BR112019019131A2

BR112019019131A2 - método e aparelho para asfixiar artrópodes

Info

Publication number: BR112019019131A2
Application number: BR112019019131A
Authority: BR
Inventors: Gordon Dyer
Original assignee: Gordon Dyer
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2020-04-14
Also published as: AU2017444613A1; WO2019132854A1; US20220022443A1; EA201991842A1; KR20200089605A; CN110446430A; JP2021516035A; US11678652B2

Abstract

método e aparelho para asfixiar artrópodes visa danificar o invólucro gasoso que envolve e protege determinados artrópodes de seu ambiente externo circundante. a presente invenção ensina a aplicar radiação ao corpo do artrópode, a fim de distorcer a geometria precisa necessária para manter esse invólucro protetor. essa radiação absorvida torna o artrópode vulnerável a pesticidas e a outros agentes químicos. a radiação absorvida também interfere na capacidade do artrópode de respirar adequadamente através de sua cobertura do plastrão, forçando-o a aumentar a sua taxa de metabolismo através dessa radiação absorvida.

Description

“MÉTODO E APARELHO PARA ASFIXIAR ARTRÓPODES”

1. Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se à aplicação de energia radiante em artrópodes providos de plastrão, que causa danos pelo calor, excedendo, concomitantemente, o limite termorregulador viável e o limite respiratório viável dos artrópodes, sendo ambos inerentemente estressados neste ambiente de radiação absorvida. De forma mais específica, a presente invenção visa danificar artrópodes providos de plastrão, por meio do uso das características físicas inerentes ao invólucro gasoso do plastrão, que envolve e protege os artrópodes de seu ambiente externo, por meio de irradiação de luz nos artrópodes.

2. Fundamentos da Invenção [002] Plastrão é um invólucro cuticular fechado de ar que protege muitos artrópodes do contato direto com o ambiente externo, criando um estado de Cassie-Baxter. Este escudo protetor de ar é visto particularmente nos artrópodes da subclasse Acari (carrapatos, ácaros) e subordens Heteroptera (percevejos) e Anoplura (piolhos) - (Eileen Hebets, Reginald F. Chapman, Surviving the flood: plastron respiration in the nontracheate arthropod. DigitalCommons@University of Nebraska - Lincoln, Journal of Insect Physiology 46: 1 (Janeiro de 2000), pp. 13-19), (Susan M. Villarreal, Truman State University, Plastron respiration in ticks, The 2005 Ecological Society of America Annual Meeting and Exhibition. 15-18 de Dezembro de 2005), (PerezGoodwyn, P. J. 2007 Anti-wetting surfaces in Heteroptera (Insecta): Hairy solutions to any problem. In Functional Surfaces in Biology. Springer), (Maria Soledad Leonardia, Claudio R. Lazzarib, Uncovering deep mysteries: The underwater life of an amphibious louse. Journal of Insect Physiology Volume 71, Dezembro de 2014, Páginas 164-169). Em algumas espécies de artrópodes, o plastrão funciona como uma brânquia externa cuticular derivada, que permite a troca de gases. Em outras espécies de artrópodes, acredita-se

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2/19 que o plastrão organizado pela cutícula do artrópode ajude a proteger o artrópode contra a dessecação e permite que respire, seja por difusão em toda a cutícula ou por meio de seus espiráculos protegidos pelo plastrão (aparelho respiratório), enquanto ainda imerso em uma grande variedade de meios ambientais externos.

[003] Os artrópodes parasitas que possuem essa capacidade do plastrão são muito difíceis de ser erradicados porque o plastrão oferece-lhes um estado de não molhabilidade de Cassie-Baxter, protegendo-os amplamente contra qualquer exposição química inaceitável, como, por exemplo, pesticidas. Carrapatos, ácaros e piolhos estão entre os artrópodes providos de plastrão e estes causam muitos problemas à humanidade, seja diretamente, como no caso da rosácea e da inevitável infestação de ácaros dos folículos pilosos dos cílios acompanhada de olho seco/inflamação palpebral encontrada em humanos adultos, ou indiretamente, como no caso da doença de Lyme, sarna, doenças virais transmitidas por artrópodes (arbovirus), infestação de culturas e animais e (talvez o mais importante) a atual extinção da nossa população de abelhas polinizadoras (Varroose) - (Parvaiz Anwar Rather, Iffat Hassan, Human Demodex Mite: The Versatile Mite of Dermatological Importance. Indian J. Dermatol. Janeiro-Fevereiro de 2014; 59(1): 60-66), (vide também Butovich A., Lu H., McMahon A., Ketelson H., Senchyna M., Meadows D., Campbell E., Molai M., Linsenbardt E., Biophysical and morphological evaluation of human normal and dry eye meibum using hot stage polarized light microscopy. Invest Ophthalmol Vis Sci. 7 de Janeiro de 2014;55(1):87-101).

