Lente plana projeta imagens no espaço livre

Praticamente todas as lentes - o cristalino do nosso olho e as lentes das câmeras, microscópios e telescópios - são curvas, um formato que limita a abertura, ou a quantidade de luz que entra.

Agora, pela primeira vez, cientistas fabricaram um novo tipo de lente que é totalmente plana a partir de um metamaterial formado por nanocamadas alternadas de prata e dióxido de titânio. A lente plana dobra e focaliza a luz ultravioleta (UV) de uma forma tão incomum que ela pode criar imagens fantasmas de objetos 3D, projeções que flutuam no espaço livre.

Algumas aplicações naturais estão no campos da fotolitografia, usada na fabricação dos processadores de computador, a manipulação de objetos em nanoescala e a nanofabricação.

A nova lente apresenta características especiais que fazem a luz fluir para trás - uma situação contra-intuitiva em que as ondas viajam em sentidos opostos, criando um índice de refração negativo.

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Controlando o Ebola

O Ebola é um vírus altamente mortal, chegando à 90% de letalidade, destrói as células de defesa e plaquetas dos seres humanos e atualmente não apresenta nenhum tratamento específico, seguro e eficaz.

Recentemente, uma pesquisa publicada na Science Translational Medicine demostrou que as drogas utilizadas para o tratamento de infertilidade feminina e câncer de mama podem ser utilizadas no combate ao Zaire ebolavirus, responsável pelo Ebola. A pesquisa demonstra a inibição da proliferação do vírus a partir de dois componentes dos fármacos: o citrato de clomifeno e o citrato de toremifeno.

O uso das drogas já foi testado em ratos infectados e estatisticamente comprovada sua eficácia. Segundo a pesquisa, os ratos que apresentavam o quadro de infertilidade e estavam infectados com o vírus, o medicamento fez efeito no tratamento da infertilidade e diminuiu a proliferação do Ebola, demonstrando que essa inibição pode ser um efeito colateral do fármaco.Os pesquisadores acreditam na criação de um tratamento para o vírus a partir desses componentes.
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Universidades japonesas criam chip capaz de diagnosticar gripe

 Pesquisadores das universidades japonesas de Waseda, em Tóquio, e Hokkaido, no norte do país, desenvolveram um chip capaz de detectar o vírus da gripe com uma precisão até 10 mil vezes maior do que os métodos convencionais.

 Um sensor, acoplado ao chip, permite que os usuários descubram em dez minutos a presença de vírus causadores da gripe a partir de uma amostra de mucosa. Esta tecnologia, que modifica sua voltagem ao entrar em contato com os vírus, também é capaz de individualizar até 15 tipos diferentes da gripe com uma amostra de 0,025 mililitros de líquido nasal (aproximadamente a quantidade de uma gota).

 A equipe de cientistas, liderada pelo professor Tetsuya Osaka, da universidade de Waseda, considera que esta tecnologia ajudará a reduzir sensivelmente o tempo de diagnóstico da doença e, portanto, a possibilidade de propagação.

 Os pesquisadores esperam poder comercializar estes sensores tanto para centros médicos como para toda a população daqui a no mínimo três anos e no máximo cinco, e calculam que cada unidade poderia custar 50 ienes (R$ 1,13). Para isso que isso aconteça, planejam poder fabricá-lo em massa graças a uma parceria com empresas que produzem materiais médicos.

Fonte: Folha de São Paulo

Artemísia contra malária

A empresa de biotecnologia Amyris e o laboratório francês Sanofi desenvolveram de maneira eficaz um novo processo de síntese da artemisinina, substância utilizada no tratamento da malária. A alteração genética de uma levedura fez com que ela conseguisse produzir a artemisinina, ingrediente que só se obtinha da planta artemísia.

O processo industrial para produção de artemisinina semissintética consiste na produção do ácido artemisínico por meio de fermentação e sua transformação sintética por via fotoquímica. O novo sistema de produção é bem mais rápido do que o método tradicional. O projeto teve como base um trabalho de biologia sintética conduzido pelo professor Jay Keasling na Universidade da Califórnia em Berkeley e foi financiado pela Fundação Bill e Melinda Gates.

