstract: 1 Background Leishmaniasis is a chronic disease developed by parasites of the genus Leishmania. Cutaneous leishmaniasis (CL) has several different forms including destructive and ulcerated lesions. The available treatments are limited because of side effects, resistance and toxicity. Photodynamic therapy (PDT) has been explored as an alternative treatment once it is less expensive and no reports about resistance have been described. The aim of this work was to evaluate two protocols of methylene blue (MB)-mediated PDT on CL induced in mice using real time bioluminescence. In addition, we monitored lesion size progression and hyperalgesia. 2 Methods Promastigotes of L. (L) amazonensis transgenic line expressing luciferase were used. Twelve BALB/c mice were infected in the left footpad with 1.106 promastigotes. After 4 weeks, mice were randomly assigned to experimental groups (n=4): Control (non-treated), G1 and G2 submitted to one and two PDT sessions, respectively. The second session was performed 24h after the first. PDT was performed using a red LED (λ= 660±22 nm), MB (100μM) and 150J/cm² fluence. Disease progression was evaluated once a week by measuring lesion size with a caliper and hyperalgesia with von Frey filaments. Parasite burden was evaluated through luciferase detection by bioimaging, every day, in the first 96h and then for the next 4 weeks. Prior to imaging, mice received 75mg/kg luciferin, intraperitoneally. Results were quantified with proper software, expressing the number of photons/s/cm2. Statistically significant differences were considered when p<0.05. 3 Results Statistically significant lesion size reduction was observed after 2 weeks post PDT compared to G1 and control groups. In 4 weeks, G2 demonstrated to be clinically more effective and no ulcer signs were detected. Hyperalgesia revealed a positive outcome after 2 weeks, with 50% nociceptive stimulus decrease. In 3 weeks there was a 75% reduction in G2, suggesting that 2 sessions were more efficient. Parasite burden was lower in the first 24h and 72h in both treated groups. Besides, G2 demonstrated statistically significant parasite burden reduction 96h after PDT compared to control. 4 Conclusions The present study demonstrated that PDT reduced lesion size and hyperalgesia in BALB/c mice, suggesting that therapy probably influenced the inflammatory process. However, further studies are required to deep understanding about PDT mechanisms in cutaneous leishmaniasis treatment.

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  • IPEN-DOC 26934

    CABRAL, FERNANDA V. ; SILVA, CAMILA R. ; SAUTER, ISMAEL P.; SABINO, CAETANO P. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; CORTEZ, MAURO; RIBEIRO, MARTHA S. . Efeito da terapia fotodinâmica no tratamento de leishmaniose cutânea em um modelo murino. Anais da SBBN, v. 3, p. 67-77, 2016.

    Abstract: Leishmanioses são doenças parasitárias desenvolvidas por protozoários do gênero Leishmania. A forma cutânea abrange lesões destrutivas e ulceradas com diversas limitações no tratamento. Terapias alternativas são fundamentais devido à grande relevância da doença e elevada incidência. Nesse contexto, a terapia fotodinâmica (PDT) tem sido introduzida devido ao baixo custo, baixa toxicidade, praticidade e sem relatos de resistência na literatura. Neste trabalho, dezesseis camundongos BALB/c foram infectados com 1.106 parasitos de Leishmania(L) amazonensisno membro posterior esquerdo e acompanhados por 4 semanas até o surgimento da lesão. Após esse período, os animais foram submetidos à PDT usando um diodo emissor de luz (λ=660 ±22 nm) e azul de metileno (100 μM), com fluências de 50, 100 e 150J/cm² e acompanhados durante 3 semanas. Animais controle não receberam tratamento. O tamanho da lesão e escala de dor foram mensurados utilizando um paquímetro e filamentos von Frey, respectivamente. A quantificação da carga parasitária foi realizada através do método de diluição limitante. Os resultados demonstraram que, nas semanas 2 e 3 após tratamento, ocorreu diminuição da lesão e alívio de dor nos animais que receberam 150J/cm², sugerindo que a PDT promoveu melhora clínica através da modulação do processo inflamatório.