[004] Esse estado de não molhabilidade deve-se mais às relações geométricas precisas entre os vários componentes que dão origem ao plastrão e não por qualquer não molhabilidade inerente do componente em si (ou seja, dois componentes molháveis separadamente tornam-se uma combinação de não molhabilidade quando utilizados juntos na devida disposição precisa entre si) - (Thierry Darmanin, Frederic Guittard,

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Superhydrophobic and superoleophobic properties in nature. Materials Today, Volume 18, Edição 5, Junho de 2015, páginas 273-285). Além disso, devido às rigorosas exigências físicas necessárias para alcançar esse estado físico de Cassie-Baxter, surpreendentemente, existem poucas diferenças entre as cutículas das plantas e dos artrópodes que compartilham essa propriedade de não molhabilidade - (Song Ha Nguyen, Hayden K. Webb, Peter J. Mahon, Russell J. Crawford e Elena P. Ivanova, Natural Insect and Plant Micro7Nanostructured Surfaces: An Excellent Selection of Valuable Templates with Superhydrophobic and Self-Cleaning Properties. Molecules, 2014, 19(9), 13614-13630).

[005] Todos os tratamentos que tentam erradicar a atual infestação de ácaros providos de plastrão da nossa população de abelhas são, por si só, venenosos para as abelhas e, portanto, debilitam a colmeia, mesmo que as abelhas consigam sobreviver ao tratamento (David R. Tarpy, Joshua Summers, Managing Varroa Mites in Honey Bee Colonies. Department of Entomology Apicultural Program, North Carolina State University, Abril de 2006). O ácido oxálico, recentemente aprovado pela Agência de Proteção Ambiental (EPA) para uso no controle da infestação de ácaros Varroa em abelhas, é um ácido muito forte, o que significa que ele não pode ser utilizado, exceto quando muito diluído e, portanto, torna-se menos eficaz do que seria se estivesse em concentrações mais altas. Devido à sua alta acidez, o ácido oxálico é muito perigoso para os seres humanos, bem como para as abelhas (Categoria de Toxicidade I, o que indica o mais alto grau de toxicidade) e, portanto, devem ser utilizados equipamentos especiais ao manuseá-lo e administrá-lo.

[006] Ácaros Demodex, os parasitas obrigatórios que infestam cronicamente os folículos palpebrais e as glândulas palpebrais de todos os seres humanos (e, no caso de Rosácea, as glândulas sebáceas da pele), como os ácaros da abelha, também são portadores de plastrão. O plastrão é uma das características que permite aos ácaros Demodex

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4/19 alimentarem-se de seu hospedeiro humano, e ainda assim conseguem respirar, enquanto permanecem submersos no óleo espessado pela idade já mais antigo das glândulas meibomianas da pálpebra. Acredita-se que a disfunção crescente relacionada à idade das glândulas meibomianas seja a principal causa de olhos secos em pacientes de meia-idade e idosos, e é chamada de Disfunção da Glândula Meibomiana (DGM). Muitos profissionais acreditam que a crescente infestação crônica por ácaros Demodex relacionada à idade das glândulas meibomianas seja a causa subjacente da Disfunção da Glândula Meibomiana (DGM), porque esses ácaros implacáveis estão presentes nas pálpebras de todas as pessoas com 16 anos de idade ou mais e aumentam a partir daí, ao longo da vida (Jingbo Liu, Hosam Sheh, Scheffer C.G. Tseng, Pathogenic role of Demodex mites in blepharitis. Curr Opin Allergy Clin Immunol. Outubro de 2010; 10(5): 505-510).

[007] Os colírios lubrificantes são comumente utilizados para combater a sindrome do olho seco, mas, na melhor das hipóteses, podem apenas se aproximar da composição das lágrimas que ocorrem naturalmente. Além disso, eles meramente tratam os sintomas e não a causa subjacente dos olhos secos, que, em mais de 70% do tempo, é decorrente da Disfunção da Glândula Meibomiana (DGM), sendo que o produto da secreção oleosa (meibum) da glândula meibomiana é viscoso demais para fluir livremente da glândula meibomiana para as lágrimas, impedindo, portanto, que a secreção das glândulas meibomianas (meibum) vede a umidade do olho. Além disso, na forma preservada comumente utilizada, a toxicidade acumulada das gotas preservadas se torna um problema após o uso de muitas gotas de colírio em um determinado dia. Para agravar esses problemas, o uso de colírio é geralmente por tempo indeterminado e, consequentemente, torna-se um custo oneroso para o paciente.

[008] Foram feitas tentativas para tratar a causa dos olhos secos devido à Disfunção da Glândula Meibomiana (DGM), aquecendo a secreção oleosa (meibum), na tentativa de afinar a viscosidade, para que

