PESQUISAS NO NRI - Núcleo de Radiações Ionizantes GRUPO DE PESQUISA CNPQ/UFMG

Tarcísio P. R. Campos, Professor.

• O grupo de pesquisa atua na área de concentração “Ciências das Radiações” e mantem a linha de pesquisa em “Radiações Aplicadas à Biomédica.

• Atende a várias áreas do conhecimento de forma multidisciplinar.

• Porque Pesquisar:

“Auxiliar na solução de problemas sociais e ampliação dos horizontes da ciência”

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Orientação de trabalhos de iniciação à pesquisa, ensino ou extensão

56 orientações de iniciação cientificas no NRI, no período de 1994 a 2014.

Orientações de extensão, voltados a desenvolvimentos tecnológicos

Orientações teses e dissertações e publicações associadas Orientações: 15 doutorado; 53 mestrado. Supervisões de pós-doutorado - UFMG 08 pos-doutores

Publicações associadas. 304 em anais congressos e 96 em revistas indexadas

Projetos Interinstitucionais , em andamento: 2014 – Atual REBRAT-SUS-2013 - Análise de desempenho, segurança e eficácia, custos-benefícios, validação e

intercomparação de protocolos de RT e booster invasivo em câncer de mama para melhor adequação. Inst. NRI, DEN/UFMG, Depto. de Anatomia e Radiologia, Esc.Medicina, UFMG. Depto. Cirurgia UFOP, Centro Radiot. Hosp. Luxemburgo; Centro Radiot. Hosp. Santa Casa de Misericórdia, BH .

Mantem as Disciplinas do PCTN • ENU856 – ACELERADORES DE PARTÍCULAS NUCLEARES APLICADOS Á BIOMÉDICA • ENU860 - CONCEITOS EM IMAGENS MÉDICAS . • ENU883 - CONCEITOS EM RADIOBIOLOGIA APLICADA • ENU882 - CONCEITOS EM RADIOQUÍMICA APLICADA • ENU887 - RADIAÇÕES APLICADAS À BIOMÉDICA

Atividades do Grupo de Pesquisa

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Exemplos: Professores universitários: Dr. Sávio Lana Siqueira (UFOP), Dra. Luciana Nogueira Batista (UFMG-medicina), Dr. Kilder Leite (UFBA),

Dra Patrícia Lima Falcão (UFAM), Dr. Wanderley dos Santos Roberto (IFEC-CEFET/MG), Dr. Renato de Souza Damaso (IFET-Divinópolis), Arnaldo Mourão Prata (CEFET-MG), Helder Ribeiro (UFVRD- Governador Valadares), Gustavo Lobato (em doutoramento) (IFEC-Formiga), Dra Samia Brandão (UNA – BH), Ms Flavia Vieira Braga (PUC-MG), Paulo Mauricio Costa Gomes (UNI_BH), Ms Monica Paiva Schettini (Izabela Rendrix), Ana Paula Andrade (UFBA), Wagner Leite (IFET), Dra Ethel Mizrahy (CEMEMOR), além de muitos professores do Depto. Radiologia da UFMG e do CEFET/MG que frequentaram os cursos oferecidos nesta área.

Físico médicos em centros de radioterapia: Iara Ferreira Chaves (Hosp. na França), Humberto Galvão Dias (Hosp. Luxemburgo), Hugo Leonardo da Silva (Colaborador, IC, Santa Casa de Misericórdia), André Lima de Souza (Hosp. São Francisco), Blanda Alves Donanzam (Hosp. Felício Roxo), Juliana Santos da Cruz (Física Medica, Hosp. em Santa Catarina), Luís Flavio Kalil Telles (Centro Radiot. Natal, Rio Grande do Norte)

Servidores públicos da CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear: Bruno Melo Mendes (CDTN/CNEN), Ilza Balmázio (CDTN/CNEN), Eduardo Sarmento (CDTN/CNEN), Marília Tavares Cristóvão (CDTN/CNEN), Telma Cristina Ferreira (CDTN/CNEN), Orozimbo Josué Carneiro (CDTN/CNEN), Alexandre Soares Leal (CDTN/CNEN). Eduardo Fernandes Faria. (INB- permanência com Projeto RHAE).

