Cientistas tentam adaptar acelerador de partículas para uso contra o câncer

   O desafio atual dos cientistas para melhorar os tratamentos contra o câncer é conseguir construir pequenos aceleradores de partículas para produzir feixes de prótons capazes de eliminar células cancerígenas de forma mais eficiente do que a radioterapia.

   Durante os últimos anos, os tratamentos contra o câncer que usavam raios X foram substituídos em alguns hospitais por outros que utilizam feixes de prótons, o mesmo tipo de partículas usadas nas colisões no Grande Acelerador de Hádrons (LHC) do Cern. O LHC é usado em várias experiências da física, e tem como um de seus objetivos encontrar o bóson de Higgs, apelidado de "partícula de Deus".
   Esses feixes de prótons se transformam em um bisturi mais preciso e eficaz do que os raios X, mas têm inconvenientes. Quando entra no corpo, a radiação dessas partículas afeta tanto as células cancerígenas quanto as saudáveis.
   O Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern, na sigla em francês) está tentando desenvolver novos tratamentos usando antiprótons para minimizar o efeito da radiação sobre as células não afetadas. Se esses tratamentos forem validados para uso clínico contra o câncer, a primeira aplicação demorará ao menos uma década. 
"Agora o importante é construir aceleradores menores e mais baratos para que cada hospital possa tê-los em uma sala de tratamento. Nós podemos produzir os prótons, mas não vamos nos dedicar a gerar essas partículas para hospitais", acrescentou o diretor do Cern, Rolf-Dieter Heuer.

Leia mais: G1 - O Portal de notícias da Globo

Insulina ainda é produzida em diabéticos tipo 1

  O organismo de pessoas com diabetes tipo 1 continua a produzir insulina, afirmam pesquisadores do Hospital General de Massachusetts, em Boston (EUA).

O grupo sugere que algumas células pancreáticas, responsáveis pela produção do hormônio, continuam a funcionar nos diabéticos, levando os cientistas a acreditar que elas poderiam ser regeneradas no futuro.

No diabetes do tipo 1, os leucócitos interpretam erroneamente que as células beta do pâncreas são corpos estranhos e estes, por sua vez, passam a ser atacados pelos anticorpos, o que leva à falta de insulina essencial para controlar os níveis de glicemia do sangue.

No estágio inicial da doença, as ilhotas de Langerhans liberam uma quantidade de insulina, mas como também são atacados, ao longo do tempo o corpo deixa de produzir insulina em quantidade suficiente.

Segundo os resultados obtidos pela equipe de Boston, essa premissa pode estar equivocada.

Denise Faustman e equipe analisaram o sangue de 182 diabéticos em busca do peptídeo C, uma proteína que é fabricada exclusivamente durante a produção de insulina pelo corpo.

O peptídeo C foi encontrado em 80% dos pesquisados, todos diagnosticados com diabetes tipo 2, durante os últimos cinco anos.

Baustman também detectou a mesma proteína em 10% dos diabéticos diagnosticados com a doença entre 31 e 40 anos atrás.

De acordo com a pesquisadora, isso mostra que os diabéticos poderiam restabelecer a produção de insulina para níveis normais, recuperando-se as células produtoras de insulinas da mesma forma como tem sido feito com as células-tronco.

Leia notícias complementares a essa, já postadas no blog:

"Um pâncreas artificial capaz de curar diabetes tipo 1?"

"Transplante de células pode melhorar diabetes"

Fonte: Folha online

Altíssima qualidade

Argila sintética elimina resíduos no processamento de nanotubos de carbono

© LQES / UNICAMP

Nanotubos de paredes múltiplas purificados são detectados em microscópio eletrônico de transmissão na Unicamp

Um método simples e inovador para o tratamento de resíduos que sobram nos laboratórios após a purificação de nanotubos de carbono – formados por folhas de átomos de carbono enroladas na forma de tubo – foi desenvolvido pelo grupo de pesquisa do professor Oswaldo Alves, do Laboratório de Química do Estado Sólido da Universidade Estadual de Campinas (LQES-Unicamp). Utilizando nanopartículas de hidrotalcita sintética, um tipo de argila, os pesquisadores conseguiram remover cerca de 99% das impurezas do efluente resultante do processo de purificação.

A hidrotalcita é uma argila altamente adsorvente composta por camadas positivamente carregadas – íons com carga elétrica positiva – de hidróxido misto de metais, geralmente alumínio e magnésio, intercaladas por camadas de ânions – íons com carga elétrica negativa –, como o carbonato. No processo de adsorção, as moléculas ou íons ficam retidos na superfície da hidrotalcita por interações químicas ou físicas.

O método inédito de limpeza de efluentes gerados em sistemas de purificação de nanotubos resultou no depósito de uma patente nacional e sua extensão internacional pela Agência de Inovação da Unicamp, a Inova. A patente internacional foi requerida para resguardar os resultados do trabalho apresentados no Congresso NanoSafe 2010, em Grenoble, na França, com a participação de pesquisadores que trabalham com os riscos da nanotecnologia e de empresas produtoras de nanomateriais.

A necessidade de purificação dos nanotubos no laboratório teve início em 2003, quando os pesquisadores planejavam estudar a interação das nanoestruturas com organismos vivos. Uma das pesquisas feitas nessa linha, essencial para o desenvolvimento do processo de purificação, foi conduzida pelo biólogo Diego Stéfani Martinez durante o seu doutorado orientado por Alves. Também participaram ativamente da pesquisa, que engloba desde a purificação e caracterização das nanoestruturas até a interação entre elas e os diferentes níveis de organização dos biossistemas, os pesquisadores Antonio Gomes de Souza Filho e Natália Parizotto. O objetivo era analisar os impactos que os nanotubos poderiam causar, por exemplo, no ecossistema aquático.

Para o estudo foi utilizado o microcrustáceo bioindicador Daphnia similis, conhecido como pulga-d’água. Diferentes concentrações de nanotubos colocados em água mineral por até 48 horas foram avaliadas com a intenção de verificar se interferiam na mobilidade da pulga-d’água, o que seria considerado um efeito adverso. O resultado apontou ausência de toxicidade aguda para o microcrustáceo até a concentração de 30 miligramas por litro.