Fonte: Revista Fapesp

Luva sensorial

Durante diversos serviços ou pesquisas, diferentes profissionais entram em contato com muitas substâncias, e dentre estas, algumas são tóxicas. Caso haja contato com este tipo de substância é necessário um cuidado maior para evitar acidentes. Entretanto, o grande problema consistia na identificação das substâncias tóxicas. Este problema foi resolvido com a criação de uma luva fabricada com um tecido que muda de cor imediatamente ao entrar em contato com esta substância.

Segundo a Dra. Sabine Trupp, do Instituto de Tecnologias de Estado Sólido, na Alemanha, a luva sensorial é voltada sobretudo para trabalhadores da indústria química, de semicondutores e de laboratórios, onde muitas substâncias agressivas são imperceptíveis aos sentidos humanos.

O sinal de alerta é disparado por um corante integrado no tecido da luva, que reage com a presença de analitos, neste caso, as substâncias tóxicas.

Como os sensores são aplicados nos tecidos por meio de impressão, a técnica não ficará restrita às luvas, podendo ser usada em roupas, aventais e até instrumentos e móveis.

Os sensores aplicados no tecido por meio de impressão permite que a técnica não fique estrita às luvas.

O próximo passo da pesquisa, segundo Sabine, é criar módulos sensores miniaturizados, que possam detectar as substâncias tóxicas, gravar as imagens e transmitir os dados para um sistema de alerta central.

Isto também permitirá medidas adicionais de proteção ao trabalhador, contando quantas vezes cada indivíduo fica exposto a materiais tóxicos.

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Revestimento com polímeros protege implantes médicos de ataque do sistema imune

Equipe responsável pelo estudo

Em uma universidade do Alabama, foi desenvolvido um polímero biocompatível que pode ser usado no revestimento de sensores implantados no corpo. Através desse método, o sistema imune não reconhece os dispositivos como invasores, e não atrapalha seu funcionamento.

O revestimento utiliza um conceito de multicamada que inclui uma camada de vedação hermética, uma barreira de difusão mais interna quimicamente inerte aos íons e umidade e uma camada superficial de copolímeros em bloco anfifílicos.

            Pesquisa recente provou a estabilidade in vitro e a não toxicidade de camadas finas de copolímeros em bloco personalizados que revestiram pequenos sensores.

A pesquisa aborda revestimentos para qualquer tipo de implante. A técnica é única porque não usa metais pesados para catalisar as polimerizações. Isso o diferencia de outros que trabalham com sistemas poliméricos semelhantes, mas muitas vezes usam metais pesados que depois têm que ser removidos durante o processo.

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Cientistas refinam vírus que serve de vetor gênico para regeneração de retina

      De acordo com um artigo publicado online em 12 de junho e 2013, na revista Science Translational Medicine, utilizando retinas de ratos como teste comparado, cientistas criaram uma nova versão de vetor para a terapia gênica com o vírus adeno-associado (AAV) que pode aplicar genes profundamente na retina e melhorar problemas de visão em pacientes. Tal vetor pode melhorar a distribuição dos genes terapêuticos nas células-alvo e levar a tratamentos de terapia gênica mais mais seguros e menos invasivos. 

      Em contraponto com a técnica vetor atualmente utilizada, a injeção do vírus intravítrea, ou diretamente na retina -que não pode ser utilizada repetidas vezes sem danificar a retina e geralmente envolve internação hospitalar e anestesia geral-, tais pesquisadores conseguiram melhorar a autopenetração do vírus (fazendo testes e isolando apenas os genes que mostravam maior penetração, nomeados 7m8 AAV) que, sendo injetado apenas na primeira camada interna vítrea ocular, em uma semana já é detectado presente às células-alvo.

      As pesquisas se mostraram conclusivas quando em um grupo de cobaias, divididas em dois problemas de degeneração de retina, o vetor 7m8 AAV foi injetado da maneira tradicional, injeção intravítrea, e outro grupo recebeu o vetor "antigo" (AAV) com o mesmo método. Após um curto período de tempo, ambas as deficiências apontaram melhoras no funcionamento da retina no primeiro grupo, porém nenhuma no segundo, que necessita de mais tempo de tratamento.

      Mostrando-se efetiva, a técnica de refinamento de vetores está sendo adaptada para o melhoramento da penetração em outros tecidos vivos.