Profissionais da Iniciativa Privada e Médicos, que passaram pelo grupo de pesquisa: Dra. Carla Flavia de Lima (Medica Nuclear, ECOGRAF), Dr. Rodrigo D’ Alessandro Macedo (Hosp. Baleia), Dra. Margarete Maia (Médica, Segurança do Trabalho), Dra. Cleuza Helena Teixeira Silva (Radiologista), Ms. Izabel Cristina Rossiter de Araújo Cardoso (FUNED), Paulo Henrique Soalheiro (CENPES-RJ), Dr. Luciana Maria Silva (Chefe do Cultivo Celular da FUNED – Ezequiel Dias).

Auxiliou na formação de um grande numero de Professores, físicos médicos Servidores e profissionais da iniciativa privada, incluindo médicos.

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Publicações em periódicos nacionais e internacionais no grupo NRI 96 publicações em periódicos

Apresentação 28 internacionais e 16 nacionais

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Fator de impacto da Radiologia Brasileira – 0,723 (2014) e 1,413 (2013) (calculado em 2 anos)

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Fig. 1 – Cooperação com o Hosp.s clinicas. Fonte: Homma, Lucia Aiko Hamaji. Aspectos do Uso de Radioisótopos em Linfonodo Sentinela e da Braquiterapia Complementar no Câncer Invasor Inicial de Mama. 2005. Dissertação (Ciências Técnicas Nucleares) - UFMG.

Fig. 2 – Efeitos colaterais em radioterapia de cabeça e pescoços, em colaboração com o Hosp. Mario Pena. Fonte: Alvares, Juliana Boechat, Resposta dose versus efeitos agudos adversos orais e avaliação da deglutição na radioterapia de neoplasias de vias aéreas superiores e digestórias. 2007. Dissertação (Ciências e Técnicas Nucleares) - UFMG.

Algumas Pesquisas

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Registros de patentes, softwares e assemelhados. Duas com “carta patente”.

Fig.3 – Lista das patentes no INPI do inventor, 4 estão em sigilo e não aparecem na lista.

Registros de patentes (Alguns Exemplos) 1. Campos T P R, Araujo W L. Célula Toroidal Fusora Transmutadora Isotópica, 2013. BR1020130336190. 27/12/2013

2. Campos T P R, Araujo W L. Célula Cilíndrica Fusora Transmutadora Isotópica, 2013. BR1020130336203, 27/12/2013.

Fig.4 – Ilustração da célula toroidal fusora transmutadora isotópic. Fonte: INPI, BR1020130336190

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2. Campos T P R, Araujo W L. Célula Cilíndrica Fusora Transmutadora Isotópica, 2013. BR1020130336203. 27/12/2013.

Fig.5 – Ilustração da célula cilíndrica transmutadora isotópica. Fonte: INPI, R1020130336203.

3. Campos T P R, Araujo W L Célula Hemisférica Fusora Transmutadora Isotópica- BR1020130336220, 2013. BR10201303362. 27/12/2013. 4. Campos T P R, Araujo W L. Célula Linear Fusora Transmutadora Isotópica, 2013. BR1020130336238. 27/12/2013.

5. Campos T P R, Rabelo L A. ACELERADOR DE PRÓTONS RECIRCULAR E SEUS ARRANJOS, 2012. Patente de Invenção. PI11071842. 31/12/2012.

Fig.6 – Ilustração do acelerador de prótons recircular e seus arranjos para produção de radioisótopos e próton terapia. Fonte: INPI, PI11071842.

6. Campos T P R, DALMAZIO I. COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO METAL-SACARÍDEO PARA TERAPIA E DIAGNÓSTICO, 2010. PI10052160. 20/12/2010.