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5/19 possa fluir melhor para as lágrimas, funcionando, assim, mais uma vez, para evitar a evaporação das lágrimas. Em 2002, Goto utilizou uma faixa elástica com tapa-olhos para apresentar calor condutivo às pálpebras externas, embora a fonte de calor para os tapa-olhos fosse feita com calor radiante infravermelho. A técnica também previa o possível uso subsequente de uma variedade de meios mecânicos para extrair a secreção oleosa (meibum) já amolecida das glândulas meibomianas (Goto, E. e outros, Treatment of Non-lnflamed Obstructive Meibomian Gland dysfunction by an Infrared Warm Compression Device, British Journal of Ophthalmology, Vol. 86 (2002), pp. 1403-1407). Embora sejam superiores ao simples uso de compressas quentes, os pontos fracos dessa técnica são: utilizar apenas pequenas quantidades de energia por causa da criação de catarata; utilizar calor de condução em vez do calor radiante, que penetra no plastrão, inerentemente melhor; utilizar apenas calor suficiente para amaciar a secreção das glândulas meibomianas (meibum) por calor, e não com o objetivo de aquecer o suficiente para danificar ou matar os ácaros Demodex que infestam a glândula meibomiana, e; aquecer apenas a parte externa da pálpebra quando as glândulas meibomianas estão posicionadas logo abaixo da superfície do interior das pálpebras e, portanto, melhor aquecidas por dentro ou, melhor ainda, por dentro e por fora, simultaneamente. Ela não ensina sobre o uso da radiação para ser aplicada em qualquer situação não ocular, como, por exemplo, em infestações de pele, nem para o controle da atual infestação por ácaros Demodex que está matando a nossa população de abelhas, nem sobre o efeito benéfico do uso dessa radiação direcionada a artrópodes/plastrões em conjunto com produtos farmacêuticos que também são direcionados ao ataque de um artrópode, como, por exemplo, aqueles descritos no documento PCT/US2016/000014 e permetrina, aumentando, inerentemente, a taxa de reação de entalpia desses produtos farmacêuticos em relação ao artrópode.

[009] Em 2015, Korb e outros depositaram uma patente de continuação em parte, reivindicando prioridade de uma patente (Patente

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Norte-Americana No. 8.915.253) intitulada “Method and Apparatus for Treating Gland Dysfunction Employing Heated Medium, cuja tradução possível seria “Método e Aparelho para o Tratamento da Disfunção Glandular Empregando um Meio Aquecido” (Pedido de Patente Norte-Americana No. 20150283402), para um método e um aparelho para o tratamento de olhos secos devido à Disfunção da Glândula Meibomiana (DGM), submetendo a glândula meibomiana e a sua secreção oleosa (meibum) contida a uma variedade de energias de calor, luz, vibração e agora radiofrequência, enquanto, simultaneamente, debridam a abertura da glândula meibomiana e extraem a secreção das glândulas meibomianas (meibum) já amolecida, por meio do uso de força de vácuo e pulsando bexigas posicionadas tanto dentro como fora das pálpebras de uma maneira complicada de ordenha. Um ponto fraco deste tratamento proposto é que ele trata o sintoma do olho seco, em oposição ao tratamento da causa subjacente dos olhos secos, infestação por ácaros Demodex nas glândulas meibomianas. Ademais, além das despesas para utilizar um dispositivo tão complicado, outro ponto fraco dessa técnica é que ela direciona e limita o calor radiante para suavizar a secreção das glândulas meibomianas (meibum) por calor, mas com uma fraqueza suficiente para não incomodar o paciente, limitando a temperatura da pele para o tratamento entre 37 e 47 graus Celsius, em vez de direcionar a energia radiante absorvível por artrópodes, suficiente para realmente danificar ou matar os ácaros Demodex que infestam a glândula meibomiana. Outra desvantagem de Korb e outros é que limitam a radiação utilizada apenas àquelas que elevam a temperatura da secreção das glândulas meibomianas (meibum), utilizando, portanto, inerentemente, a inclinação para a energia radiante utilizada na faixa de comprimento de onda de vermelho para infravermelho. No entanto, se o objetivo da radiação é danificar o artrópode, em vez do uso de calor radiante per se, então, por exemplo, no caso de um artrópode de cor vermelha, uma luz radiante de cor azul, embora não seja uma forma de calor radiante, nem seja útil para aquecer a secreção das glândulas meibomianas (meibum), danificaria

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7/19 o corpo do artrópode vermelho por causa do calor, porque essa energia do comprimento de onda azul seria absorvida em vez de refletida pelo corpo vermelho/marrom do artrópode, causando danos e/ou morte da disfunção proteica devido à desnaturação, perda de estabilidade da membrana, disfunção neuronal e hipóxia relacionada ao calor ao artrópode portador de plastrão, conforme mencionado acima. Além disso, outro ponto fraco das várias patentes de continuação em parte de Korb e outros é que, ao utilizar qualquer método de resfriamento já conhecido, é possível resfriar levemente a secreção das glândulas meibomianas (meibum) e quaisquer possíveis obstruções em seu interior a menos de 37 graus Celsius e, ainda, por meio de suficiente energia radiante absorvível por artrópodes, para também causar danos e/ou morte da disfunção proteica devido à desnaturação, perda de estabilidade da membrana, disfunção neuronal e hipóxia relacionada ao calor ao artrópode portador de plastrão. Ainda outro ponto fraco de Korb e outros é que, com medo de criar catarata, não ensinam a tratar espaços confinados na frente de um olho aberto, mesmo que essa seja a melhor maneira de tratar infestações por ácaros Demodex e olhos secos. Finalmente, assim como Goto, Korb e outros não ensinam sobre o uso de radiação em qualquer situação não ocular, como, por exemplo, em casos de infestações de pele, nem sobre o controle da atual infestação por ácaros Demodex, que está matando a nossa população de abelhas, nem sobre o efeito benéfico do uso dessa radiação direcionada ao plastrão em conjunto com produtos farmacêuticos, que também são direcionados para atacar um artrópode, como, por exemplo, permetrina e aqueles descritos no documento PCT/US2016/000014, aumentando, inerentemente, a taxa de reação de entalpia desses produtos farmacêuticos em relação ao artrópode.