Para desenvolver esse e outros estudos similares era necessário ter nanotubos de alta qualidade, sem resíduos de carbono amorfo ou de catalisadores metálicos usados no processo de síntese. “A purificação é uma etapa essencial para criarmos novos usos químicos para os nanotubos e também para que possamos empregar as nanoestruturas em estudos de interação com sistemas biológicos”, diz Alves. Na época, os nanotubos encontrados no mercado apresentavam uma heterogeneidade muito grande. Em uma mesma amostra podiam ser encontradas estruturas com diferentes formas, diâmetros e teor de impurezas.

Era necessário ter um padrão. Foram quatro anos até chegar a um protocolo constistente de purificação, mas um novo resíduo surgiu e precisava ser tratado. “Conseguimos eliminar as impurezas da síntese, mas não as impurezas da oxidação, chamadas de debris de oxidação”, diz Alves. Isso ocorre porque, para permitir que os nanotubos sejam dispersos em água e compatíveis com diferentes materiais, é feito um tratamento com misturas altamente oxidantes, que contêm ácido sulfúrico e ácido nítrico.

Para eliminar essas impurezas, foi necessário adicionar ao processo uma solução de soda cáustica (hidróxido de sódio) diluída, usada na indústria na fabricação de papel, tecidos, detergentes, alimentos e biodiesel. No entanto, não dava para descartar sem nenhum tipo de tratamento o efluente resultante, um líquido de cor escura constituído de uma complexa mistura de substâncias poliaromáticas e matéria orgânica. Se não for tratado adequadamente, ele pode contaminar lençóis freáticos e rios com substâncias químicas difíceis de serem retiradas em estações de tratamento de água antes do consumo humano.

“Decidimos então partir para a purificação da purificação”, diz Alves. Foi aí que os pesquisadores resolveram testar a hidrotalcita, que desde os anos 1990 era estudada no laboratório pelas suas propriedades físico-químicas. Tanto que ela havia sido empregada em um processo de tratamento de efluentes da indústria têxtil, desenvolvido em parceria com a empresa Contech (ver edição 155 de Pesquisa FAPESP).

Nos testes feitos, a argila eliminou os resíduos formados no processo de purificação dos nanotubos, gerando um sólido escuro que pode ser separado por decantação. Além da vantagem da eliminação das impurezas de oxidação, a solução de hidróxido de sódio restante pode voltar para o processo e ser reusada com a mesma eficiência. O pó escuro obtido, ao passar por um tratamento térmico, elimina a matéria orgânica e volta a ser branco. Nessa forma, pode também ser reutilizado em um novo processo de remoção sem perda de eficiência.

1. STÉFANI, D. et al. Structural and proactive safety aspects of oxidation debris from multiwalled carbon nanotubes. Journal of Hazardous Materials. v. 189, p. 391-96. 2011.
2. ALVES, O. L. et al. Hydrotalcites: a highly efficient ecomaterial for effluent treatment originated from carbon nanotubes chemical processing. Journal of Physics: Conference Series. 304 012024. 2011.

Fonte: Revista FAPESP - Fev/2012

A arquitetura dos tecidos

     Depois do boom de estudos sobre o genoma e as proteínas, os pesquisadores das ciências biológicas voltam agora sua atenção para os processos de diferenciação celular envolvidos no desenvolvimento de cada indivíduo, desde o embrião até a fase adulta. Um exemplo é o trabalho do engenheiro eletrônico Luciano da Fontoura Costa, professor do Instituto de Física de São Carlos, da Universidade de São Paulo (IFSC-USP). Ele desenvolveu e implementou métodos computacionais para analisar imagens de células do epitélio, tecido que recobre interna ou externamente os órgãos. O objetivo era verificar as ligações entre as células e traçar a rede de contatos de cada uma delas, transformando essas informações em grafos – uma espécie de diagrama, representado como um conjunto de pontos (nós ou vértices) ligados por retas.
     O trabalho resultou num artigo publicado recentemente na revista científica Nature Communications. Nele, os pesquisadores demonstram como podem identificar, com mais precisão e sensibilidade, o início da especialização das células. Segundo Costa, o estudo é consequência de anos de colaboração dele com os pesquisadores Madan Babu e Luis Escudero, ambos do Laboratório de Biologia Molecular de Cambridge, na Inglaterra. “O principal objetivo dessa pesquisa foi investigar a organização epitelial de uma forma mais abrangente e sistemática, usando não apenas medidas da forma de cada célula, mas também uma rede de contatos entre elas”, explica Costa.


     Para mais, acesse Revista Pesquisa Fapesp.

Da ficção para a realidade: sim, os zumbis existem!

O que pareceria história de ficção está sendo estudado na Universidade da Pensilvânia. Pesquisadores descobriram que um fungo está infiltrando o cérebro de formigas e manipulando seus corpos.

Mas isso não ocorre com qualquer fungo e nem com qualquer formiga!

O fungo 'Ophiocordyceps unilateralis' infiltra-se no cérebro das formigas carpinteiras tropicais (da espécie 'Camponotus leonardi') e passa a manipular seumentos, a fim de perpetuar a espécie do mesmo.

O lider da pesquisa, Dr. David Hughes, explica que, primeiramente, o fungo utiliza a formiga como fonte de alimento móvel; Depois, prejudica seus músculos e o sistema nervoso central da formiga. "O resultado é uma formiga com um andar zumbificado, que é levada até regiões úmidas e frias, propiciando um ambiente perfeito para o crescimento e a reprodução do fungo", disse Hughes.

As formigas são infectadas por esporos do fungo quando descem para a parte de baixo da floresta. Esses esporos germinam e penetram no corpo da formiga, infectando o animal e matando-o após alguns dias, fazendo com que uma haste surja na cabeça do animal, pronta para liberar mais esporos.

Dr. Hughes diz ainda que sua contínua pesquisa na universidade visa descobrir como o fungo pode ser usado para controle de pestes em ambientes domésticos.

Para ler a notícia na íntegra (em inglês), acesse: aqui.