Fig 7 – Ilustração da metodologia de detecção e analise dos compostos marcados por espectrometria de massa gerando o espectro ESI-MS para a solução de glicose-metal-anion. Fonte: INPI, PI10052160

Algumas Pesquisas

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7. Campos T P R, Silva C H T, Dias A S, Toledo J M, Thompson L, Nogueira L B, Maia M, Duarte I L. SIMULADORES ANTROPOMÓRFICOS E ANTROPOMÉTRICOS DE ESTRUTURAS, TECIDOS E ORGÃOS DO CORPO HUMANO, 2010. 04/08/2010

Fig.9 – Ilustração dos objetos simuladores e suas aplicações em dosimetria em radioterapia.

8. Campos T P R, Maia M J O, Brasileiro C B. RADIOFÁRMACO E SUAS COMPOSIÇÕES PARA CINTILOGRAFIA DE SÍTIOS INFLAMATÓRIOS E INFECCIOSOS, 2009. PI09047549. 20/11/2009.

Fig.8 - Moléculas Precursoras do Radiofármaco.Fonte: INPI, PI09047549.

Fig.10 – Estudos histológicos e imagem da inflamação, Tc-99m-TDG. Fonte: INPI, PI09047549

Algumas Pesquisas

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Ambiente para Síntese de materiais cerâmicos. O laboratório de síntese de materiais cerâmicos consiste de duas estufas microcontroladas, uma mufla microcontrolada, com controle de múltiplas rampas de temperatura. Além, existe sistema de vibradores e aquecedores externos. Também existe um cromatografia UV/VIS para análise dos materiais. Também está disponível um microscópico invertido mineralógico, e um sistema de espectrometria por fluorescência, com detectores de estado sólido Si e CdTe da AMPTEK. Em auxilio a caracterização, está sendo usado o Centro de Microscopia da UFMG e o Laboratório de Microscopia da Física e Biologia.

Colaboração com o CEMEL – Centro de Microscopia da UFMG, em projetos de análise de cerâmicas para radioterapia. O autor mantem contato direto com o CEMEL – Centro de Microscopia Eletrônica da UFMG, executando pesquisa em análise microscópicas de cerâmicas produzidas pelo grupo NRI.

Fig.30 – Ilustração dos processos de imagem por microscopia eletrônica em sementes radioativas.

Fig.29 – Instrumentação para fabricação de sementes cerâmicas biocompativeis e biodegradáveis.

Fig.15 - Ilustração das sementes cerâmicas de biovidro incorporando metais produzidas no grupo NRI, comparativas com a semente metálicas de I-125. Fonte: Acervo do autor.

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9. Campos T P R, Mendes B M. APARATOS E PROCESSOS PARA IMPLANTES PERMANENTES ONCOLÓGICOS, 2004. PI04046552.18/10/2004.

10. Campos T P R, Macedo R A. COMPÓSITO RADIOATIVO ÓSSEO, 1995. PI06057217. Data : 12/05/1995. 11. Campos TPR. EQUIPAMENTO ELETROMECÂNICO GERENCIADOR DE MOVIMENTOS DE MINI FONTES RADIOATIVAS FIXADAS EM MÚLTIPLAS

HASTES FLEXÍVEIS, 1995. PI9502472.12/05/1995. 12. Shaban Y R, Campos T P R SISTEMA GERADOR DE LASER 585.3 nm E 588.1 nm BASEADO EM GASES Ne E H2-D2 BOMBEADO POR

RADIONUCLÍDEOS EMISSORES ALFA, 1995. PI9502473. Data : 12/05/1995. Shaban Y; Campos T P R A Proposed Continuous Wave 585.3nm He/Ne/H2 Laser Mixture Pumped By Radioisotope. Brazilian Journal of Physics, v. 27, n. 2, p. 129-134, 1997. Shaban Y; Campos T P R Ideal Kinetics Study of The 585.3nm He/Ne/H2 Nuclear Pumped Laser. Brazilian Journal of Physics, v. 27, n. 2, p. 96-103, 1997.