[010] Também em 2015, Toyos depositou um pedido de patente (Patente Norte-Americana No. 20150174425), reivindicando prioridade de dois pedidos de patente provisórios (Pedido Provisório Norte-Americano No. 61/675.490 depositado em 25 de julho de 2012 e Pedido Provisório Norte

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Americano No. 61/792.863 depositado em 15 de março de 2013) de um método para tratamento de olhos secos devido à Disfunção da Glândula Meibomiana (DGM), ativando os fibroblastos na área da pálpebra e, portanto, melhorando o tônus palpebral e a função concomitante da glândula meibomiana com o uso de luz intensa pulsada. Sua técnica, baseando-se em observações de dermatologistas que tratavam distúrbios da pele na região periorbital, observou que a intensa luz pulsada parecia ajudar indiretamente os problemas de olho seco em seus pacientes. Talvez em decorrência da preocupação com os danos aos olhos e cílios dos pacientes e para não infringir a patente de Korb e outros, a descrição da patente de Toyos, embora não seja sua reivindicação, ele não ensina a utilizar essa luz intensa pulsada diretamente na região da glândula meibomiana. Além disso, Toyos, similarmente aos ensinamentos da dermatologia da qual derivam, ensina a limitar o comprimento de onda da luz utilizado para melhorar o olho seco e a aparência cosmética das pálpebras na faixa de 600 nm a 700 nm (amarelovermelho). Portanto, assim como Korb, um ponto fraco de Toyos é que, como os ácaros Demodex são de cor acastanhada, o melhor comprimento de onda da luz para irradiar seus corpos para a máxima absorção de energia está no extremo azul-violeta do espectro visível, e não na luz vermelha, que seria refletida. Além disso, outra desvantagem de Toyos é que ele não ensina a direcionar direta e eficientemente as glândulas meibomianas e as pálpebras com energia radiante. Em vez disso, Toyos ensina a direcionar ineficientemente a região periocular, em vez da margem palpebral onde as glândulas meibomianas e os ácaros Demodex estão localizados, na esperança de que, com intensidade suficiente, esse pulso de luz atinja de alguma forma as glândulas meibomianas. Além disso, Toyos não ensina a melhorar a aparência e a saúde das pálpebras, por meio da erradicação da infestação subjacente e onipresente de ácaros Demodex, que danificam essas pálpebras. Finalmente, assim como Goto e Korb, Toyos não ensina sobre o uso de radiação em qualquer situação não ocular, como, por exemplo, infestações de

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9/19 pele, nem sobre o controle da atual infestação por ácaros Demodex que está matando a nossa população de abelhas, nem sobre o efeito benéfico do uso dessa radiação direcionada ao plastrão, em conjunto com produtos farmacêuticos que também são direcionados ao ataque de um artrópode, como, por exemplo, permetrina e aqueles descritos no documento PCT/US2016/000014. Toyos também não ensina a aumentar inerentemente a taxa de reação de entalpia desses produtos farmacêuticos em relação ao artrópode ou distorcer com calor a geometria dos componentes químicos do plastrão do artrópode, que é crucial para proteger o artrópode de seu ambiente circundante, incluindo o ambiente farmacêutico.

[011] Nem mamíferos e nem abelhas possuem plastrões. Em vista disso, seria desejável danificar os artrópodes portadores de plastrão e, portanto, ajudar a controlar suas infestações, por meio do uso de um agente ou grupo de agentes com base nas características físicas inerentes a este plastrão, porque não seria inerentemente tóxico para mamíferos ou para abelhas. A morte completa do ácaro não é realmente necessária para que um ataque relacionado ao plastrão seja um sucesso. Apenas afastar o ácaro infestante de seu hospedeiro ou diminuir suficientemente as depredações do artrópode em seu hospedeiro seria, ainda assim, um sucesso (por exemplo, uma infestação de ácaros Demodex nas pálpebras, embora esteja presente de forma assintomática em jovens, geralmente, não se torna grave o suficiente para se tornar sintomática, depois de alguns anos).

[012] O estado Cassie-Baxter refere-se à condição de superfície não molhável que resulta quando, devido à rugosidade da estrutura hierárquica (microrrugosidade coberta com nanorrugosidade) e ângulos da superfície sólida, é energeticamente mais rentável (no sentido da tensão superficial) para as moléculas do líquido aderirem umas às outras do que preencher os vales da superfície rugosa e realmente tocar a superfície sólida.

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10/19 [013] A lei de Kirchhoff significa que, para um corpo arbitrário que emite e absorve radiação térmica em equilíbrio termodinâmico, a capacidade de emissão é igual à capacidade de absorção.

[014] Radiação de cavidade significa um objeto ou um sistema que absorve a radiação incidente sobre ele e re-irradia essa energia de uma maneira que é característica apenas deste sistema de irradiação, e não depende do tipo de radiação que é incidente sobre ele.

[015] Entalpia de reação significa a mudança de entalpia que ocorre em um sistema quando a matéria é transformada por uma determinada reação química.

