sábado, 20 de junho de 2009

Notícias-Nanobiotecnologia a serviço da saúde


Estudos sobre os efeitos de nanopartículas de carbono em modelos biológicos, sobretudo em relação a tumores, envolverão perto de 50 pesquisadores da Unicamp, entre docentes, pós-doutorandos, pós-graduandos e alunos de iniciação científica da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC) e do Instituto de Biologia (IB). O projeto integra a Rede Nanobiotec Brasil - programa nacional que visa criar, desenvolver e implementar novos produtos e processos em nanobiotecnologia - e foi aprovado em edital da Capes anunciado no último dia 14 de maio, com financiamento de R$ 2,1 milhões.

"Na realidade, esse grupo de pesquisadores da Elétrica e da Biologia já vem atuando em conjunto há um ano e meio, com uma produtividade muito boa. Agora temos recursos financeiros para adquirir equipamentos e acelerar as pesquisas e, com base nos resultados, ampliar o projeto para outros departamentos e unidades da Unicamp. Vamos investir cada centavo na busca das soluções mais avançadas para a saúde da população", afirma o professor Vitor Baranauskas (FEEC), que coordena o projeto.

Os avanços em nanotecnologia levaram ao desenvolvimento de um novo campo de pesquisa, a nanomedicina, que visa estudar a aplicação de nanomateriais para diagnóstico e terapia de algumas condições patológicas. As nanopartículas de carbono, devido a propriedades como pequena dimensão, flexibilidade, estabilidade mecânica, inércia química, condutividade elétrica e associação com compostos biológicos, são extremamente atrativas para a bioengenharia.

Estas partículas apresentam um vasto potencial de uso na biologia e na medicina - carreadores de genes e fármacos (drug delivery), filtros bacterianos, diagnóstico molecular e no tratamento do câncer e infecções - mas pouco se sabe sobre sua ação nos sistemas biológicos in vivo. Por isso, antes de qualquer aplicação clínica, é imprescindível determinar os parâmetros farmacológicos das nanopartículas in vivo, como de distribuição nos tecidos e órgãos, o tempo de eliminação (clearance) da circulação sanguínea e, talvez o mais importante, a resposta que provocam no sistema imunológico.

"A correlação de pesquisas em nanotecnologia e biologia é um foco que apenas começa a despertar no país. Temos cinco docentes do IB, de diversas especialidades, empenhados em estudar como as nanopartículas sintetizadas pelo laboratório do professor Vitor Baranauskas se comportam em determinadas células ou situações patológicas e biológicas", explica a professora Leonilda Maria Barbosa dos Santos, do Departamento de Genética, Evolução e Bioagentes.

O pesquisador Helder José Ceragioli, que integra a equipe de Baranauskas no Departamento de Semicondutores, Instrumentos e Fotônica da FEEC, e é responsável pela produção dos nanotubos de carbono utilizados no projeto, observa que a nanomedicina é uma área muito recente da ciência, com várias aplicações sendo estudadas. "Já chegamos a alguns resultados em ensaios relacionados com tumores e esclerose múltipla".

Na opinião do pesquisador Alfredo Carlos Peterlevitz, também da FEEC, o processo desenvolvido por Ceragioli é inovador por produzir nanotubos de alta pureza. "Analisando nanotubos de paredes simples e múltiplas disponíveis no mercado, encontramos um excesso de resíduos de elementos como ferro, cobalto e níquel, devido à utilização de muitos catalisadores. No nosso processo, por vezes nem usamos catalisadores, o que garante um grau de pureza bastante elevado".

Resultados
A investigação da equipe de Leonilda dos Santos envolverá três questões: o efeito dos nanotubos de carbono no sistema imune, se eles modificam a resposta imunológica de animais com tumor e, finalmente, se podem ajudar no combate a doenças autoimunes do sistema nervoso central, como a esclerose múltipla. "Já temos resultados preliminares indicando que esses nanotubos impedem o crescimento do tumor, de certa forma destruindo as células nas quais se interiorizam. Constatamos isso marcando nanotubos com marcadores fluorescentes".

Segundo a docente do IB, a questão que sua equipe procura responder neste estágio do projeto é se os nanotubos penetram igualmente em todas as células. "Autores sugerem que, sendo tão pequenas, as nanopartículas se interiorizam nas células, mas não de forma ativa. Entretanto, nossa sensação é de que elas produzem uma resposta imunológica e queremos demonstrar como são interiorizadas, verificando a existência de receptores de membrana para diferentes células".