13. Campos T P R BRAÇO MISTO PNEUMÁTICO ACOPLADO A CONTROLADOR SENSÓRIO VISUO-MOTOR, 1993. PI9303695. Data: 31/08/1993 14. Campos T P R Filho, A P M. INPI, PI0805778-8, dispositivo polimérico para irradiação de tumores oculares por líquido radioativo. 15 Campos, T. P. R., CUPERSCHMID, E. M. Segmentos e fios poliméricos cerâmicos de As-76 para implantes intersticiais radioterápicos por

emissão de partículas betas, 2007. Categoria. PI07027397. 10/05/2007

Fig. 16 –– Ilustração de algumas aplicações do cimento ósseo radioativo. Imagens radiológicas de tumores na coluna, tratamento por vertebroplastia, e por radiosteoplastia em coluna de peça de porco.

Algumas Pesquisas

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Programas de computador registrados Trindade, BM e Campos T P R - SISCODES - Sistema de Cálculo de Dose por Técnica Estocástica, 2010, Brasil. 0000271004684038. O sistema SISCODES é um sistema computacional para cálculo de dose e simulação de radioterapias, de fácil utilização, que deve auxiliar no planejamento do tratamento radioterápico

Fig.17 - Ilustração do banco de tecidos e nuclear. Fonte: INPI, 0000271004684038.

Algumas Pesquisas

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Desenvolvimento técnico de protótipos e softwares sem registro de patente CHRISTOVÃO, M.T., Campos T P R PROPLAN: Planejamento da terapia por prótons para tratamento ocular, 2010. (interface e alguns resultados ilustrados na Fig.5.31). Este sistema opera a dosimetria em radioterapia de prótons.

Fig.11 – Interface de saída do código PROPLAN. Fonte: Acervo do Autor

Algumas Pesquisas

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Ambiente para construção de simuladores antropométricos e antropomórficos e dosimetria. simuladores para radiologia e radioterapia do NRI, fantomas de cabeça e pescoço adulto, infantil, tórax feminino, pélvis masculina, coluna vertebral, seção de tórax, mão e pé, com características antropométricas e antropomórficas.

Fig.21 – Ilustração objetos simuladores ósseos para construção de fantomas, pelvis, torax, cabeça e pescoço, pé, mão; e, – Ilustração dos processos de irradiação de objetos simuladores para avaliação dosimetrica

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Laboratórios. Montagem de laboratórios para dar suporte à pesquisa experimental no NUC/UFMG. A administração de laboratórios associado à área de concentração em Ciências das Radiações, e em especial a linha de pesquisa em radiações aplicada à biomédica. Os laboratórios montados foram: radiobiologia, radioquimica, e laboratório de braquiterapia, além de várias áreas de trabalho e pesquisa isoladas, com recursos de vários projetos de pesquisa financiados por agencias externas; montagens eletro-mecânica e eletrônica.

Laboratório de radiobiologia e cultivo de células humanas

Fig. 14- Sala de cultivo celular de radiobiologia e o banco de células cancerosas.

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Instrumentação em radiologia, ultrassonografia e raios-X. O laboratório de imagens do NRI foi montado com um aparelho de raios-X odontológico, um aparelho de raio-X móvel, um aparelho de raios-X industrial e aparelho de ultrassonografia portátil.

Fig.15 –imagens de raios-X produzido e revelado no laboratório, e imagens de CT e RMN em análise.

Laboratório de Braquiterapia por Cf-252.

Fig.16 –Projeto da sala de radioterapia por Cf-252, e sua construção, e imagens do recebimento da fonte e do seu armazenamento.

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Fig. 26 – Ilustração de projeto e construção da célula quente automatizada e procedimentos de manipulação robótica de fonte de Cf-252, recebida da União Soviética.

Fig. 27 – Ilustração do processo de construção da blindagem do contêiner da fonte de Cf-252, container finalizado, sala de controle, sistema de cabos e mola de contenção da fonte, e raio-X móvel para identificação de posicionamento da fonte radioativa. Fig. 28– Ilustração de construção de irradiador para

braquiterapia de fonte de Cf-252, eletrônica associada e sistema de movimentação de fontes.

Fig. 25– Ilustração de sala de radioterapia para nêutrons, e aparelho de raios-X móvel e industrial, montados no NRI.