[016] Processos biológicos referem-se aos processos vitais para um organismo vivo viver. Os processos biológicos são compostos de muitas reações químicas, como, por exemplo, respiração celular de oxigênio ou outros eventos envolvidos na persistência e na transformação das formas de vida.

[017] Plastrão refere-se a uma bolha de ar cuticular que protege muitos artrópodes do contato direto com o ambiente externo; composto por múltiplos componentes químicos contendo lipídios (ésteres, esteroides e terpenos monocíclicos), que são envolvidos por proteínas provenientes de múltiplas camadas de quitina endurecidas com cálcio, sendo todas exatamente, tanto química, como geometricamente inter-relacionadas, resultando em um estado físico de não molhabilidade de Cassie-Baxter.

[018] Respiração celular refere-se ao uso de oxigênio molecular (O2) como um aceitador de elétrons para um conjunto de processos e reações metabólicas que ocorrem nas células dos organismos, para converter a energia bioquímica dos nutrientes em energia química, de modo a alimentar a atividade celular. A demanda respiratória de oxigênio celular é 0 nível de oxigênio molecular exigido pela célula para facilitar um determinado

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11/19 nível de respiração celular necessário para alimentar um determinado nível de atividade celular.

Sumário da Invenção [019] Em uma modalidade, a presente invenção apresenta um método para danificar os processos biológicos de um artrópode contendo um plastrão, proteínas funcionais, membranas, neurônios e uma demanda respiratória de oxigênio celular, por meio da irradiação, no artrópode, de radiação absorvível por artrópodes suficiente para danificar/interferir nos processos biológicos do artrópode. Exemplos de tais aplicações em artrópodes incluem, mas não se limitam a: infestações de ácaros Demodex em abelhas, pele, pálpebras e glândulas meibomianas, bem como infestações de carrapatos, ácaros, percevejos e piolhos.

[020] A presente invenção também inclui o uso de radiação absorvível por artrópodes para danificar o artrópode pelo calor gerado dentro do artrópode a partir da radiação absorvível por artrópodes.

[021] A presente invenção também inclui o uso do calor gerado dentro do artrópode pela radiação absorvível por artrópodes para danificar/interferir nos processos biológicos do artrópode, causando disfunção proteica devido à desnaturação, perda de estabilidade da membrana e disfunção neuronal.

[022] A presente invenção também inclui o uso da radiação absorvível por artrópodes na porção violeta-verde do espectro visível (comprimento de onda de 380 nm a 550 nm), para danificar/interferir nos processos biológicos do artrópode.

[023] Em uma modalidade preferida, a presente invenção também inclui danos/interferências nos processos biológicos de um artrópode, por meio do uso do calor gerado pela radiação absorvível por artrópodes, para causar danos hipóxicos ao artrópode, aumentando para uma demanda

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12/19 respiratória de oxigênio celular do artrópode superior à quantidade de oxigênio que pode ser fornecida à célula a partir da difusão de oxigênio através do plastrão do artrópode. Opcionalmente, esta modalidade preferida da presente invenção também inclui a introdução de um gás não oxigenado no ambiente ao redor do artrópode irradiado, a fim de, por meio do deslocamento do ar normal disponível para o artrópode, acentuar os problemas de fornecimento de oxigênio/respiratório limitado ao plastrão forçados ao artrópode por meio deste calor absorvido. Opcionalmente, esta modalidade preferida da presente invenção inclui o uso de intensidade de radiação reduzida, mas duração aumentada de exposição à radiação, porque o objetivo da radiação, conforme descrito no presente relatório, é asfixiar o artrópode através de sua capacidade respiratória limitada pelo plastrão, em vez de danificar o artrópode pela desnaturação da proteína causada pelo calor e danos à membrana.

[024] A presente invenção também inclui danificar/interferir nos processos biológicos de um artrópode, por meio do uso do calor gerado pela radiação absorvível por artrópodes, para distorcer pelo calor as inter-relações geométricas precisas dos componentes químicos do plastrão necessário para proteger o artrópode de seu ambiente circundante e, portanto, diminuir o funcionamento do plastrão, a fim de tornar o artrópode mais suscetível a danos causados pelo ambiente.

[025] A presente invenção também inclui a introdução prévia ou concomitante de permetrina e/ou dos agentes químicos descritos no documento PCT/US2016/000014 no ambiente do artrópode, a fim de acentuar esse dano induzido pelo ambiente. Além disso, a presente invenção também visa acentuar o dano/interferência nos processos biológicos causado(a) ao artrópode por permetrina e pelos agentes químicos descritos no documento PCT/US2016/000014, por meio do aumento da taxa de entalpia de reação desses produtos farmacêuticos pelo calor gerado pela subsequente ou concomitante exposição do artrópode à radiação absorvível por artrópodes.

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13/19 [026] A presente invenção também inclui o uso de todas as fontes conhecidas de radiação absorvível por artrópodes, incluindo lâmpadas, diodos emissores de luz (LEDs), lasers com realimentação distribuída (DFBs) e lasers refletores de Bragg (DBRs).

[027] Em outra modalidade preferida, a presente invenção também inclui refletir a radiação absorvível por artrópodes de uma superfície antes de ser absorvida pelo artrópode.

