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    Alkaline bromodeoxyuridine (BrdU) comet assay to detect replication-associated DNA damage

    2025 - RIBEIRO, DIEGO L.; LONDERO, JAMES E.L.; MARTINS, DAVI J.; MENCK, CARLOS F.M.

    DNA replication is often challenged by endogenous and exogenous sources of DNA damage, which can stall replication forks and result in single-stranded DNA (ssDNA) gaps, double-strand breaks (DSBs), and genomic instability. Detecting DNA damage specifically in newly synthesized DNA strands is essential for understanding how eukaryotic cells respond to replication stress and continue the cell cycle progression through DNA repair or DNA damage tolerance (DDT) mechanisms. Here, we present an optimized and accessible protocol for the alkaline BrdU comet assay—a single-cell technique that combines bromodeoxyuridine (BrdU; a thymidine analog) pulse-labeling of newly synthesized DNA with the alkaline comet assay (single-cell gel electrophoresis) followed by fluorescence immunodetection. This method enables the specific detection and measurement of DNA strand breaks occurring in newly replicated DNA during and immediately after the S phase, even without cell synchronization, allowing researchers to differentiate replication-associated DNA damage from overall genomic damage. We provide detailed instructions for performing the assay using human cells (RPE-1 h-TERT TP53 KO) in vitro after exposure to DNA replication-stress-inducing agents, such as hydroxyurea (HU) and ultraviolet-C (UV-C) radiation. We also demonstrate its application in translesion-synthesis-deficient (Pol eta-deficient) human fibroblasts in vitro. Importantly, this protocol supports time-course chase experiments (e.g., 0, 1, 2, and 4 hr post-treatment) to monitor the kinetics of DNA damage in nascent DNA strands. This BrdU-based protocol offers high specificity, single-cell resolution, and cost-effectiveness, making it particularly valuable for laboratories studying replication stress, post-replication DNA repair proficiency, DDT, and/or genotoxic responses in unsynchronized human cells in vitro. This protocol also adheres to the Minimum Information for Reporting Comet Assay (MIRCA) guidelines and is aligned with the objectives of the International Comet Assay Working Group (ICAW), ensuring high reproducibility and standardization. © 2025 The Author(s). Current Protocols published by Wiley Periodicals LLC. Basic Protocol: Alkaline BrdU comet assay to assess replication-associated DNA damage in unsynchronized human cells (RPE-1 h-TERT TP53 KO) in vitro Alternate Protocol 1: Alkaline BrdU comet assay to monitor replication-associated DNA damage dynamics in unsynchronized human cells (RPE-1 h-TERT TP53 KO) after HU and UV-C exposure and 0- to 2- hr chase Alternate Protocol 2: Alkaline BrdU comet assay to compare replication-associated DNA damage dynamics in translesion synthesis polymerase η-deficient and complemented (XP-V comp) unsynchronized fibroblasts after UV-C exposure and 0- to 4-hr chase.

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    Efficacy of pelvic-abdominal shields in radiation protection of patients undergoing radial coronary angiography

    2025 - RODRIGUES, LUCIANA A.S.; RODRIGUES, LETICIA L. de C.; MARCOS, JOAO R.A.; FAVARATO, DESIDERIO; MAGON, MARIA F. de A.; MORALES, ISABEL A. de B.; ABREU-SILVA, ERLON O. de; MEIRELES, GEORGE C.X.

    Objective: To develop and evaluate the use of radiation shields for patients undergoing coronary angiography via the radial approach. Materials and Methods: Two pelvic-abdominal shields were developed-one for the posterior region and one for the anterior region. To analyze the entrance dose and its attenuation through the patient until reaching a detector as residual radiation, two dosimeter strips (right and left) were created and inserted into a phantom. Results: Comparing the shielded and unshielded groups, we found that the radiation doses at all detector positions were significantly higher in the shielded group (p < 0.0001). Conclusion: The use of pelvic-abdominal radiation shields made with 0.5 mm of lead is not recommended for patients undergoing interventional cardiology procedures, because it significantly increases radiation exposure and therefore does not comply with the As Low as Reasonably Achievable principle.