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Espectrometria de fluorescência de raios X

Espectrometria de fótons e neutrons

Ambiente de manipulação de fontes radioativas

Ambiente para Automação e controle

Ambiente para P&D de placas oftalmológicas

Ambiente de síntese de sementes radioativas

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Fig.17 – Ilustração do processo e fabricação de placas oftalmológicas para sementes radioativas, em latão e recobrimento em ouro. Fonte: Acervo do autor.

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Pesquisas com Projetos aprovados em Comitê de Ética (coordenador)

2015 – Atual CEUA 334/2015 – Proteómica induzida por Radiação

20115- Atual CETEA – UFOP – Cirurgia Experimental Cardíaca (participante)

2011 - Atual CETEA 165/2011 - Estudo cintilográfico in vivo de radiofármaco análogo da glicose em oncologia.

2011 - Atual CETEA 215/2011 Avaliação da cinética do perfil imune de camundongos Swiss submetidos à radiação

ionizante de baixa LET in vivo.

2009 - 2014 CETEA 277/2008 - Investigação da resposta tumoral de implantes radioativos com acompanhamento de

parâmetros cinéticos tumorais e de biodegradação.

2008 - 2013 CETEA n.33/2008 - Avaliação de processos inflamatórios na articulação temporomandibular.

2007 - 2010 CEPA-FCMMG - Avaliação da biodegradabilidade de micro-sementes por implantes esplênicos em

coelhos.

2006 - 2007 CPPPA-Fundação Lucas Machado / Parâmetros fenotípicos de células mononucleares do sangue

periférico de cães submetidos à irradiação.

2006 - 2007 CEP-Fundação Mario Pena - Radioterapia no Câncer de Cabeça e Pescoço e Disfagia Orofaringea. O

presente projeto visa estudar os efeitos colaterais da radioterapia de cabeça e pescoço em grupos de

pacientes de radioterapia do Hosp. Mario Pena, por meio de videofluoroscopia. O projeto foi aprovado

pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hosp. Mario Pena enviado a CONEP/Brasília para Registro.

2006 - 2010 CETEA 130/05 - Evaluation of the viability of BNCT in tumors of liver in animal model.

2004 - 2009 CETEA 002/04 - Estudos preliminares de biodegradabilidade de biovidros.

2003 - 2008 CETEA 033/03 - Avaliação de processos inflamatórios na articulação temporomandibular.

2000 - 2005 COEP 067/00 - Linfonodo sentinela em pacientes com câncer de mama invasivo operável.

Física, Química, Matemática, Engenharia, Radiologia, Computação

Experimentação in vitro e in vivo (Estudos pré-clinicos) Estudos Clínicos -> ANVISA -> SUS / População

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Biotério. Foi construído pelo proponente um pequeno biotério para pequenos animais. Este laboratório está dando suporte ao grupo de pesquisa em experimentos com implantes de sementes radioativas em pequenos animais, e vários projetos aprovados no Comitê de Ética Animal – CEUA/UFMG.

Ambiente para Implantes de Sementes Radioativas

Fig.20 – Ilustração do laboratório de radiobiologia.

Fig.19 – Ilustração de imagens tomográficas de coelhos com implantes cerebrais de sementes; e, imagens ultrassonográficas de fígado de coelho com sementes implantadas.

Fig.18 – ilustração de técnicas cirúrgicas com implantes de sementes no baço e no cérebro de coelhos.

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Laboratório de códigos computacionais e microcomputadores. Conjunto de 15 microcomputadores em rede. Há dois servidores em rede com acesso restrito ao grupo. Neste há códigos nucleares disponíveis como GEANT, MCNP, EGS. Também está disponível o código eletromagnético CST para projeto de aceleradores de partículas e outros de domínio público. Foram desenvolvidos códigos de auxilio para dosimetria. Estes, RADPLAN, SISCODES, SOFT-RT para IMRT, estão disponíveis para os discentes, pesquisadores e colaboradores associados ao grupo de pesquisa.

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Agradecimentos

Agradecemos em especial aos membros discentes e colaboradores do grupo de pesquisa NRI, em especial:

Adriana de Oliveira Vilela.