[028] A presente invenção também inclui o uso de um aparelho para danificar artrópodes portadores de plastrão. Este aparelho consiste em um alojamento que possui pelo menos uma parte. Esta parte ou partes tem/têm um formato que visa definir um espaço confinado, no qual a radiação absorvível por artrópodes e o gás não oxigenado opcional são introduzidos para maximizar os danos aos artrópodes providos de plastrão. O alojamento possui superfícies internas e externas opcionalmente perfuradas com orifícios para permitir a introdução de gás não oxigenado no espaço interno confinado. Na modalidade a ser utilizada em olhos de animais, pelo menos uma dessas superfícies é capaz de ter uma orientação anterior e posterior em relação à córnea, margem palpebral e glândula meibomiana do animal. As superfícies desta modalidade ocular são capazes de se movimentar, tanto uma em relação à outra, como em relação ao olho. Além disso, em uma modalidade preferida da presente invenção, essa modalidade ocular pode ser tão simples quanto ter uma lente de contato metálica opcionalmente refletiva na superfície posterior do alojamento e um emissor de radiação, como, por exemplo, uma lâmpada, um diodo emissor de luz (LED), um laser com realimentação distribuída (DFB) ou um laser refletor de Bragg (DBR), mantido na frente do olho pela mão de um profissional de saúde, sendo que a superfície anterior, com o espaço dessas duas superfícies, define o espaço confinado de tratamento.

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14/19 [029] Em todas as modalidades, a presente invenção inclui emissores de radiação que dependem de pelo menos uma das superfícies internas do alojamento. Esses emissores direcionam a radiação emitida internamente para o espaço confinado definido entre as superfícies do alojamento.

[030] A presente invenção inclui uma modalidade para o tratamento de doenças de pele relacionadas com os ácaros Demodex, como, por exemplo, rosácea. Nesta modalidade, a própria pele é uma das superfícies do alojamento. Os emissores são montados na outra superfície interna do alojamento e direcionam sua radiação para a pele do animal. Essa superfície emissora pode ser tão simples quanto uma lâmpada, um diodo emissor de luz (LED), um laser com realimentação distribuída (DFB) ou um laser refletor de Bragg (DBR) na mão de um profissional de saúde ou montada em um suporte que repousa sobre a pele a ser tratada, com o espaço dessas duas superfícies definindo o espaço confinado de tratamento. Esta modalidade inclui, opcionalmente, o uso prévio ou concomitante de permetrina e dos agentes químicos descritos no documento PCT/US2016/000014 e, opcionalmente, a introdução concomitante de gás não oxigenado no espaço interno confinado entre as superfícies do alojamento durante a emissão de radiação.

[031] A presente invenção contempla que o alojamento inclua pelo menos um orifício.

[032] A presente invenção contempla que este orifício seja capaz de transmitir gás.

[033] A presente invenção contempla que este gás não seja oxigenado.

[034] A presente invenção contempla que os orifícios do alojamento sejam grandes o suficiente para que as partes orientadas anteriormente e as partes orientadas posteriormente do alojamento fiquem

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15/19 fisicamente separadas umas das outras quando a radiação for emitida no interior do espaço confinado do alojamento.

[035] A presente invenção contempla que a parte do alojamento orientada posteriormente seja uma lente de contato metálica na córnea do animal.

[036] A presente invenção contempla que pelo menos uma das superfícies do alojamento seja reflexiva.

[037] A presente invenção contempla que a radiação emitida esteja na porção violeta-verde do espectro visível (comprimento de onda de 380 nm a 550 nm).

[038] A presente invenção contempla que a permetrina e os agentes químicos descritos no documento PCT/US2016/000014, ou outros agentes químicos, sejam colocados no interior do alojamento antes ou concomitantemente com a emissão da radiação.

[039] A presente invenção contempla que a permetrina ou outros agentes químicos colocados no interior do alojamento sejam colocados apenas na margem palpebral, ou na pele ou na glândula meibomiana do animal antes que a radiação do alojamento seja emitida.

Descrição da Invenção [040] Conforme mencionado acima, o plastrão do artrópode é um escudo protetor preenchido de gás que envolve o corpo e/ou os espiráculos do artrópode. Como qualquer outra estrutura física fechada e preenchida de gás (por exemplo, um copo Thermos™ ou Styrofoam™), o plastrão do artrópode é isolante ao calor convectivo ou condutor, mas não é isolante à energia radiante. Portanto, assumindo uma absorção espectral razoável, qualquer energia radiante transmitida através do plastrão é absorvida pelo corpo do artrópode e, inerentemente, é convertida, pelo menos parcialmente, em calor condutor (vide acima, lei de Kirchhoff; vide também

