Caracterização bioquímica da urina de pacientes diabéticos e pacientes hipertensos por Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR-ATR)
dc.contributor.advisor1 | Martin, Airton Abrahão | |
dc.creator | Gonçalves, Anderson | |
dc.date.accessioned | 2025-03-07T19:52:45Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.description.abstract | The evaluation of biological fluids by optical techniques has shown great importance in the diagnosis or monitoring of several pathologies. In this context, the evaluation of urine can provide several biochemical information, which when associated with the patient's clinical condition, allows to find markers for the disease or understand its behavior. In addition, urinary material is easy to be collected, which, in most cases, is a quick and non-invasive process. Thus, this study aimed to analyze the urinary material of healthy, diabetes mellitus and hypertension participants, to understand the possible biochemical changes present in each case. For this purpose, 65 urine samples from 20 healthy patients (SAU), 20 diabetic patients (DIA) and 25 hypertensive patients (HAS) were evaluated. The equipment used was an ALPHA’s Platinum ATR System spectrometer (Bruker, Germany) equipped with an ATR unit. The urine samples, after being homogenized and at room temperature, were inserted on the equipment's diamond crystal and the signal was acquired with 32 scans at a wavelength of 1000 - 4000 cm-1 , with a resolution of 4 cm-1 . After signal acquisition, all spectra were pre-processed with the background subtraction and normalized by the urea peak (1468 cm-1 ). The data were initially evaluated by the spectral averages of each group for the identification and choice of the main biochemical components to be evaluated, followed by the calculation of the area under the curve (AUC) using the second derivative spectra of these same components. The statistical methods used were the Student's T Test and the Mann Whitney test, always considering the normal data distribution. The p value used in the study to verify statistical significance was p ≤ 0.05. The results obtained showed changes in the concentration of glucose, proteins, lipids, carboxymethylisin (CML) and urea. All of these elements showed increases and/or decreases in concentration between groups, depending on the peaks evaluated. Despite the different concentrations observed between the groups for the biochemical components evaluated, statistically differences were found only in the glucose concentration between the HAS x DIA groups (p = 0.014), in the CML concentration between the HAS x SAU groups (p = 0.012) and in the concentration of lipids between the HAS and DIA groups (p = 0.031). Thus, we have shown that evaluation of urine as a source of information through the FTIR technique allowed us to understand and find differences between various biochemical components in samples from healthy, diabetic and hypertensive individuals. In addition, this type of analysis may, in the future, be widely used, in order to identify the concentration of marker elements, enabling a faster diagnosis or follow-up for many pathologies. | |
dc.description.resumo | A avaliação de fluidos biológicos por meio de técnicas ópticas tem sido de grande importância para o diagnóstico ou acompanhamento de diversas doenças. Neste contexto, a avaliação da urina pode nos fornecer inúmeras informações bioquímicas, que quando associadas ao quadro clínico do paciente, permite encontrar prováveis marcadores para a doença ou entender o comportamento da mesma. Além disso, outro importante ponto a ser considerado é a facilidade de se obter o material urinário, sendo, na maioria das vezes, um processo rápido e não invasivo. Desta forma visou se estudar o material urinário de participantes estritamento hipertensos, estritamento diabeticos e pacientes saudáveis, ou seja, que não apresentam nenhuma patologia, para se entender as possíveis alterações bioquímicas presentes em cada caso. Para isso, foram avaliadas 65 amostras de urina, provenientes de 20 pacientes saudáveis (SAU), 20 pacientes diabéticos (DIA) e 25 pacientes hipertensos (HAS). O equipamento utilizado foi um espectrômetro ALPHA’s Platinum ATR System (Bruker, Germany) equipado com uma unidade ATR. As amostras de urina, após serem homogeneizadas e em temperatura ambiente, foram inseridas sobre o cristal de diamante do equipamento e o sinal foi adquirido com 32 varreduras no comprimento de onda de 1000 - 4000 cm-1 , com uma resolução de 4 cm-1 . Após a aquisição do sinal, todos os espectros foram pré-processados com a eliminação do ruído de fundo e normalizados pelo pico da ureia (1468 cm-1 ). Os dados foram avaliados inicialmente pelas médias espectrais de cada grupo para a identificação e escolha dos principais componentes bioquímicos a serem avaliados, seguidos pelo cálculo da área sobre a curva (AUC – area under the curve) por meio dos espectros de segunda derivada destes mesmos componentes. Os métodos estatísticos utilizados foram o Teste T de Student e o teste de Mann Whitney, sempre considerando a distribuição normal dos dados. O valor de p utilizado no estudo para a verificação de significância estatística foi de p ≤ 0,05. Os resultados obtidos, mostraram alterações na concentração de glicose, proteínas, lipídeos, carboximetilisina (CML) e ureia. Todos estes elementos, apresentaram aumentos e/ou diminuições de concentração entre os grupos, dependendo dos picos avaliados. Apesar das diferentes concentrações observadas entre os grupos para os componentes bioquímicos avaliados, estatisticamente foi evidenciado diferenças significativas somente na concentração de glicose entre os grupos HAS x DIA (p = 0,014), na concentração da CML entre os grupos HAS x SAU (p = 0,012) e na concentração de lipídeos entre os grupos HAS e DIA (p = 0,031). Com isso, podemos afirmar que a avaliação da urina como fonte de informações por meio da técnica de FTIR nos permitiu entender e encontrar diferenças entre alguns componentes bioquímicos em amostras provenientes de indivíduos saudáveis, diabéticos e hipertensos. Além disso, a análise por FTIR poderá, no futuro, ser amplamente utilizada, de forma a identificar os elementos marcadores, possibilitando um diagnóstico ou acompanhamento mais rápido para inúmeras doenças. | |
dc.editor.advisor | Universidade Brasil | |
dc.format | ||
dc.identifier.uri | https://repositorioacademico.universidadebrasil.edu.br/handle/123456789/918 | |
dc.language | pt_BR | |
dc.publisher | Universidade Brasil | |
dc.publisher.country | Brasil | |
dc.publisher.department | Universidade Brasil | |
dc.publisher.initials | UB | |
dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação do Curso de Engenharia Biomédica | |
dc.rights | Acesso Aberto | |
dc.subject | FTIR | |
dc.subject | Diabetes mellitus | |
dc.subject | Hipertensão | |
dc.subject | Urina | |
dc.subject.cnpq | Engenharia Biomédica (Bioengenharia) | |
dc.title | Caracterização bioquímica da urina de pacientes diabéticos e pacientes hipertensos por Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR-ATR) | |
dc.type | Dissertação de mestrado |
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- 2022_GONÇALVES, ANDERSON_Eng. Biomédica_Dissertação_Itaquera.pdf
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