Diagnóstico fácil

Um equipamento de diagnóstico capaz de detectar até 20 doenças em apenas alguns minutos está sendo desenvolvido por um consórcio liderado por três instituições de pesquisa do Paraná. Chamado de plataforma para diagnósticos multiplex, o kit será produzido industrialmente, a partir de 2014, pela empresa Lifemed, com sede em Pelotas (RS). No início, o aparelho será utilizado para diagnóstico de HIV, citomegalovirose, rubéola, sífilis, toxoplasmose e hepatite A, B e C em exames de pré-natal na Rede Cegonha, programa do Ministério da Saúde de assistência a mães e bebês. 

O equipamento é composto basicamente de três partes: micropartículas de poliestireno (o mesmo material usado para fabricar isopor); um disco de polímero, semelhante a um CD, chamado pelos pesquisadores de chip; e o equipamento que o faz rodar. Quem desenvolveu as partículas foi a equipe do físico Cyro Ketzer Saul, do Departamento de Física da UFPR. Cada uma delas tem cerca de 10 micrômetros de diâmetro (um micrômetro equivale à milionésima parte do metro). “Por meio de reações químicas, envolvemos as partículas com antígenos de um determinado patógeno, como vírus ou outros microrganismos causadores de doenças”, explica Krieger. O antígeno é uma proteína ou pedaço de proteína estranha ao organismo que provoca uma resposta imunológica com formação de anticorpos.

Até agora, o projeto já passou pela fase de bancada de laboratório, que comprovou sua viabilidade. “Já temos o que se chama uma prova de conceito”, explica Saul. “Sabemos que funciona e como funciona. Agora queremos produzir o equipamento industrialmente.” Para isso foi assinado em janeiro um convênio entre a Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), a Fiocruz e o Instituto de Biologia Molecular do Paraná (IBMP), que prevê a liberação de R$ 8 milhões para as próximas fases de desenvolvimento, validação e registro do kit. O ICC vai coordenar esta nova etapa, que será desenvolvida com participação de duas outras unidades da Fiocruz, Instituto Aggeu Magalhães, de Pernambuco, e Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos (Bio-Manguinhos), do Rio de Janeiro, além da UFPR, da UTFPR e do IBMP.

A derrota dos Highlanders

Simulação computacional indica que envelhecer pode ser uma vantagem adaptativa

© ANDRÉ MARTINS / PLOS ONE

As imagens representam o mesmo momento de uma simulação. Na da esquerda, os membros do time que envelhece estão pintados de azul e os imortais, de vermelho. Na da direita, os dois grupos foram coloridos de verde, como se fossem uma única equipe. Os pontos em tons mais escuros, destacados pelas setas, indicam os indivíduos mais adaptados ao ambiente, que se concentram entre a população capaz de envelhecer

Nos filmes de cinema sobre o personagem Highlander, um guerreiro escocês que se tornou imortal no início do século XVI, o protagonista Connor MacLeod atravessa as eras combatendo malfeitores e fazendo justiça sem sentir o peso da passagem do tempo. O herói não envelhece nunca, seu corpo simplesmente não degenera. A única forma de morrer é ser decapitado por um inimigo. Diante desse enredo fictício, o senso comum leva a pensar que um exército formado exclusivamente de Highlanders seria praticamente imbatível diante de uma armada equivalente de mortais.

Mas uma série de simulações computacionais feitas por um pesquisador brasileiro sugere que tornar-se senil pode ser uma vantagem evolutiva para uma população se o processo de seleção natural ocorrer num ambiente permeado por mudanças. Nessa situação, o grupo cujos membros podem ficar mais velhos tende a ganhar a luta pela sobrevivência e provocar a extinção do bando dos imortais. A explicação para a vitória da população que envelhece estaria em sua capacidade maior de se moldar a alterações no hábitat e gerar mais rapidamente linhagens adaptadas ao ambiente do que os competidores dotados de uma biologia imune aos efeitos da senescência.

O trabalho, cujos resultados são aparentemente paradoxais ou ao menos contraintuitivos, foi feito pelo físico teórico André Martins, da Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo (EACH-USP). “Embora seja prejudicial aos indivíduos e tenha um custo evolutivo, o envelhecimento pode ser um benefício em si”, afirma Martins, que publicou o estudo, feito apenas por ele mesmo, sem colaboradores, em 16 de setembro do ano passado na revista científica PLoS ONE. “Ele permite que as novas linhagens se adaptem mais rapidamente a mudanças nas condições de vida.”

Nas simulações em que os indivíduos dos dois exércitos estavam expostos a alterações ambientais e mutações genéticas, o time dos mortais ganhou 39 de 50 batalhas contra os imortais. Essa supremacia não se manteve, no entanto, quando o cenário virtual em que ocorria a disputa era diametralmente oposto. Num ambiente estático e em que os grupos de indivíduos não sofriam alterações em seu DNA, os Highlanders venceram todas as contendas, em geral após disputas que se estenderam ao longo de 220 gerações. “Foram testadas diferentes intensidades de mutação e de mudança ambienal e também alteramos a idade da morte por senescência”, diz o físico da USP. “A vitória dos que envelheciam foi observada numa grande faixa de variação desses parâmetros, enquanto a dos imortais ocorreu em ambientes com mudança muito lenta ou inexistente.”

Na natureza, as condições em que as distintas populações ou espécies competem costumam mudar de tempos em tempos. Por isso, segundo Martins, os resultados de suas simulações favorecem a interpretação de que ficar mais velho pode ter sido uma vantagem adaptativa naturalmente selecionada pelo processo evolutivo. “Acredito que isso seja verdadeiro, embora contrarie a teoria estabelecida”, comenta o pesquisador americano Joshua Mitteldorf, teórico especializado em evolução e modelos computacionais da Temple University, da Filadélfia. “Nos últimos 50 anos, vários experimentos mostram que envelhecer é uma adaptação enquanto as teorias dizem que não pode ser.”
Genes ligados ao processo de envelhecimento parecem ser bem preservados em muitas espécies de animais. Em 2008, pesquisadores da Universidade de Arkansas aumentaram em 10 vezes o tempo de vida do verme C. elegans, um dos organismos-modelo da biologia, introduzindo uma mutação num único gene. Em vez de morrer após duas semanas, exemplares do nematódeo viveram seis meses, alguns até nove meses. Dietas à base de restrições calóricas também têm se mostrado úteis para aumentar a vida de algumas espécies em estudos laboratoriais. Essas evidências, mais o fato de existirem nos organismos mecanismos de morte celular programada, como a apoptose, costumam ser citadas pelos defensores da ideia de que a capacidade de se tornar senil foi uma característica escolhida pela seleção natural.