Alexandre de Cássio Guimaraes.

Alexandre Soares Leal.

Ana Célia Passos Pereira Campos

Ana Paula de Almeida Andrade.

André Gustavo de Ligório

André Lima de Souza Castro.

Andrea Silva Dias

Arnaldo Prata Mourão.

Bernardo Nunes Borges de Lima.

Blanda Donanzam

Bruno Melo Mendes.

Bruno Trindade.

Carla Flavia de Lima

Charles Ferreira Gonçalves

Celso Vieira de Lima.

Cintia das Graças Caldeiras.

Cintia Palhares.

Cláudia Borges Brasileiro.

Cleuza Helena Teixeira Silva.

Daniela F Maia.

Douglas Rangel Reis

Eduardo Fernandes Faria.

Eduardo Sarmento Valente.

Ethel Mizrahy Cuperschmid.

Felipe Bessa

Fernando Henrique da Fonseca Silva.

Fernanda de Lima Souza Castro.

Flavia Vieira Braga.

Giane Xavier O Silva.

Guilherme Bezerra Fernandes

Guilherme Schiess Cardoso.

Gustavo L. Campos.

Helder Rodrigues da Costa.

Hideyuki Guilherme Sacramento; Poliana;

Hugo Moura Dalle

Humberto Galvão Dias.

Hugo Leonardo Lemos da Silva

Iara Ferreira Chaves.

Igor Temponi Costa.

lza Dalmázio

Iorque Leonardo Barbosa Junior

Ireda Lana Duarte.

Izabel Cristina Rossiter A. Cardoso.

Janine Muniz Toledo.

João Paulo Lopes de Andrade.

Julia Marques Lamego.

Juliana Boechat Alvares.

Juliana Santos da Cruz.

Keila R. Fonseca

Kilder Leite Ribeiro.

Lais Stefanie dos Reis Silva

Larissa Thompson.

Leonardo José Silva de Oliveira.

Leonardo Santiago Melgaço Silva

Letícia Drummond Rezende

Lidia Maria Andrade.

Lucas Vinícius Silva Gonçalves

Lucia Aiko Hamaji Homma.

Luciana Batista Nogueira.

Luciana Maria Silva.

Luciano Schaper.

Ludmila Pereira Aquino.

Luis Flávio Kalil Telles.

Luisa de Araujo Rabelo

Luiza de Oliveira Duarte.

Manoel Jorge Maciel T. de Souza.

Marcelo Jose de Oliveira Maia.

Marcelo Pires Batata.

Marcia Flavia Silveira.

Mateus Azevedo Dias.

Savio Siqueira Lima

Marcio Souza Dâmaso.

Mariana Assunção

Margareth Maia.

Marilia Tavares Cristóvão.

Maximiriam F.C. dos Santos.

Michelle N. Ledesma.

Monica Paiva Schettini.

Nilton de Oliveira da Silva.

Orozimbo Josué Carneiro.

Podair Julien

Paula Maria Borges Salles

Patrícia Lima Falcão.

Paulo Campos da Mata.

Paulo Henrique Campos da Mata.

Paulo Henrique Ribeiro Borges.

Paulo Henrique Soalheiro.

Paulo Maurício Costa Gomes.

Rafael Wallace Ferreira

Rafaela Aguiar

Ramon Fraga Resende

Renato de Souza Damaso.

Renato Reis.

Renato Kawamoto.

Ricardo Jota Silva.

Roberto Rabelo

Roberto Rabelo Benquerer

Rodrigo D´Alessandro de Macedo.

Sabrina Donato Silva

Savio Lana Siqueira.

Samia de Freitas Brandão.

Stela Cota Dalva

Telma Cristina Ferreira da Fonseca.

Thais Nepomuceno Silva.

Thais Melo Mendes

Thayna Mafra Almeida

Thiago Borges Pierini.

Thiago Nogueira de Souza.

Wagner Leite Araujo.

Wanderley dos Santos Roberto.

Yasser Ragab Shaban.