PESQUISAS NO NRI - Núcleo de Radiações Ionizantes

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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Atividades do Grupo de Pesquisa
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
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Auxiliou na formação de um grande numero de Professores, físicos médicos
Servidores e profissionais da iniciativa privada, incluindo médicos.
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 (IFETDivinópolis), 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. (INBpermanência 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).
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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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Algumas Pesquisas
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.
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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
Fig.4 – Ilustração da célula toroidal fusora transmutadora isotópic. Fonte: INPI, BR1020130336190
2. Campos T P R, Araujo W L. Célula Cilíndrica Fusora Transmutadora Isotópica, 2013. BR1020130336203, 27/12/2013.
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Algumas Pesquisas
2. Campos T P R, Araujo W L. Célula Cilíndrica Fusora Transmutadora
Isotópica, 2013. BR1020130336203. 27/12/2013.
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.5 – Ilustração da célula cilíndrica transmutadora isotópica. Fonte: INPI,
R1020130336203.
6. Campos T P R, DALMAZIO I. COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO METALSACARÍDEO PARA TERAPIA E DIAGNÓSTICO, 2010. PI10052160. 20/12/2010.
Fig.6 – Ilustração do acelerador de prótons
recircular e seus arranjos para produção de
radioisótopos e próton terapia. Fonte: INPI,
PI11071842.
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 glicosemetal-anion. Fonte: INPI, PI10052160
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Algumas Pesquisas
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.
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.8 - Moléculas Precursoras do
Radiofármaco.Fonte: INPI, PI09047549.
Fig.9 – Ilustração dos objetos simuladores e suas aplicações em
dosimetria em radioterapia.
Fig.10 – Estudos histológicos e imagem
da inflamação, Tc-99m-TDG. Fonte: INPI,
PI09047549
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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 Fig.15 - Ilustração das sementes cerâmicas de biovidro
incorporando metais produzidas no grupo NRI,
grupo NRI.
comparativas com a semente metálicas de I-125. Fonte:
Acervo do autor.
Fig.29 – Instrumentação para fabricação
de sementes cerâmicas biocompativeis e
biodegradáveis.
Fig.30 – Ilustração dos processos de imagem por microscopia
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eletrônica em sementes radioativas.
Algumas Pesquisas
9. Campos T P R, Mendes B M. APARATOS E PROCESSOS PARA IMPLANTES PERMANENTES ONCOLÓGICOS, 2004. PI04046552.18/10/2004.
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.
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
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Algumas Pesquisas
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.
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Algumas Pesquisas
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
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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. 25– Ilustração de sala de radioterapia para nêutrons, e
aparelho de raios-X móvel e industrial, montados no NRI.
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
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sistema de movimentação de fontes.
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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Física, Química, Matemática, Engenharia, Radiologia, Computação
Experimentação in vitro e in vivo (Estudos pré-clinicos)
Estudos Clínicos -> ANVISA -> SUS / População
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.
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Ambiente para Implantes de Sementes Radioativas
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.
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.
Fig.20 – Ilustração do laboratório de radiobiologia.
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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.