As principais teorias evolutivas sobre o envelhecimento das últimas décadas, no entanto, caminham no sentido oposto. Grosso modo, defendem a ideia de que a senilidade é uma espécie de efeito colateral, de custo a ser cobrado a longo prazo, em razão de ganhos obtidos durante a juventude. Por essa linha de raciocínio, os primeiros anos de vida seriam o momento crucial de uma espécie, quando ela está mais apta a se reproduzir e perpetuar seus descendentes. Como poucos indivíduos na natureza atingiriam a idade avançada em razão das pressões do meio, a seleção natural não teria privilegiado traços benéficos para a velhice.
Para continuar lendo esta postagem acesse: Revista FAPESP - Fev/2012

Bactérias limpam obras de arte

    Bactérias nos quadros

    Pegue uma obra de arte famosa, daquelas guardadas em museus ou igrejas há séculos, e infeste-a de bactérias.

    O que à primeira vez mais se parece com uma receita de vandalismo, está-se mostrando altamente eficaz para limpar pinturas famosas.

    Os testes estão sendo conduzidos em pinturas da Igreja de São João, em Valência, na Espanha, e nos murais do Campo Santo, de Pisa, na Itália, por um grupo de cientistas de três instituições espanholas.

    A aplicação das bactérias começou em meados do ano passado, em afrescos do pintor Antonio Palomino, do século 17.

    As primeiras avaliações mostram que o tipo adequado de microrganismo é capaz de limpar as obras de arte muito rapidamente e sem causar qualquer dano à pintura - e nem ao meio ambiente ou às pessoas.



   A Dra. Pilar Bosch trabalhando nas pinturas da Igreja de

São João, em Valência.[Imagem: RUVID].

Leia na íntegra: Inovação Tecnológica

Jejum pode ajudar a proteger cérebro

Jejuar um ou dois dias por semana pode proteger o cérebro contra doenças degenerativas como mal de Parkinson ou de Alzheimer, segundo um estudo realizado pelo National Institute on Ageing (NIA), em Baltimore, nos Estados Unidos.
"Reduzir o consumo de calorias poderia ajudar o cérebro, mas fazer isso simplesmente diminuindo o consumo de alimentos pode não ser a melhor maneira de ativar esta proteção.
É provavelmente melhor alternar períodos de jejum, em que você ingere praticamente nada, com períodos em que você come o quanto quiser", disse Mark Mattson, líder do laboratório de neurociências do Instituto, durante o encontro anual da Associação Americana para o Avanço da Ciência, em Vancouver.
Segundo ele, seria suficiente reduzir o consumo diário para 500 calorias, o equivalente a alguns legumes e chá, duas vezes por semana, para sentir os benefícios.
O National Institute of Ageing baseou suas conclusões em um estudo com ratos de laboratório, no qual alguns animais receberam um mínimo de calorias em dias alternados.Estes ratos viveram duas vezes mais que os animais que se alimentaram normalmente.
Mattson afirma que os ratos que comiam em dias alternados ficaram mais sensíveis à insulina - o hormônio que controla os níveis de açúcar no sangue - e precisavam produzir uma quantidade menor da substância.
Altos níveis de insulina são normalmente associados a uma diminuição da função cerebral e a um maior risco de diabetes.
Além disso, segundo o cientista, o jejum teria feito com que os animais apresentassem um maior desenvolvimento de novas células cerebrais e se mostrassem mais resistentes ao stress, além de ter protegido os ratos dos equivalentes a doenças como mal de Parkinson e Alzheimer.

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Robô feito de DNA pode combater o câncer

Cientistas do Wyss Institute, da Universidade Harvard, nos Estados Unidos, criaram um nano-robô feito com partes de DNA capazes de transportar moléculas para dentro de células do corpo humano.

          A miniaturização dos robôs, fazendo-os encolher até a escala molecular, poderá oferecer aos cientistas ferramentas para atuar em nível molecular que trarão os mesmos benefícios que os robôs e a automação trouxeram para a escala macroscópica. Esses robôs moleculares poderão ser programados para avaliar o ambiente ao seu redor por meio de sensores, detectando, por exemplo, moléculas no interior das células que indiquem a presença de doenças e, assim, descarregar drogas que eliminem células cancerosas.

              O nanorrobô, com um comportamento que pode ser controlado previamente, foi construído com uma técnica chamada origami de DNA. Esta técnica é uma espécie de estrutura feita com fitas de DNA que se encaixam autonomamente para formar virtualmente qualquer formato ou padrão.

                Usando as propriedades de reconhecimento de sequências dos pares de bases, os origamis de DNA são criados a partir de uma longa fita de DNA e uma mistura de diversos tipos de fitas curtas de DNA que se ligam à fita longa no formato desejado por meio de uma espécie de "grampo".

              O DNA de origami foi desenvolvido com base na ação de algumas das células de defesa do corpo humano, conhecidas como glóbulos brancos. Ele utiliza formatos tridimensionais de DNA e é o primeiro a usar fragmentos com o objetivo de transmitir mensagens moleculares. O recipiente pode conter vários tipos de cargas. Portanto, ele pode incluir moléculas específicas com instruções codificadas, que podem interagir com a superfície de células de sinalização de receptores. Durante os estudos, as células de linfoma e de leucemia  foram atacadas. Segundo os cientistas, a vantagem do uso do DNA como meio transportador está no fato do material ser biodegradável e compatível com o nosso corpo.

Fonte: Infoabril

Novo material é inspirado em cutícula de insetos

               Cientistas conseguiram reproduzir artificialmente a resistência e a versatilidade de uma das substâncias mais extraordinárias da natureza: a carapaça dos insetos. O material biomimético foi criado por Javier Fernandez e Donald Ingber, da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos. Os dois pesquisadores afirmam que seu novo material, que é biocompatível e biodegradável, tem o potencial para substituir os plásticos em materiais de consumo e em equipamentos médicos.