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Tratamento com células-tronco ajuda na recuperação de pacientes que tiveram AVC

A Universidade de Glasgow, na Inglaterra, realizou o primeiro teste clínico de um tratamento com células-tronco para vítimas de acidente vascular cerebral (AVC), com resultados positivos.

Os participantes do estudo realizado haviam sofrido derrame de seis a cinco anos antes do início do tratamento. Eles tiveram células-tronco neurais injetadas diretamente na parte do cérebro que sofreu danos relacionados ao AVC.

De acordo com o pesquisador Keith Muir, que está liderando o estudo, os participantes não apresentaram efeitos adversos e alguns deles apresentaram uma melhora de leve à moderada nas funções cognitiva e motora. Graças a isso, houve aumento na capacidade desses pacientes de realizar tarefas cotidianas de forma independente.

Não se sabe ao certo o quanto dessa melhora se deve exclusivamente ao tratamento, ou se pode ter havido algum efeito placebo. Para avaliar a eficácia do tratamento, é necessária a realização da segunda fase dos testes clínicos, que envolverá um maior número de participantes que tenham sofrido AVC há poucas semanas. Lembrando que para a conclusão do estudo em torno de um novo tratamento é preciso que haja três fases de teste.

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Australianos desenvolvem 'olho biônico' que pode ajudar até 85% dos cegos

Cientistas e designers australianos do Grupo de Visão da Universidade de Monash desenvolveram um protótipo de “olho biônico” para pessoas com deficiência visual causada por uma série de condições, como glaucoma, degeneração macular e retinopatia diabética, além de ajudar pessoas com danos em nervos ópticos.

O dispositivo é composto por óculos que captam a imagem ao redor do indivíduo através de uma câmera digital inserida na parte da frente dos óculos. Na parte interna dos óculos, existe um sensor que percebe os movimentos dos olhos e é utilizado para direcionar corretamente a câmera. Na lateral dos óculos, os especialistas inseriram um processador digital que recebe as informações visuais da câmera e as envia a um chip que deve ser inserido na parte de trás do cérebro do paciente. Esse chip, por sua vez, emite sinais elétricos ao córtex visual, que interpreta esses sinais como a visão.

Os testes em pacientes começarão no próximo ano e se os experimentos correrem como o esperado, ela terá o potencial de devolver a visão a até 85% das pessoas classificadas como clinicamente cegas (com pouca visão e percepção de luz ou então sem visão alguma).

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DNA com três fitas pode regular expressão de certos genes

O pesquisador Eduardo Gorab, do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (IB-USP), desenvolveu um método para detectar moléculas de DNA compostas de três fitas entrelaçadas, em vez da tradicional dupla hélice (conformação padrão do ácido desoxirribonucleico).

Gorab e seu grupo de trabalho conseguiu detectar, em embriões de camundogos, uma conformação inusitada de DNA, composta por duas cadeias de DNA ligadas a uma de RNA. Tais triplas hélices foram identificadas num estágio bastante específico e inicial do processo de desenvolvimento do embrião, quando este tinha somente de duas a oito células. Nessa etapa da da formação do embrião, a presença das triplas hélices parecia aumentar a expressão de certos genes importantes para essa fase do processo. Posteriormente, em estágios mais avançados do embrião, quando esse conjunto de genes não era mais ativado, a fita de RNA acoplada às duas de DNA também não era mais detectada, evidenciando assim o papel da tripla hélice no aumento da expressão desse determinado conjunto de genes.

Por definição, a cromatina apresenta duas formas distintas: uma ativa, a eucromatina, em que o DNA está acessível e pode ser expresso por proteínas regulatórias; e uma inativa (heterocromatina), na qual o material genético está compactado e não pode ser utilizado. No trabalho com as células embrionárias dos roedores, a cromatina se encontrava em um estágio atípico, intermediário entre suas duas formas, mas que podia ser acessado e regulado pela tripla hélice. 

Embora o fenômeno da formação de moléculas de DNA com mais de duas fitas de ácidos nucleicos seja estudado desde 1950, os bioquímicos passaram a ter uma melhor compreensão dos mecanismos que podem levar ao surgimento desse tipo de material genético menos convencional apenas nos últimos 10 ou 15 anos aumentando assim a compreensão dos eventos genéticos que regulam toda a formação do embrião.