    Palavras-Chave: photosensitivity; methylene blue; parasites; parasitic diseases; biological models; epithelium; light sources; light emitting diodes; therapy; skin diseases

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  • IPEN-DOC 24631

    CABRAL, FERNANDA V. ; PELLEGRINO, MILENA T.; SEABRA, AMEDEA B.; RIBEIRO, MARTHA S. . Efeitos da terapia fotodinâmica antimicrobiana associada a nanopartículas doadoras de óxido nítrico em leishmaniose cutânea. In: ANAIS DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE BIOCIENCIAS NUCLEARES, 09-11 de outubro, 2017, São Paulo, SP. Resumo... Rio de Janeiro, RJ: Sociedade Brasileira de Biociências Nucleares, 2017. p. 94-94.

    Abstract: Introdução: A leishmaniose cutânea (LC) é uma doença crônica desenvolvida por parasitas do gênero Leishmania que promove lesões destrutivas e ulceradas. Os tratamentos disponíveis são limitados devido a efeitos colaterais, resistência e toxicidade. A inativação fotodinâmica (PDI) envolve a geração de estresse oxidativo e tem sido explorada como tratamento alternativo para LC. Além disso, estudos indicam que a administração de doadores de NO exógenos representa uma estratégia interessante contra LC. Objetivos: O propósito deste trabalho foi explorar os efeitos da PDI mediada por azul de metileno (AM) em associação com doadores de NO encapsulados em nanopartículas de quitosana (CSNP) em LC induzida em modelo murino utilizando bioluminescência em tempo real. Métodos: Projeto aprovado pela CEUA/IPEN 189/17. Utilizamos promastigotas de linhagem transgênica de Leishmania (L.) amazonensis expressando luciferase. Dezesseis camundongos BALB/c foram infectados na pata esquerda com 1.106 promastigotas. Após 4 semanas, os animais foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos experimentais (n=4): Controle (não tratado), PDI, PDI+CSNP e CSNP. A PDI foi administrada em duas sessões espaçadas de 24 horas e as CSNPs (80 μM) foram aplicadas imediatamente após a segunda sessão de PDI. A PDI foi realizada utilizando-se um LED vermelho (λ=660±22 nm), AM (100μM), irradiância de 100 mW/cm2 e exposição radiante de 150 J/cm². A carga parasitária foi analisada através da detecção da luciferase por bioimageamento nas primeiras 96 horas após o tratamento e nas 4 semanas subsequentes. Estatística: análise de variância com teste Tukey como pós-teste e diferenças entre grupos foram consideradas estatisticamente significativas quando p <0,05. Resultados: O grupo teste apresentarou redução significativa na carga parasitária em relação ao controle durante o experimento. 24 h após os tratamentos, a carga parasitária no grupo PDI+CSNP (1,1.106 ±9,6.105) reduziu em relação ao controle (1,3.107±1,1 .107) e continuou significativamente menor em 48 horas (1,8.106±1,4.106, PDI+CSNP e 2,7.107±1,4.107, controle), mas não foram observadas diferenças estatisticamente significantes quando comparada aos outros grupos teste. Após 72 h, todos os grupos tratados foram semelhantes com redução significativa em relação ao controle (controle 2,6.107±1,4.107, PDI+CSNP 4,6.106±3,4.106 e CSNP 1,9.107±4,8.107). A carga parasitária nos grupos teste permaneceu aproximadamente menor que o controle após 1, 2, 3 e 4 semanas pós-tratamento. Conclusão: Sob as condições utilizadas neste estudo, concluímos que as CSNPs não foram capazes de aumentar a eficiência da PDI mediada por azul de metileno em CL induzida por L. (L) amazonensis em camundongos.