            Os cientistas sintetizaram o material usando quitina, extraída da carapaça de camarões, e a proteína fibroína, extraída da seda das aranhas. Foi por conta dessa origem que eles batizaram o material de shrilk, uma junção de shrimp (camarão) e silk (seda). O compósito shrilk tem a resistência e a dureza de uma liga de alumínio, mas com apenas metade do peso, e pode ser fabricada fina o suficiente para se tornar transparente. Segundo os pesquisadores, o material é também facilmente moldável em formatos complexos, incluindo tubos, e pode ser fabricado a custo baixo, uma vez que as matérias-primas são largamente disponíveis - a casca de camarão é um rejeito que é jogado fora. Assim, variando o conteúdo de água no processo de fabricação, os dois pesquisadores conseguiram reproduzir as largas variações nas propriedades do material, da elasticidade à rigidez completa.

            Portanto, na prática, as aplicações da nova descoberta incluem a substituição dos plásticos por um material biodegradável na fabricação de sacos de lixo, fraldas e embalagens menos agressivas ao meio ambiente, sem colocar em risco a resistência ou a integridade do produto. Os pesquisadores também vêem a Shrilk como um material biocompatível resistente a ser utilizado na prática médica em diversas vertentes, como em suturas e terapias regenerativas do tecido. Isso significa que, algum dia, em breve, os seres humanos poderão reparar seus corpos com o material da cutícula de insetos. Já imaginou?

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Cientistas criam métodos para 'turbinar' fotossíntese

  Há milhões de anos, plantas, algas e algumas bactérias fazem uso da fotossíntese para transformar luz em energia. Cientistas agora se apressam a dizer: elas têm feito isso errado. Ou melhor, de um jeito ineficiente, que aproveita só 5% do que poderia.

  Três dos principais nomes da área protagonizaram ontem uma das palestras que mais despertaram a atenção do público presente na reunião anual da AAAS (Sociedade Americana para o Progresso da Ciência), em Vancouver, no Canadá.

  "Essa história toda de otimizar a fotossíntese pode parecer maluquice, mas eu garanto que não é. Afinal, eu não teria sido chamada para falar em um evento tão importante se a minha pesquisa não fizesse sentido", disse Anna Jones, da Universidade do Estado do Arizona.

  Ela e outros pesquisadores querem otimizar o processo de transformação da energia recebida do Sol. Atingir esse objetivo permitirá melhorar culturas de alimentos e produzir combustíveis renováveis de um jeito sustentável e em grandes quantidades.

  "Na natureza, a enzima que acelera a fotossíntese, a rubisco, acaba saturada após algum tempo de exposição à luz e o processo fica lento. Ou seja, os organismos têm uma ampla oferta de luz, mas não a capacidade de transformar essa energia em um combustível armazenável", diz Jones.

  Para dar uma forcinha à natureza, os cientistas estão tentando vários métodos. Uma das principais apostas é pensar o processo da fotossíntese como se fosse a geração de energia numa bateria.

  Em sua pesquisa, Jones quer gerar mais energia ao separar as duas etapas do processo: a captação e a produção da energia. Cada uma seria feita em uma estrutura. As duas seriam ligadas por um fio biológico, que transmitiria a energia gerada com alta eficiência. Esses nanocabos podem ser produzidos por bactérias, como a Shewanella oneidensis, cultivadas em condições especiais.

  "Esse material consegue alta taxas de condutividade. Comporta-se quase como alguns condutores de metal", afirma Jones.

  O trabalho de Richard Cogdell, da Universidade de Glasgow, no Reino Unido, também aposta nos nanofios para otimizar a fotossíntese. Batizada de folha artificial, sua ideia é criar um jeito de simplificar o processo.

  "A natureza tem várias maneiras de fixar carbono. Estamos incentivando as mais eficientes", diz o cientista.

  O grupo de Cogdell é um dos mais bem-sucedidos. Além de ser a estrela de um recente programa na rede BBC, o cientista deve conseguir a patente de um combustível gerado por essa fotossíntese turbinada.

  Ele afirma não poder dar muitos detalhes. Mas o campo é promissor. Além de várias empresas se interessarem em patrocinar estudos nesse campo, fundações distribuíram mais de US$ 10 milhões em verbas para as pesquisas.

Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/ciencia/1050570-cientistas-criam-metodos-para-turbinar-fotossintese.shtml

Cientistas descobrem como proteína se protege do vírus HIV

  Estudos recentes já provaram que as células dendríticas que fazem parte do sistema imunológico dos mamíferos possuem a proteína SAMHD1. Ela tem despertado o interesse científico por ser resistente às infecções pelo vírus HIV.

  Agora, pesquisadores da Universidade de Nova York afirmam ter desvendado como funciona esse mecanismo.

  O professor de microbiologia Nathaniel Landau, um dos coautores do trabalho, esclarece que o vírus HIV "sequestra" o DNA de uma célula qualquer infectada para poder fabricar seu próprio DNA e a "instrui" para que reproduza mais vírus.

  O mesmo, porém, não acontece com a SAMHD1. Essa proteína destrói a estrutura do DNA sequestrado --mais especificamente os dNTPs (sigla em inglês para desoxinucleótidos trifosfatos, material molecular com o qual se fabrica os blocos dos DNAs)-- e impede que o HIV envie mensagens para se replicar.

  "O vírus entra na célula e nada acontece", explica Landau, "porque não tem como fabricar seu DNA".

  Com isso, a forma mais recorrente do HIV não consegue infectar as células de defesa que possuem essa proteína, o que fornece subsídios para se criar no futuro uma forma de estender a proteção anti-HIV a outras células do corpo humano.

Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/ciencia/1048057-cientistas-descobrem-como-proteina-se-protege-do-virus-hiv.shtml

Gel inovador para uso na agricultura

O gel é enterrado nas raízes das plantas para mantê-las úmidas

Um gel fabricado nos mesmos moldes das fraldas descartáveis de bebês e que pode ser aplicado na agricultura durante períodos de seca concorre neste ano ao prêmio concedido pelo Stockholm International Water Institute.

