Development of a protocol for the application of the biospeckle technique in tissue culture

As raízes são órgãos da planta responsáveis pela fixação dos vegetais no solo, absorção e condução de água e sais minerais. Entender o comportamento do sistema radicular é fundamental para o desenvolvimento de novas técnicas que melhorem a produção de alimentos, todavia a maioria das raízes é subterrânea, o que torna trabalhoso os estudos envolvendo esses órgãos. A técnica da cultura de tecidos permite o desenvolvimento de explantes em meios acondicionados, com os nutrientes necessários ao seu crescimento. Esse método pode ser utilizado em estudos envolvendo sistemas radiculares, acrescentando informações visuais importantes para descrever o comportamento desses órgãos e possibilitando a aplicação de técnicas ópticas. O biospeckle é um padrão de interferência formado quando um material biológico é iluminado por uma luz coerente, permitindo o acompanhamento da atividade biológica de tecidos vegetais e animais. O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento do sistema radicular em meios de cultura durante o seu crescimento por meio da técnica óptica do biospeckle no domínio da frequência. Os padrões de interferência foram coletados em configurações experimentais distintas e processados pelas técnicas de Fujii e DG antes e após a filtragem das imagens com a transformada de wavelets. Foram analisadas as funções wavelets de Daubechies e Morlet na decomposição dos sinais. Os resultados mostraram que foi possível identificar regiões de atividades biológicas distintas no sistema radicular ao longo do seu crescimento. Observou-se também o comportamento das raízes quando estas identificam um bloqueio para o seu crescimento. Em alguns momentos, ocorreu uma paralisação da atividade biológica das raízes sendo observado também que as raízes se anteciparam aos obstáculos interpostos ao seu crescimento, mudando sua trajetória em busca de alternativas. As análises em frequência apresentaram um ganho de informações sobre a atividade biológica, em que as altas atividades se manifestaram nas altas frequências e baixas atividades nas baixas frequências. A adoção das wavelets Daubechies e Morlet, por meio de análises gráficas, revelou-se limitada, podendo induzir a interpretações errôneas e carecendo de análises numéricas