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  • IPEN-DOC 23093

    CABRAL, FERNANDA V. . Estudo da terapia fotodinâmica no tratamento de Leishmaniose cutânea em modelo murino / Evaluation of photodynamic therapy on cutaneous Leishmaniasis in a murine model . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-05052017-145507

    Abstract: Leishmaniose é uma zoonose desenvolvida por protozoários do gênero Leishmania. A doença se manifesta sob a forma visceral e cutânea cujo tratamento apresenta diversas limitações como alto custo, elevada toxicidade dos fármacos e altos índices de recidiva. A leishmaniose cutânea abrange lesões destrutivas e ulceradas que podem evoluir para condições mais graves culminando em óbito dos hospedeiros acometidos. Tratamentos alternativos tem sido implementados com a finalidade de proporcionar acessibilidade financeira e menores efeitos colaterais aos pacientes. A terapia fotodinâmica se insere nesse contexto devido à praticidade, custo reduzido, mínima toxicidade e sem relatos de resistência descritos na literatura. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da terapia fotodinâmica em leishmaniose cutânea induzida em camundongos BALB/c infectados com leishmaniose cutânea. A otimização da PDT também foi avaliada pela administração de doadores de óxido nítrico (S-nitroso-MSA) encapsulados em nanopartículas de quitosana (CSNPs), já que esse composto é altamente reativo e potencialmente tóxico para o parasito. Camundongos BALB/c foram infectados no membro posterior esquerdo com 1.106 promastigotas de Leishmania (L) amazonensis que expressam o gene da luciferase e acompanhados por 4 semanas até o surgimento da lesão. Após esse período, os animais foram distribuídos em 6 grupos (n=4): Controle (não tratado), PDT1 (submetidos à uma sessão de PDT), PDT2 (duas sessões ), PDT1NPNO e PDT2NPNO (uma sessão e duas sessões de PDT em associação com S-nitroso-MSACPNPS, respectivamente), e NPNO (somente S-nitroso-MSA-CP NPS). A segunda sessão foi realizada 24 h após a primeira. A PDT foi efetuada usando um diodo emissor de luz (LED, &lambda;=660 &plusmn; 22 nm) e azul de metileno (100 &mu;M), com densidade de energia de 150 J/cm2. O progresso da doença foi avaliado por meio do tamanho da lesão e escala de dor utilizando um paquímetro e filamentos von Frey, respectivamente. A carga parasitária foi quantificada por intermédio do bioimageamento nas primeiras 96 h após o tratamento e nas 4 semanas seguintes. Os resultados obtidos demonstraram redução na carga parasitária durante o período experimental, com exceção do grupo PDT1NPNO. Houve redução parasitária significante em 72 h e 96 h para os grupos PDT2, PDT2NPNO e NPNO. A maior redução da lesão foi observada para o grupo PDT2 bem como menor sensibilidade ao estímulo doloroso. Nossos resultados indicam efeitos benéficos da PDT em duas sessões, sugerindo que pode ter ocorrido modulação do processo inflamatório. Entretanto, o uso das nanopartículas nas condições utilizadas nesse experimento não foi capaz de otimizar a eficiência da PDT nos animais infectados com Leishmania (L) amazonensis.

    Palavras-Chave: photosensitivity; skin diseases; parasitic diseases; loaders; clinical trials; mice; in vivo; in vitro; radiotherapy; nitrous acid; sulfuric acid; nanomaterials; light emitting diodes

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  • IPEN-DOC 25289

    CABRAL, FERNANDA V. ; PELEGRINO, MILENA T.; DIMMER, JESICA A.; SEABRA, AMEDEA B.; RIBEIRO, MARTHA S. . Evaluation of methylene blue-mediated photodynamic inactivation in association with encapsulated nitric oxide donor in chitosan nanoparticles on Leishmania (L.) amazonensis. An in vitro study. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, CA, USA. Abstract... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. (SPIE Proceedings Series, 10479).