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16/19 acima, radiação da cavidade). Essa energia radiante, já transmutada em calor condutor, não é facilmente dissipada pelo artrópode por causa do seu invólucro isolante do plastrão preenchido de gás e, portanto, conduz ao superaquecimento do corpo, do aparelho respiratório e do espiráculo do artrópode (D. I. Crisp, W. H. Thorpe, The water-protecting properties of insect hairs. Discussions of the Faraday Society, Volume 3, 1918: 210-220). Esse calor excessivo absorvido pelo artrópode provido de plastrão leva a danos e/ou morte da disfunção proteica devido à desnaturação, perda de estabilidade da membrana e disfunção neuronal sempre observada com calor excessivo (Somero, G. N. (1995), Proteins and temperature. Ann. Rev. Physiol. 57, 4368). Além disso, esse calor absorvido distorce de maneira inerente e prejudicial as relações geométricas precisas entre os vários componentes necessários para manter o estado de não molhável do plastrão e, portanto, torna o artrópode provido de plastrão mais vulnerável aos produtos farmacêuticos, que também são direcionados para atacar o artrópode, como, por exemplo, aqueles descritos no documento PCT/US2016/000014 e permetrina. Além disso, a taxa de entalpia de reação é inerentemente aumentada pela absorção dessa energia radiante pelo plastrão envolvente do artrópode, aumentando, assim, a taxa de entalpia de reação eficaz dos produtos farmacêuticos introduzidos para atacar o artrópode, como, por exemplo, aqueles descritos no documento PCT/US2016/000014 e permetrina.

[041] Conforme mencionado acima, embora o plastrão permita que o artrópode viva e respire em uma grande variedade de ambientes externos, em contrapartida, essa flexibilidade respiratória apresenta menor eficiência e controle respiratório (Verberk, W. C. E. P. e Bilton, D. T. (2013), Respiratory control in aquatic insects dictates their vulnerability to global warming. Biol. Lett. 9, 20130473). Além disso, uma maior temperatura corporal sempre leva a uma maior demanda respiratória celular de oxigênio, na tentativa de prevenir e/ou reparar a disfunção proteica induzida pelo calor e a instabilidade da membrana, conforme mencionado acima. Porém, como os

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17/19 artrópodes providos de plastrão são limitados pela respiração devido à quantidade de oxigênio que pode se difundir em seu plastrão, eles são menos bem equipados do que as criaturas não providas de plastrão, para lidar com esse aumento de temperatura (Wilco C. E. P. Verberk, David T. Bilton, Oxygenlimited thermal tolerance is seen in a plastron-breathing insect and can be induced in a bimodal gas exchanger. Journal of Experimental Biology 2015 218: 2083-2088). Essa vulnerabilidade ao calor é particularmente verdadeira quando o ambiente circundante já está com oxigênio limitado, como, por exemplo, pode ser visto em um lago estagnado ou, por exemplo, um ácaro Demodex vivendo completamente submerso no óleo do saco da glândula meibomiana ou vivendo de cabeça para baixo no folículo de um cílio (ibidem). Além disso, essa vulnerabilidade ao calor induzido por radiação absorvida também seria acentuada se o ambiente atmosférico circundante tivesse com oxigênio limitado artificialmente, como, por exemplo, substituindo, seja parcial ou totalmente, o ar normal confinado em uma colmeia ou dentro de um espaço confinado na frente de um olho, por um gás que não seja o oxigênio, como, por exemplo, o dióxido de carbono ou o nitrogênio. Além disso, essa vulnerabilidade de temperatura diferencial dependente de oxigênio de criaturas portadoras de plastrão versus criaturas não portadoras de plastrão é inerentemente ainda mais acentuada, como, por exemplo, na pálpebra humana, uma vez que o efeito do resfriamento radiador dos vasos sanguíneos e linfáticos presentes na pálpebra e no tecido da pele circundante, ou o efeito de resfriamento evaporativo da transpiração, são levados em consideração. Mesmo os artrópodes contendo um plastrão limitado a cobrir seus espiráculos são vulneráveis ao aumento da demanda respiratória induzida pelo calor inerente imposto a eles porque o plastrão, conforme mencionado acima, limita o fornecimento de oxigênio. Essa ineficiência respiratória induzida pela radiação absorvida leva a danos nos artrópodes e à morte por hipóxia, além de qualquer disfunção proteica induzida pela radiação e instabilidade da membrana que eles também sofreriam.

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18/19 [042] A descrição acima pretende ser ilustrativa e não deve ser considerada limitativa. Outras variações dentro do âmbito e do escopo da presente invenção são possíveis e serão úteis para os especialistas na técnica.

Breve Descrição do Aparelho Ocular [043] A porção do aparelho ocular da presente invenção consiste em uma lente de contato metálica que repousa sobre um olho aberto e é semelhante àquelas projetadas para proteger o olho durante cirurgias palpebrais a laser, como, por exemplo, aquelas descritas nas Patentes No. 5.918.600 e No. 6.123.081. No entanto, a fim de irradiar um espaço confinado na frente do olho aberto, de modo a maximizar a exposição dos ácaros Demodex/artrópodes portadores de plastrão à energia radiante e possivelmente alojar/confinar gases não oxigenados, a presente invenção inclui duas modalidades: na primeira modalidade, produtores de energia radiante de cano curto (1 a 2 mm) são montados na frente da lente de contato metálica, que direciona a energia radiante produzida anteriormente, através das glândulas meibomianas/cílios infestadas(os) por ácaros Demodex, na direção de uma segunda superfície produtora de energia radiante (possivelmente portátil) localizada anteriormente ao olho, que direciona a energia radiante posteriormente, através das glândulas meibomianas/cílios infestadas(os) por ácaros Demodex, de volta para a lente de contato metálica; na segunda modalidade, embora como na primeira modalidade, ou a lente de contato metálica ou a superfície anterior é refletora, os produtores de energia radiante são montados em apenas uma destas duas estruturas e as glândulas meibomianas/cílios infestadas(os) por ácaros Demodex são irradiadas(os) diretamente pelos produtores de energia radiante, que são montados em uma única estrutura, e irradiadas(os) indiretamente pela energia radiante que reflete de volta para elas(es) pela superfície reflexiva da segunda estrutura/superfície.