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    Projeto, construção e caracterização de redes de Bragg em fibra óptica com refletividade e largura de banda controladas para lasers de potência

    2024 - NACARATTI, DAVI P.

    Este trabalho visa o estabelecimento de um processo tecnológico que permita projetar, construir e caracterizar redes de Bragg gravadas em fibras ópticas de sílica, com o controle das suas refletividades, transmissividade e largura de banda, para uso em lasers de fibra de itérbio, com potências superiores a 1 kW em regime contínuo. Para tanto, foi desenvolvido um modelo teórico da propagação eletromagnética nas redes de Bragg utilizando a Teoria do Acoplamento de Modos, com soluções para casos simples e complexos, utilizando-se modelos computacionais para análise da resposta espectral da refletividade e largura de banda. A parte experimental deste trabalho destinou-se à simulação computacional do problema de propagação eletromagnética em uma rede de Bragg e a gravação e caracterização de redes de Bragg em fibras ópticas utilizando as técnica de máscara de fase com gravação direta e com interferômetro com laser UV.

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    Avaliação de segurança na gestão pré-deposição de fontes radioativas seladas em desuso (FRSD)

    2024 - REIS, HELOISA de O.

    Durante as últimas décadas ocorreu o desenvolvimento de diversas técnicas de utilização das radiações ionizantes. Algumas empregam fontes radioativas não-seladas enquanto outras utilizam fontes radioativas seladas (FRS) em aplicações industriais, na medicina, na pesquisa, na agricultura e na gestão do meio ambiente. As FRS são formadas por uma pequena massa de um radioisótopo em forma concentrada, que é permanentemente contida em uma cápsula suficientemente resistente às condições de uso, atendendo às especificações para as quais foi projetada e garantindo a estanqueidade até mesmo em circunstâncias de adversidades previsíveis. A maioria dessas fontes tem concentração de atividade elevada, (relação entre a atividade e o volume ocupado pelo material radioativo) e, portanto, são relativamente pequenas em tamanho, aumentando a probabilidade de problemas como perda, extravio (roubo, vandalismo, abandono) e acidentes, em condições de ausência de gestão especializada. Após algum tempo de utilização as FRS tornam-se inaproveitáveis e passam a ser classificadas como fontes radioativas seladas em desuso (FRSD), mas muitas unidades consideradas inapropriadas para as aplicações a que estiveram relacionadas, apresentam níveis significativos de radiação e precisam ser administradas com cautela, visando diminuir quaisquer riscos de exposição acidental e manuseio indevido. Para isso, é necessário recolhê-las aos institutos da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), e gerenciá-las como rejeito radioativo. De acordo com a classificação dos cenários, estabeleceu-se uma ordem crescente de periculosidade da exposição acidental às FRSD de alta atividade (241Am, 137Cs, 226Ra, 192Ir e 90Sr) e de média atividade (241Am, 60Co, 226Ra e 137Cs), com base nas maiores doses efetivas e (ou) doses efetivas comprometidas. A avaliação de segurança da gestão das fontes radioativas seladas em desuso (FRSD) subdivide-se em dois momentos: pré-deposição e pós-deposição. A avaliação pré-deposição corresponde à análise de riscos do conjunto de operações unitárias, que são atividades administrativas e técnicas envolvidas na coleta, segregação, manuseio, tratamento, acondicionamento, transporte, armazenamento e deposição das FRSD. A descrição do processo como uma sequência de operações unitárias permite que se avaliem os riscos envolvidos em cada uma de modo que a segurança do processo possa ser estudada por completo. Em decorrência da existência de riscos aos trabalhadores e ao meio ambiente na gestão das FRSD, é necessário identificar e adotar ações de prevenção de acidentes e mitigação de consequências, sujeitando diligentemente todas as fases do tratamento das FRSD às responsabilidades e obrigações previstas pelo órgão regulador.