    Abstract: Cutaneous leishmaniasis (CL) is a chronic disease developed by parasites of the genus Leishmania that promotes destructive lesions. The available treatments are limited because of resistance and toxicity. Reactive oxygen species and nitric oxide (NO) are potentially toxic to these parasites. Photodynamic inactivation (PDI) has been explored as an alternative treatment once no reports about resistance have been described. Additionally, several studies indicate that the administration of exogenous NO donors represents an interesting strategy against CL. The aim of this work was to explore the effects of methylene blue (MB)-mediated PDI in association with encapsulated NO donors (S-nitroso-MSA) in chitosan nanoparticles (CSNPs) on Leishmania (L.) amazonensis. S-nitroso-MSA-CSNPs were tested with L. (L) amazonensis transgenic line expressing luciferase (La-LUC) at 25 μM, 50 μM, 75 μM, and 100 μM. PDI was perfomed using a red LED (λ= 66022 nm) at fluences of 12.5, 25, 37.5 and 50 J/cm² and MB at 100 μM. The association of both therapies was performed using 25 μM of S-nitroso-MSA-CSNP immediately after PDI at 25 J/cm² fluence. Results demonstrated a 50% decrease in La-LUC metabolic activity with 25 μM S-nitroso-MSA-CSNP and a 70% reduction with 25 J/cm² fluence when the tests were performed separately. However, the association with S-nitroso-MSA-CSNP showed 97% reduction of the parasite burden. The present study demonstrates that encapsulated S-nitroso-MSA-CSNPs were able to improve the effects of PDI on Leishmania (L.) amazonensis, which suggests that both therapies combined could be a potential alternative treatment for CL.

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  • IPEN-DOC 23565

    SILVA, CAMILA R. ; CABRAL, FERNANDA V. ; CAMARGO, CLAUDINEI F.M. de ; NUNEZ, SILVIA C. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; LUNA, ARTHUR C. de L.; MARIA, DURVANEI A.; RIBEIRO, MARTHA S. . Exploring the effects of low-level laser therapy on fibroblasts and tumor cells following gamma radiation exposure. Journal of Biophotonics, v. 9, n. 11-12, p. 1157-1166, 2016. DOI: 10.1002/jbio.201600107

    Abstract: Ionizing radiation (IR) induces DNA damage and low-level laser therapy (LLLT) has been investigated to prevent or repair detrimental outcomes resulting from IR exposure. Few in vitro studies, however, explore the biological mechanisms underlying those LLLT benefits. Thus, in this work, fibroblasts and tumor cells are submitted to IR with doses of 2.5 Gy and 10 Gy. After twenty-four-h, the cells are exposed to LLLT with fluences of 30 J cm–2, 90 J cm–2, and 150 J cm–2. Cellular viability, cell cycle phases, cell proliferation index and senescence are evaluated on days 1 and 4 after LLLT irradiation. For fibroblasts, LLLT promotes – in a fluence-dependent manner – increments in cell viability and proliferation, while a reduction in the senescence was observed. Regarding tumor cells, no influences of LLLT on cell viability are noticed. Whereas LLLT enhances cell populations in S and G2/M cell cycle phases for both cellular lines, a decrease in proliferation and increase in senescence was verified only for tumor cells. Putting together, the results suggest that fibroblasts and tumor cells present different responses to LLLT following exposure to gamma-radiation, and these promising results should stimulate further investigations. Senescence of tumor cells and fibroblasts on the 4th day after ionizing radiation (IR) and low-level laser therapy (LLLT) exposures. The number of senescent cells increased significantly for tumor cells (a) while for fibroblasts no increment was observed (b). The blue collor indicates senescence activity.