O engenheiro mexicano Sergio Rico, do Instituto Nacional de Politécnica, utiliza o poliacrilato de sódio no produto. A substância é capaz de concentrar grandes quantidades de água em forma de gel.

O bloco de gel é colocado perto da raiz do vegetal para que possa absorver a água das chuvas. Cada quilo de gel pode armazenar vários litros de água. Detalhe: a vida útil do produto é longa, variando entre oito a dez anos.

A equipe de Rico já testou o gel em pés de milho e obteve uma colheita bem superior ao método tradicional utilizado para aguar a área plantada.

Fonte : Folha

Limpeza magnética

Cientistas ingleses criaram um sabão magnético feito com sais ricos em ferro dissolvidos em água, que reage a um campo magnético externo quando colocado em uma solução.

Essa propriedade em um sabão funcional, que lava de verdade, pode ser a solução para a limpeza de derramamentos de óleo, já que ele pode ser facilmente coletado após o uso, reduzindo o impacto ambiental. Os cientistas procuram há muito tempo uma maneira de controlar os sabões para aumentar sua capacidade de dissolver óleo em água e depois removê-los.

Agora, uma equipe da Universidade de Bristol, no Reino Unido, achou a solução: o primeiro sabão do mundo sensível a um campo magnético. Sua capacidade de responder ao magnetismo permite que uma ampla gama de suas propriedades seja alterada , incluindo a condutividade elétrica, o ponto de fusão, o tamanho e a forma dos agregados e até a rapidez com que ele se dissolve em água.

Esses fatores são fundamentais para a aplicação de sabões em uma variedade de ambientes industriais. Suas propriedades magnéticas também tornam mais fácil sua captura e remoção, sugerindo novas aplicações em limpeza ambiental e no tratamento de água. Experimentos científicos que requerem um controle preciso de gotículas de líquido também podem ficar mais fáceis com a adição do novo sabão.

Clique aqui para ler a reportagem completa 

Tinta inteligente pode monitorar rachaduras

Estrutura de nanotubos.

Redes de sensores vêm sendo utilizadas já há alguns anos para monitorar edifícios. Esses sensores são capazes de avisar o surgimento da menor fissura na estrutura de qualquer tipo de construção.

Mas a Universidade de Glasgow, na Escócia, investiu na inovação. O professor da Universidade, Mohamed Saafi, inventou uma solução que se diz melhor e mais barata: uma tinta capaz de detectar rachaduras.

A tinta é fabricada a partir de um subproduto da queima do carvão, conhecido como cinza volante, juntamente com uma estrutura de nanotubos. Uma vez aplicada, ela substitui os sensores eletrônicos na detecção das microfissuras, com a grande vantagem de que a aplicação da tinta equivale a instalar sensores sobre toda a estrutura.

A menor rachadura na estrutura de nanotubos que se forma depois que a tinta seca altera a condutância do material, o que pode ser lido por meio de eletrodos simples.

Um protótipo foi testado no monitoramento de pás e da base de concreto de uma turbina de vento. O pesquisador calcula que a tinta inteligente custe apenas 1% dos sensores exigidos pelas redes de monitoramento atuais.

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Nanotecnologia Brasileira

Nanotecnologia é a ciência que abrange a escala nanométrica, materiais tão pequenos, que nem à luz do microscópio podem ser vistos. Para entender melhor, pensemos primeiro em um centímetro, que significa um centésimo de metro, ou seja cem vezes menor que um metro, já o milímetro, mil vezes menor, um micrômetro, milhão de vezes menor, no entanto, todos esses são grandes em relação a escala nanométrica, uma vez que um nanômetro é um bilhão de vezes menor que um metro. A grande novidade dessa ciência é sua aplicabilidade e eficiência, uma vez que pode estudar as combinações atômicas, a fim de montar algo novo ou aperfeiçoar o que já existe.

No Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP), o professor Henrique Eisi Toma estuda lidera uma linha de pesquisa da nanotecnologia ligada a mineração, indústria petroquímica, metalurgia e até para a geração de energia solar. Os pesquisadores estão trabalhando com nanopartículas feitas de magnetita, um material naturalmente magnético, mas que, quando na forma nanométrica, se torna um super-ímã. Isso pode ser utilizado na extração do cobre, por exemplo, que de várias etapas, pode tornar-se única. O processo é chamado "nanohidrometalurgia magnética" e pode, segundo Toma, representar uma economia de milhões de reais anualmente. Além disso, a preocupação ambiental também pode influenciar a adoção deste novo método na exploração de minerais: "No futuro, os processos envolvendo a queima de minérios será banida. Hoje buscam-se métodos brandos, em temperatura ambiente, que não poluam e que sejam cíclicos - e esse processo é perfeito."

Outra aplicação das nanopartículas no campo da mineração, e cujo estudo está se iniciando, é na área petrolífera. Hoje, apenas uma parte do petróleo existente nas rochas porosas dos depósitos petrolíferos pode ser extraída. "Mas com as nanopartículas pode ser possível tornar o petróleo magnético e movimentá-lo," prevê o pesquisador, que está estudando formas de literalmente puxar o petróleo para fora das rochas usando magnetismo.

Além disso, estas nanopartículas podem ser utilizadas para realizar separação de componentes químicos na indústria petrolífera. "Pode-se separar os gases saturados dos insaturados com uma membrana. Os insaturados interagem com as nanopartículas e passam por ela, os saturados, não", declara o professor, acrescentando que este método é mais limpo e econômico que o atual.

"O processo de separação utilizado hoje necessita de uma torre enorme, gasta uma quantidade absurda de energia e polui muito o ambiente," diz ele. A pesquisa, realizada em conjunto com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), está patenteada pela Petrobrás e encontra-se em fase de testes-piloto.

Também é possível facilitar a reciclagem de materiais, como por exemplo, circuitos eletrônicos. Outra linha desse laboratório é a geração de energia por células solares orgânicas.