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Redes Neurais Artificiais no Diagnóstico do Câncer de Mama

Vencedora do Google Science Fair, Brittany Wenger (foto), uma americana de 17 anos, inovou ao elaborar uma ferramenta que diagnostica o cancro de mama quanto a capacidade da formação de metástase, isto é, se o tumor é maligno ou benigno.

A ferramenta é disposta na internet no endereço http://cloud4cancer.appspot.com/ e consiste numa rede neural artificial: um modelo de inteligência artificial inspirado no sistema nervoso humano que se aprimora com a experiência (conforme uma maior quantidade de dados for apresentado) e é capaz de reconhecer padrões complexos para humanos ou outros tipos de programas.

A partir de 9 dados de entrada que englobam uniformidade do tamanho e da forma das células tumorais, normalidade do nucléolo, características da atividade mitótica, entre outros, possibilita-se um diagnóstico rápido, preventivo e pouco invasivo do cancro, uma vez que uma técnica de FNA (Fine Needle Aspirates, Aspiração de agulha fina em português), o tipo de biópsia menos invasivo, é utilizada para a obtenção dessas entradas.

A rede arquitetada por Wenger chegou num grau de 99.11% de sensibilidade para tumores malignos e afirma que chegará à perfeição conforme maiores quantidades de dados forem coletados para que o treinamento da rede seja realizado, podendo assim ser utilizada no âmbito hospitalar por qualquer profissional com acesso à internet.

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Riscos de doenças ligadas à obesidade podem ser herdados de avó, diz estudo

Cientistas britânicos da Universidade de Edimburgo descobriram que os netos podem herdar de suas avós problemas de saúde ligados à obesidade, como cardiopatias e diabetes, mesmo que suas mães não apresentem indícios de tais doenças.

O estudo foi realizado com camundongos fêmeas com obesidade moderada, alimentadas com uma dieta rica em gordura e açúcar antes e durante a gravidez. A obesidade moderada ocorre quando o indivíduo tem Índice de Massa Corporal (IMC, calculado dividindo o peso pela altura elevada ao quadrado) entre 30 e 34,9.

Os cientistas chegaram à conclusão de que os riscos da obesidade eram passados para a segundo geração da prole, sendo que a primeira geração não apresentavam nenhum dos efeitos negativos do sobrepeso. O motivo para isso ainda não está esclarecido, mas, entre as hipóteses, estão as diferenças no ganho de peso ou a alimentação com um determinado tipo de comida durante a gravidez.

Segundo Amanda Drake, da Universidade de Edimburgo, "dado o aumento da obesidade no mundo, é vital entender como as gerações futuras podem ser afetadas por isso". Os experimentos com humanos para entender esse processo são desafiadores, mas possíveis. "Estudos realizados futuramente podem analisar essas tendências em humanos, mas precisariam levar em conta fatores genéticos, ambientais, sociais e culturais".

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Poderemos encontrar 10 planetas habitados em uma década?

Apesar da lamentável perda do telescópio espacial Kepler, a "reinicialização" da ferramenta pode significar que poderemos encontrar sinais de vida em planetas extrassolares dentro de uma década.

Uma tradicional ferramenta usada na busca de vida extraterrestre acaba de receber uma renovação completa.

E a ferramenta não é nenhum novo telescópio ou ferramenta de observação - é uma equação matemática.

Equação de Drake

Em 1961, o astrônomo Frank Drake criou sua agora famosa equação para calcular o número de civilizações detectáveis na Via Láctea.

A equação de Drake inclui uma série de termos que, na época, pareciam ser impossíveis de se conhecer - como a existência dos planetas fora do nosso sistema solar.

Mas, nas duas últimas décadas, temos visto exoplanetas aparecerem como ervas daninhas, particularmente nos últimos anos, graças, em grande parte, ao telescópio espacial Kepler.

Com esses novos dados em mãos, Sara Seager, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, achou que era hora de dar uma atualizada na equação de Drake.

A nova versão restringe alguns dos termos originais da equação para incluir os dados mais recentes, tornando-a muito mais precisa - na descrição de Seager, se a equação original de Drake era um machado, a nova equação é um bisturi.

A equação original de Drake inclui sete termos que, multiplicados, dão o número de civilizações alienígenas inteligentes que poderíamos esperar detectar na Via Láctea.

