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Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares

Ciência e Tecnologia a serviço da vida

Historico

O Centro de Lasers e Aplicações desenvolve competência científica e tecnológica em Lasers de estado sólido, visando a sua aplicação na área de saúde, na área de processamento de materiais, em monitoração ambiental e na área nuclear, formando recursos humanos e gerando produtos e serviços.

Histórico:

Na década de 1980, o Centro de Lasers e Aplicações (CLA) do IPEN – CNEN/SP, dominou a técnica de crescimento do cristal YLiF4 dopado com o íon terra rara neodímio. Este cristal foi então utilizado como elemento laser ativo nos primeiros lasers de estado sólido produzidos no país. Eram lasers pulsados e contínuos também produzidos no CLA, com projeto e componentes 100% nacionais. Em seguida foram produzidos cristais dopados com hólmio que deram origem a lasers com emissão em comprimento de onda de 2 microns, mais adequados a aplicações médicas e odontológicas. Com os dois tipos de dopantes, neodímio emitindo em 1 micron, e hólmio, começou-se a desenvolver aplicações típicas de lasers nestes comprimentos de onda. Assim surgiram as primeiras aplicações em odontologia e em processamento de materiais. O CLA, portanto, é pioneiro não somente no desenvolvimento de cristais fluoretos laser ativos e protótipos laser de estado sólido no país, como também de suas aplicações nas áreas da odontologia e de processamento de materiais.

Como consequência destas atividades, diversos membros do centro participaram de inúmeras iniciativas para ensino e difusão das aplicações de lasers no país. Entre estas ações, destacam-se os cursos promovidos pela UNIDO, órgão das Nações Unidas, cujo objetivo foi o de disseminar as tecnologias laser em países em vias de desenvolvimento à época. Entre 1997 e 1998 foram ministrados cursos no Brasil, Argentina, Peru e Tunísia, onde, juntamente com pesquisadores de outros países, os membros do CLA ajudaram a tornar o laser a ferramenta tão utilizada nos dias de hoje.

Esta iniciativa, e a expansão natural da tecnologia laser, trouxe uma demanda muito grande ao centro no sentido de oferecer serviços relacionados a processos laser. As principais necessidades surgiam da indústria metal mecânica e da odontologia.

A indústria buscava processos laser de corte, furação e soldagem. Estes processos foram então desenvolvidos, aperfeiçoados e aplicados a situações específicas para dezenas de empresas do setor público e privado. Soldagens de materiais dissimilares para a indústria aeroespacial e para a área médica são exemplos de sucesso neste processo.

O crescimento da demanda, e o amadurecimento da tecnologia fez surgir a empresa Lasertools Tecnologia Ltda, que passou a fornecer serviços rotineiros e de desenvolvimento relativos a estes processos através de uma parceria com o IPEN. Ao mesmo tempo, os avanços da técnica prosseguiram no CLA, com a formação de diversos alunos de pós-graduação e a participação em redes dedicadas aos processos laser como a Rede Cooperativa de Engenharias – RECOPE, de 1997 a 2002; o Instituto Fábrica do Milênio IFM, de 2002 a 2009 e no recente aprovado INCT-2016 - INFO – Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Fotônica

As aplicações em odontologia também logo se expandiram para outras áreas da saúde, e foram então englobadas nas chamadas Aplicações de Biofotônica. Os membros do CLA nesta área compõem o corpo docente do programa de pós-graduação em Tecnologia Nuclear da Universidade de São Paulo. As principais atividades são na caracterização de tecidos biológicos por métodos ópticos, culminando em desenvolvimento de processos diagnósticos e terapêuticos com uso de lasers ou outras técnicas da biofotônica.

O grupo tem dado contribuições relevantes à área de Biofotônica, no âmbito acadêmico e clínico, cujo importante reconhecimento é atestado por vários convites recebidos para proferir palestras em conferências nacionais e internacionais. O Centro de Lasers e Aplicações  foi primeiro no país a oferecer um programa de Mestrado Profissional em Lasers em Odontologia, juntamente com a Faculdade de Odontologia da USP, que formou mais de 160 mestres e impulsionou a indústria nacional de lasers para o setor. Foram desenvolvidos vários métodos terapêuticos atualmente em uso clínico no Brasil, como a prevenção da cárie dental por laser, a redução microbiana na endodontia e periodontia por lasers em baixa intensidade (desenvolvimento de patente de produto), a fluxometria laser Doppler, a mitigação dos efeitos deletérios da radioterapia e quimioterapia, notadamente da mucosite oral, entre outros. Atualmente o grupo contribui para a implantação e/ou otimização de novas técnicas terapêuticas e diagnósticas utilizando nanomateriais.

A indústria nacional de cosméticos, NATURA, desde 2006 firmou parceria com o grupo para desenvolver métodos de diagnósticos não invasivos para a pele, por meio na Tomografia por Coerência Óptica (OCT), recebendo o primeiro lugar no prêmio internacional "Inovação tecnologia Natura Campus 2010”, absorvendo inclusive alunos egressos do grupo em seu quadro de pesquisadores.

Como consequência das ações de Aplicações de Lasers em Biofotônica, o grupo foi agraciado como partícipe em auxílios à pesquisa de grande porte, como pela FAPESP dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica), pelo CNPq do Instituto do Milênio em Fotônica. Atualmente o grupo faz parte de um INCT/CNPq: o Instituto Nacional de Fotônica.

O grupo que atua de forma multidiciplinar, intradisciplinar e interdisciplinar ente a Física, Medicina, Odontologia, Fisioterapia, Química, Biologia e Ciência dos Materiais, possui forte interação com outras instituições, como com o Grupo de Óptica da Universidade Federal do Pernambuco, com a UFABC, com a UNIFESP, com o Instituto de Biofotônica da Universidade de Durham- Inglaterra, com o Massachussets General Hospital nos Estados Unidos da América, entre outros.

 

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