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  • IPEN-DOC 26560

    CABRAL, FERNANDA V. ; RIBEIRO, MARTHA S. . Methylene blue-mediated photodynamic therapy on cutaneous leishmaniasis: an in vitro and in vivo study. In: INTERNATIONAL PHOTODYNAMIC ASSOCIATION WORLD CONGRESS, 17th, June 28 - July 4, 2019, Cambridge, Massachusetts, USA. Abstract... 2019.

    Abstract: Cutaneous leishmaniasis (CL) is a neglected disease, which promotes destructive lesions. Difficulties in treatment are related to resistance and toxicity. Methylene blue-mediated photodynamic therapy (MB-PDT) has emerged as a promising treatment considering low cost and no reports about resistance. We evaluated MB-PDT on Leishmania amazonensis in vitro and in vivo using a red LED at different fluences. Our results demonstrated that the best fluence in vitro was not effective in vivo, and a higher dose was necessary to provide better responses in mice. This study reinforces the idea that a well-planned protocol is necessary for a successful MB-PDT on CL.

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  • IPEN-DOC 25800

    DIMMER, JESICA; CABRAL, FERNANDA V. ; SABINO, CAETANO P. ; SILVA, CAMILA R. ; NUNEZ-MONTOYA, SUSANA C.; CABRERA, JOSE L.; RIBEIRO, MARTHA S. . Natural anthraquinones as novel photosentizers for antiparasitic photodynamic inactivation. Phytomedicine, v. 61, n. 152894, p. 1-7, 2019. DOI: 10.1016/j.phymed.2019.152894

    Abstract: Background: Cutaneous leishmaniasis (CL) is a vector-borne disease caused by obligate protist parasites from the genus Leishmania. The potential toxicity as well as the increased resistance of standard treatments has encouraged the development of new therapeutical strategies. Photodynamic inactivation (PDI) combines the use of a photosensitizer and light to generate reactive oxygen species and kill cells, including microorganisms. Vegetal kingdom constitutes an important source of bioactive compounds that deserve to be investigated in the search of naturally occurring drugs with leishmanicidal activity. Purpose: The purpose of this study was to test the antiparasitic activity of PDI (ApPDI) of five natural anthraquinones (AQs) obtained from Heterophyllaea lycioides (Rusby) Sandwith (Rubiacae). To support our results, effect of AQ mediated-PDI on parasite´s morphology and AQ uptake were studied. Cytotoxicity on fibroblasts was also evaluated. Study design/Methods: Two monomers, soranjidiol (Sor) and 5-chlorosoranjidiol (5-ClSor) plus three bi-anthraquinones (bi-AQs), bisoranjidiol (Bisor), 7-chlorobisoranjidiol (7-ClBisor) and Lycionine (Lyc) were selected for this study. Recombinant L. amazonensis promastigote strain expressing luciferase was subjected to AQs and LED treatment. Following irradiation with variable light parameters, cell viability was quantified by bioluminescence. Alteration on parasite's morphology was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). In addition, we verified the AQ uptake in Leishmania cells by fluorescence and their toxicity on fibroblasts by using MTT assay. Results: Bisor, Sor and 5-ClSor exhibited photodynamic effect on L. amazonensis. SEM showed that promastigotes treated with Bisor-mediated PDI exhibited a significant alteration in shape and size. Sor and 5-ClSor presented higher uptake levels than bi-AQs (Bisor, Lyc and 7-ClBisor). Finally, Sor and Bisor presented the lowest toxic activity against fibroblasts. Conclusion: Taking together, our results indicate that Sor presents the highest specificity towards Leishmania cells with no toxicity on fibroblasts.