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Empresa de biotecnologia desenvolve autoteste de gravidez 100% brasileiro

A FK Biotecnologia, pioneira no desenvolvimento de imuno-ensaios no Brasil, comemora o primeiro registro, junto à Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), de um produto desenvolvido pela empresa. Trata-se do NeoTest, autoteste de urina para verificação de gravidez, que oferece 99% de precisão e duração de cinco minutos até a obtenção do resultado.

Essa conquista da FK é resultado da parceria firmada com a Lifemed, fabricante de produtos hospitalares, e do apoio de iniciativas públicas e privadas de incentivo à inovação no Brasil. “Em nossa trajetória, contamos com o apoio fundamental de entidades públicas e privadas, até chegarmos ao NeoTest, primeiro teste de gonadotrofina coriônica humana (hCG) 100% brasileiro, que certamente abrirá caminhos para toda uma linha de produtos inovadores no País”, conta o diretor da FK, Fernando Kreutz, que é médico e doutor em Biotecnologia.

Conquistas como esta da FK são exemplos de resultados que o Governo Federal busca obter com as medidas e ações realizadas no âmbito da Política de Desenvolvimento Produtivo (PDP) e da Política Nacional de Biotecnologia (PDB), em especial no que tange o aumento dos investimentos fixos no Brasil e dos gastos privados em P&D por parte de empresas nacionais.

Para Reginaldo Arcuri, presidente da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), órgão que compõe a Secretaria Executiva da PDP ao lado do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) e do Ministério da Fazenda, um dos grandes objetivos do Governo para a área de biotecnologia é articular a aproximação entre pesquisadores e fabricantes, através de ações que reúnam o poder público e a iniciativa privada.

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Veneno de abelha vira "botox natural"

Um laboratório de Tatuí, a 140 km de São Paulo, desenvolveu uma linha de cremes de beleza à base do veneno de abelhas produtoras de mel. O produto aprovado pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) e lançado comercialmente funciona como um "botox natural" - a pele reage ao veneno aumentando a produção de colágeno e melhorando a elasticidade.

De acordo com o pesquisador e apicultor Ciro Protta, sócio proprietário do laboratório, o princípio ativo do cosmético, que também contém pólen e mel, é a melitina, um aminoácido presente no veneno da abelha.

A substância "engana" a pele, transmitindo a sensação de uma picada de abelha e desencadeando uma reação ao veneno. A circulação sanguínea melhora e as peles mortas são eliminadas, reduzindo as rugas.

Protta pesquisa as abelhas há mais de vinte anos e já desenvolveu outros produtos à base de mel, própolis e veneno, lançados comercialmente. A obtenção do veneno sempre foi um problema: quando uma abelha ataca uma pessoa, ela perde o ferrão e acaba morrendo.

O pesquisador criou e patenteou um equipamento que permite a coleta do veneno sem matar as abelhas. Trata-se de uma haste metálica levemente energizada e colocada na entrada da colmeia. Quando a abelha pousa, leva um pequeno choque e reage com ferroadas, expelindo o veneno que escorre para um recipiente. Como não perde o ferrão, a abelha sai ilesa do ataque

Uol Ciência e Saúde

Laser líquido identifica genes indicadores de doenças

Sabe-se que identificar uma determinada mutação genética na célula humana não é uma tarefa fácil. A técnica usada atualmente é baseada no uso de corantes fluorescentes e moléculas biológicas especiais, que encontram e se ligam às fitas do DNA modificado, emitindo um brilho após estabelecer a ligação. No entanto, a técnica não é totalmente eficiente, já que as moléculas sinalizadoras também podem se ligar a DNAs considerados saudáveis e gerar um brilho semelhante ao de um “positivo verdadeiro”. 

Laser líquido: amplifica as pequenas diferenças na luminosidade das moléculas sinalizadoras.



Graças a novos estudos da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, a técnica pode ser melhorada com o uso de lases líquidos. A luz do laser é usada para amplificar pequenas diferenças existentes entre os DNAs falsos positivos e os verdadeiros positivos. A amplificação é capaz de tornar em centenas de vezes maior o brilho do positivo verdadeiro, aumentando assim a eficácia do rastreamento dos genes. O princípio é o mesmo da conversão analógico para digital. Os lasers líquidos amplificam a luz fazendo-a passar por um corante, em vez de um cristal, como acontece nos lasers de estado sólido.  O estudo é bastante promissor para o conhecimento a respeito da associação entre doenças e genes.

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Materiais inteligentes ganham sistema vascular para se autoconsertar

Os cientistas vêm tentando criar materiais capazes de “cicatrizar” e se “regenerar” de maneira tão eficiente quanto a pele humana. O princípio usado para a produção de tais materiais se baseia na dispersão de pequenas cápsulas contendo o material selante, que se rompem no momento do dano e fecham a rachadura. No entanto, pesquisadores norte americanos acreditam que esse sistema, eficiente só em superfície, pode ser substituído com muitas vantagens por um sistema vascular artificial, levando o produto necessário para a reparação do dano em qualquer ponto do material. Para a fabricação desse sistema vascular artificial, os pesquisadores usaram as chamadas “fibras sacrificiais”, as quais entram na composição do material compósito e são degradadas a altas temperaturas. O aumento da temperatura vaporiza essas fibras, deixando os canais abertos, por onde podem correr os fluidos ou gases que forem necessários.

Os cientistas  acharam interessante produzir um sistema semelhante ao sistema circulatório humano, isto é, um sistema por onde o fluido corre sob a pressão de uma bomba. Assim, o grupo comprovou que um sistema de bombeamento ativo, tornando o sistema vascular pressurizado, melhora significativamente a capacidade de auto-conserto do material compósito. O sistema opera no momento em que os fluidos reativos são liberados em resposta ao estresse mecânico (uma ruptura, por exemplo), gerando uma polimerização que restaura a integridade mecânica do material que sofreu o dano. 

O princípio do sistema vascular pressurizado foi testado com sucesso.

O novo princípio ainda não foi testado em um material experimental, mas o dinamismo do processo, proporcionado pelo bombeamento,  permite que o método de reparo seja repetido diversas vezes, ao contrário das cápsulas superficiais dos sistemas existentes, que não possibilitam repetições de reparo. 