Os dados do telescópio Kepler ajudaram a refinar dois termos: a fração de estrelas que têm planetas, e o número desses planetas que seriam habitáveis.

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Planetas habitados à vista

Mas o que realmente interessa é o resultado da equação remodelada.

Segundo Seager, pelo menos 10 planetas habitados - não "habitáveis", mas habitados - poderão ser observados já com o telescópio espacial James Webb, que deverá ser lançado em 2017 - o cálculo original de Drake resultava em 2,3.

"Assim como na equação de Drake, alguns dos termos são sempre especulativos," reconhece a pesquisadora.

Será possível que poderemos de fato descobrir alienígenas bem próximos de nós? "É claro que eu acho que é possível. Por que outro motivo eu estaria trabalhando tão duro?" [Imagem: Sara Seager]

De qualquer, será possível que poderemos de fato descobrir alienígenas bem próximos de nós? "É claro que eu acho que é possível. Por que outro motivo eu estaria trabalhando tão duro?", disse ela.

E isto não é tudo.

O telescópio Kepler coletou dados durante quatro anos, mas até agora os astrônomos conseguiram analisar apenas os 18 primeiros meses - ou seja, os números poderão ficar ainda mais precisos.

E isto também não é tudo.

Com o aprimoramento das técnicas, e um monte de exoplanetas para testá-las, agora os astrônomos já estão se preparando para medir a atmosfera dos exoplanetas.

A análise dos gases associados com a vida em volta dos exoplanetas dará pistas reveladoras sobre sua composição - e sobre seus habitantes.

Segundo Seager, já nos próximos anos será possível melhorar ainda mais a equação, eliminando cada vez mais incertezas com a inserção de dados cada vez mais precisos, incluindo as "bioassinaturas atmosféricas".

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Novo método para fabricação de DNA em massa

Moléculas de DNA curtas e simples, chamadas de oligonucleotídeos, são essenciais em diversos campos da ciência. Essas moléculas não só possibilitam a análise do genoma de organismos, como vem sendo utilizadas em tratamentos de doenças.

Pesquisadores do Karolinska Institutet, na Suécia, e da Universidade de Harvard, nos EUA, desenvolveram um novo método, versátil e barato, de fabricação de oligonucleotídeos em massa. Esse método, melhor descrito na revista Nature Methods, visa melhorar a qualidade e aumentar a produção dessas moléculas.

O processo utiliza bactérias, que produzem uma longa cadeia de DNA, formada por repetições da sequência de interesse. Entre essas sequências repetidas, existem espaços conhecidos como "grampos", onde a cadeia dobra sobre si mesma e onde enzimas agirão cortando a cadeia em vários oligonucleotídeos.

Segundo os pesquisadores, esse método minimiza os erros e também pode ser utilizado na produção de oligonucleotídeos longos.

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Nova vacina contra a malária tem resultado positivo na erradicação da doença

A vacina, desenvolvida por pesquisadores japoneses da Universidade de Osaka, pode diminuir em até 72%  do número de pessoas infectadas pela doença. O estudo foi feito a partir de testes aplicados em adultos no Japão e em uma zona de malária endêmica no norte de Uganda, África, entre 2010 e 2011. Os resultados foram publicados na revista científica americana "PLOS One" nessa semana.

Os pesquisadores desenvolveram a vacina em pó, com o nome de BK-SE36, a partir da modificação genética da proteína encontrada no protozoário, que foi misturada com gel de hidróxido de alumínio. Assim, a vacina destrói o protozoário ao entrar em contato com o corpo humano.

A malária é causada pelo protozoário do gênero Plasmodium, transmitida ao ser humano por meio da picada da fêmea do mosquito Anopheles. E, embora existam medicamentos contra a doença, estudos mostraram que alguns dos protozoários apresentaram crescente resistência a esses remédios, o que torna a vacina a melhor forma de combate à doença.

Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a malária mata cerca de 650 mil pessoas ao ano, a maioria são crianças africanas com menos de 5 anos de idade. A ocorrência da doença acontece majoritariamente em regiões de países subdesenvolvidos, situados em áreas quentes do planeta, em geral, próximas a linha do Equador, que sofrem com a carência de saúde pública e saneamento básico.

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