    Palavras-Chave: parasitic diseases; anthraquinones; antimitotic drugs; therapy; photosensitivity; inactivation; monomers

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  • IPEN-DOC 26478

    CABRAL, FERNANDA V. ; PELEGRINO, MILENA T.; SAUTER, ISMAEL P.; SEABRA, AMEDEA B.; CORTEZ, MAURO; RIBEIRO, MARTHA S. . Nitric oxide-loaded chitosan nanoparticles as an innovative antileishmanial platform. Nitric Oxide, v. 93, p. 25-33, 2019. DOI: 10.1016/j.niox.2019.09.007

    Abstract: Leishmaniasis is a neglected tropical disease that demands for new therapeutic strategies due to adverse side effects and resistance development promoted by current drugs. Nitric oxide (NO)-donors show potential to kill Leishmania spp. but their use is limited because of their instability. In this work, we synthesize, characterize, and encapsulate S-nitroso-mercaptosuccinic acid into chitosan nanoparticles (NONPs) and investigate their activity on promastigotes and intracellular amastigotes of Leishmania (Leishmania) amazonensis. Cytotoxicity on macrophages was also evaluated. We verified that NONPs reduced both forms of the parasite in a single treatment. We also noticed reduction of parasitophorous vacuoles as an evidence of inhibition of parasite growth and resolution of infection. No substantial cytotoxicity was detected on macrophages. NONPs were able to provide a sustained parasite killing for both L. (L.) amazonensis infective stages with no toxicity on macrophages, representing a promising nanoplatform for cutaneous leishmaniasis.

    Palavras-Chave: chitin; nanoparticles; nitric oxide; protozoa; parasitic diseases; bioluminescence; fluorescence; macrophages; antimitotic drugs; antimicrobial agents

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  • IPEN-DOC 25031

    DIMMER, JESICA; CABRAL, FERNANDA V. ; SABINO, CAETANO P. ; NUNEZ MONTOYA, SUSANA C.; CABRERA, JOSE L.; RIBEIRO, MARTHA S. . Photoinactivation of Leishmania amazonesis by natural anthraquinones. In: INTERNATIONAL PHOTODYNAMIC ASSOCIATION WORLD CONGRESS, 16th, June 08-13, 2017, Coimbra, Portugal. Abstract... 2017. p. 195-195.

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  • IPEN-DOC 26678

    CABRAL, FERNANDA V. ; SABINO, CAETANO P.; DIMMER, JESICA A.; SAUTER, ISMAEL P. ; CORTEZ, MAURO J.; RIBEIRO, MARTHA S. . Preclinical investigation of methylene blue-mediated antimicrobial photodynamic therapy on Leishmania parasites using real-time bioluminescence. Photochemistry and Photobiology, v. 96, n. 3, p. 604-610, 2020. DOI: 10.1111/php.13188

    Abstract: Cutaneous leishmaniasis (CL) is a neglected disease that promotes destructive lesions. Difficulties in treatment are related to accessibility of drugs, resistance and toxicity. Antimicrobial photodynamic therapy (APDT) has been emerging as a promising treatment for CL. In this work, we evaluated methylene blue (MB)-mediated APDT (MB-APDT) on Leishmania amazonensis in vitro and in vivo by bioluminescence technique. In vitro, MB-APDT was performed using a red LED (k = 660 11 nm, 100 mW cm 2) and MB (100 μM) at different light doses. In vivo, mice were infected and 4 weeks later, randomly divided into three groups: control, APDT 1 (single session) and APDT 2 (two sessions of MB-APDT). MB was used at 100 μM and energy dose was established at 150 J cm 2. Parasite burden, lesion size and pain were evaluated weekly for 4 weeks. In vitro, lethal dose for 90% parasite inactivation was achieved at 48.8 J cm 2. In vivo, although APDT 1 and APDT 2 groups have showed similar parasite burden after 4 weeks, two sessions were clinically better, especially considering the inflammatory process associated to CL. Our findings reinforce MB-APDT as a costeffective treatment to combat CL.

    Palavras-Chave: antimicrobial agents; therapy; photosensitivity; methylene blue; parasites; bioluminescence; photochemistry; in vivo; in vitro; mice

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  • IPEN-DOC 27319

    BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) . Anais do I Fórum on-line de Tecnologias da Luz na Saúde. São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. 89 p.

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


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