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Cientistas criam vacina contra o câncer do colo do útero

O papillomavirus humano (HPV) é o principal vírus causador do câncer do colo do útero. Esta é uma grave doença que chega a matar cerca de 230 mil mulheres a cada ano, devido a este agravante fato, os cientistas norteamericanos começaram a pesquisar formas de combater e prevenir a doença, como a produção de vacinas.

Por meio da biotecnologia, usa-se a transgenia de plantas para confeccionar as vacinas com um custo bem reduzido. Pesquisadores das universidades de Rochester, Cornell e Tulane dos Eua, desenvolveram uma batata geneticamente que produz vírus-like particules (VLPs),  que são linhagens mais fracas do HPV, visando produzir uma vacina comestível contra o vírus.

A pesquisa foi iniciada na década de 90 e já está em fase de testes em ratos.

As universidades de Georgetown e da Carolina do Norte também desenvolveram pesquisas do mesmo tipo, só que utilizando tabaco geneticamente modificado.  

Para saber mais, acesse: http://ecoviagem.uol.com.br/noticias/ambiente/biotecnologia-cria-vacina-contra-cancer-do-colo-do-utero-3185.asp

Cientistas descobrem novas fórmulas para o combate ao câncer de mama.

              Nessa semana, a semana no qual se celebra o data mundial do combate ao câncer, uma grande novidade irradiou no ramo da saúde dando uma esperança a todos os portadores do câncer de mama.

           Cientistas formularam novos medicamentos, entre eles um produto que evita a perda dos cabelos durante o tratamento quimioterápico, que possuem características específicas de cada paciente e de cada subtipo de tumor visando uma melhor eficácia do tratamento, seguindo a mais nova tendência em tratamentos de câncer: a personalização.

            Uma das drogas já foi submetida ao órgão regulatório nacional, as demais passarão pelo procedimento nos próximos meses. A partir da entrega dos documentos pela farmacêutica, a Anvisa tem até 90 dias para analisar os medicamentos.

           O oncologista Sérgio Simon, do Hospital Israelita Albert Einstein, diz que essa tendência aplica- se a quase todos os tipos de câncer. Mas, no caso das mamas, a classificação é uma das mais avançadas: há cinco subtipos da doença já identificados. “Antigamente, achava-se que o câncer de mama era uma doença única. Hoje, sabemos que são doenças diferentes, com tratamento sob medida. Penetramos na profundidade da biologia molecular de cada tumor para entender o que aquela célula tem de errado”.

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Protetor solar é a melhor forma de prevenir o câncer!

Um dos tipos de câncer que se torna popular durante o verão é o câncer de pele, que está comumente associado a períodos extensos de exposição ao sol sem a proteção adequada.

O câncer de pele não-melanoma corresponde a 25% dos casos dessa doença no Brasil, e o Instituto Nacional do Câncer (INCA) estima que, em 2012, mais de 134 mil novos casos serão diagnosticados.

Mas como se prevenir deste mal que atinge tantos brasileiros?

O chefe do núcleo de Dermatologia do INCA, Dorival Lobão, diz que a melhor maneira é fugir do sol, porém, em épocas quando a principal atração é justamente esta, o conselho é abusar de filtros solares, aplicando-o meia hora antes da exposição aos raios UV e a cada duas horas depois da aplicação, assim como depois de mergulhos ou transpiração excessiva. O médico também apela para as roupas feitas com tecidos que barram os raios UVA e UVB em até 98%, o que ajudaria na prevenção desse mal na maior parte do corpo, sendo necessário apenas a aplicação do filtro solar no rosto e mãos.

É ressaltado também que uma exposição eventual à raios solares não causará o aparecimento de um câncer, mas sim exposições sofridas ao longo dos anos. Portanto, a prevenção deve existir sempre, não somente em praias, piscinas, etc.

O Câncer de pele

O câncer de pele é mais comum em pessoas com mais de 40 anos e de pele branca, principalmente se esta já teve doenças cutâneas, e é extremamente raro em crianças e pessoas de pele negra, a não ser que já tenham histórico de doenças cutâneas.

A pele, por ser um orgão muito heterogêneo, pode desenvolver vários tipos de carcinoma, como, por exemplo, o basocelular (70% dos casos) e o epidermóide (20% dos casos). O basocelular, apesar de ser o mais frequente, é o menos grave, podendo ser tratado apenas com uso tópico de pomadas ou radioterapia.

O câncer também é um assunto que preocupa você? Pesquise e conheça mais sobre essa doença! Começando por aqui.

Câncer - A nova pista está no sangue!

Em busca de sinais precoces da doença, cientistas da Universidade de Dublin, na Irlanda, descobriram moléculas de açúcar que podem denunciar a presença de tumores. É que algumas delas se ligam a proteínas produzidas pelas células cancerosas. Assim, a ideia é usá-las como marcadores de tumores. Logo, bastaria realizar um exame de sangue. Mas devemos esperar pelo menos uma década para o método tornar-se realidade, estima o oncologista Bernardo Garicochea, do Hospital Sírio-Libanês, em São Paulo. 

Veja como certos açúcares encontrados no sangue poderão acusar a existência de um câncer:

Célula cancerosa em duplicação

Primeiro, as células do tumor fabricam proteínas que nem sempre podem ser identificadas com precisão.  Ligadas a elas, existem moléculas específicas de açúcar. 

Depois, após terem sido extraídas do sangue, essas moléculas são separadas das proteínas e submetidas à ação de enzimas, que as quebram em frações menores. Esses pedacinhos, por sua vez, ganham uma identificação, que permitirá apontar a existência de um tumor. 

É a cura dos tumores? 

Pesquisadores da Universidade de Wake Forest, nos Estados Unidos, desenvolveram uma terapia que extinguiu o câncer em ratos. O tratamento consiste em transpor células de defesa dos bichos resistentes ao problema a portadores do mal. Os testes em seres humanos devem começar em breve. Mas existe uma grande diferença entre as respostas imunológicas obtidas em ratos de laboratório e as ocorridas dentro do corpo humano, que são muito mais complexas, pondera o oncologista Marcelo Fanelli, do Hospital A.C. Camargo, em São Paulo.

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