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19/19 [044] Ambas as modalidades englobam o uso de todos os produtores de energia radiante conhecidos, incluindo todos os LEDs conhecidos (diodos emissores de luz), todos os lasers com realimentação distribuída (DFBs) conhecidos e todos os lasers de refletor Bragg (DBRs) conhecidos. Ambas as modalidades englobam, opcionalmente, o uso de todos os métodos de resfriamento conhecidos, incluindo sopro de gases à temperatura ambiente ou gases resfriados nas duas estruturas e nas glândulas meibomianas e seus tecidos oculares circundantes, a fim de evitar danos causados pelo calor nas estruturas dos bulbos oculares circundantes, como, por exemplo, formação de catarata induzida e glaucoma, e, opcionalmente, manter a secreção das glândulas meibomianas (meibum) e quaisquer possíveis obstruções presentes abaixo de 37 graus Celsius.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. MÉTODO PARA DANIFICAR OS PROCESSOS BIOLÓGICOS DE UM ARTRÓPODE, presente no grupo constituído por mamíferos, gados e abelhas, contendo plastrão, proteínas funcionais, membranas, neurônios e uma demanda respiratória de oxigênio celular, caracterizado pelo fato de o método compreender a irradiação do artrópode com radiação absorvível por artrópodes.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a radiação absorvível por artrópodes danificar o artrópode pelo calor gerado dentro do artrópode a partir da radiação absorvível por artrópodes.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o calor gerado dentro do artrópode pela radiação absorvível por artrópodes danificar/interferir nos processos biológicos do artrópode, causando disfunção proteica, devido à desnaturação, perda de estabilidade da membrana e disfunção neuronal.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a radiação absorvível por artrópodes estar na porção violeta-verde do espectro visível (comprimento de onda de 380 nm a 550 nm).
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o dano/interferência nos processos biológicos do artrópode pelo calor gerado pela radiação absorvível por artrópodes ser um dano hipóxico causado pelo calor gerado, aumentando para uma demanda respiratória de oxigênio celular do artrópode superior à quantidade de oxigênio que pode ser fornecida à célula a partir da difusão de oxigênio através do plastrão do artrópode.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o dano/interferência nos processos biológicos do

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2/3 artrópode pelo calor gerado pela radiação absorvível por artrópodes ser um dano ambientalmente induzido, causado pela distorção por calor das inter-relações geométricas precisas dos componentes químicos do plastrão necessário para proteger o artrópode de seu ambiente circundante.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o dano induzido pelo ambiente circundante causado ao artrópode incluir danos resultantes da exposição do artrópode ao grupo constituído por todos os pesticidas e agentes químicos conhecidos.
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o dano/interferência nos processos biológicos do artrópode pelo calor gerado pela radiação absorvível por artrópodes ser feito(a) pelo aumento da taxa de entalpia de reação dos produtos farmacêuticos selecionados do grupo constituído por todos os pesticidas e agentes químicos conhecidos.
9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a fonte de radiação absorvível por artrópodes ser selecionada do grupo constituído por lâmpadas, diodos emissores de luz (LEDs), lasers com realimentação distribuída (DFBs) e lasers refletores de Bragg (DBRs).
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a radiação absorvível por artrópodes ser refletida na superfície antes de ser absorvida pelo artrópode.
11. APARELHO UTILIZADO PARA DANIFICAR ARTRÓPODES PORTADORES DE PLASTRÃO caracterizado pelo fato de compreender:

- um alojamento contendo pelo menos uma parte e é capaz de definir um espaço confinado, que tem superfícies internas e externas que podem incluir orifícios;

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- pelo menos uma das superfícies com uma orientação anterior e posterior em relação a um animal contendo córnea, pele, margem palpebral e glândula meibomiana;

- uma superfície que pode mover-se, e;

- emissores de radiação que dependem de pelo menos uma das superfícies internas do alojamento, a qual direciona a radiação emitida internamente.
12. APARELHO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o alojamento possuir pelo menos um orifício.
13. APARELHO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o orifício poder transmitir gás.
14. APARELHO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o gás não ser oxigenado.
15. APARELHO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de os orifícios do alojamento serem grandes o suficiente para que as partes orientadas anteriormente e as partes orientadas posteriormente do alojamento fiquem fisicamente separadas umas das outras quando a radiação for emitida no interior do espaço confinado do alojamento.
16. APARELHO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de a parte do alojamento orientada posteriormente ser uma lente de contato metálica utilizada na córnea do animal.
17. APARELHO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de pelo menos uma das superfícies do alojamento ser refletiva.
18. APARELHO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a radiação emitida estar na porção violeta-verde do espectro visível (comprimento de onda de 380 nm a 550 nm).