Leonilda dos Santos acrescenta que estudos praticamente concluídos por suas alunas Rosemeire Florença, Juliana Sartorelli e Ana Maria Milani, e por Vânia Nunes, aluna do professor Vitor Baranauskas, apontam que os nanotubos fazem com que os tumores cresçam bem menos, controlando inclusive as metástases. "Como se vê, estamos todos preocupados em averiguar como as nanopartículas ajudam no combate a neoplasias".

Entretanto, no seu Laboratório de Neuroimunologia, a pesquisadora já chegou a uma constatação importante também em relação à esclerose múltipla. "Ao imunizarmos um animal para produzir o modelo da doença, adicionamos nanotubos de carbono na preparação e constatamos que o camundongo ficou protegido. De alguma forma, essas nanoestruturas interferem no sistema imunológico impedindo a produção da esclerose múltipla".

Ressalvando que esta pesquisa ainda é muito inicial, a docente do IB adianta que o próximo passo será observar como as nanopartículas migram para o sistema nervoso central. "Vamos rastreá-las para verificar eventuais aplicações terapêuticas, sem esquecer que estamos falando de uma doença para a qual ainda não existem cura nem tratamento eficaz, e que atinge principalmente adultos jovens".

Funcionalização

No futuro, pretende-se associar um fármaco específico à nanoestrutura de carbono interiorizada em célula tumoral, trabalho de funcionalização que também fica a cargo de Helder Ceragioli. "A funcionalização implica colocar uma droga ou elemento químico compatível com o nanotubo e integrá-lo à cadeia biológica. Como trabalhamos com o material de parede múltipla, acreditamos em bons resultados devido à maior absorção do medicamento".

É nesse sentido que o professor Marcelo Brocchi, do IB, realizará estudos com Salmonella enterica, uma bactéria entérica que apresenta certo tropismo para massas tumorais. “Em função do tropismo, a multiplicação da bactéria leva à ativação de uma resposta imunológica que acaba controlando ou reduzindo o tumor. Vamos recorrer à técnica relativamente nova de associar nanotubos e Salmonella, na expectativa de potencializar este efeito”.

Alessandro Farias, pesquisador do IB, ressalta que antes da funcionalização é necessário entender como as nanopartículas funcionam nos sistemas biológicos. "Já dirigimos alguns estudos para compreender como os nanotubos de carbono agem sozinhos, a fim de obter um parâmetro zero. Conseguimos mostrar que, de alguma forma, e mesmo que o efeito pareça passageiro, as nanopartículas estimulam o sistema imunológico num primeiro momento".

Malária e iRNA
Farias informa sobre mais três trabalhos que serão desenvolvidos pelo Instituto de Biologia dentro do projeto. Um deles é dirigido pelo professor Fábio Trindade Costa, que vai avaliar a toxidade das nanopartículas sobre o Plasmodium, parasita causador da malária - doença considerada um sério problema de saúde pública. Outro, sob responsabilidade do professor Marcelo Lancellotti, estudará o efeito dos nanotubos sobre o metabolismo de bactérias patogênicas.

Segundo Alexandre Farias, as nanopartículas de carbono são promissoras para os processos de carreamento de moléculas até o núcleo celular, o que vai levar a professora Carmen Veríssima Ferreira a avaliar as propriedades que eles têm de carrear drogas e RNA de interferência (iRNA) em células tumorais in vitro. "A tecnologia do iRNA possibilita o silenciamento de genes de interesse, bloqueando a ação dos mesmos. Trata-se de um processo potencialmente eficaz no combate a tumores e doenças autoimunes e neurodegenerativas".

fonte:Jornal da Unicamp 15 a 21 de junho de 2009

Notícias-Gordura com baixo teor de isômeros trans


Pesquisa de doutorado desenvolvida por Denise F. S. Becker de Almeida, apresentada ao Departamento de Tecnologia de Alimentos da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) da Unicamp, sob orientação da professora Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves, permitiu obter gorduras com baixo teor de isômeros trans e que poderá ser utilizada em margarinas, bolos e outros alimentos que contêm gorduras em sua formulação.

As descobertas e a conscientização dos malefícios causados pelas gorduras com elevado teor de isômeros trans têm levado os governantes a tomarem medidas cada vez mais restritivas sobre seu uso, pressionando as indústrias alimentícias na procura de alternativas para sua substituição. É sabido que as gorduras são responsáveis por certos atributos sensoriais conferidos aos alimentos que agradam aos consumidores.

Enquanto vários países adotam iniciativas para restringir o consumo de gorduras trans e até programam sua definitiva exclusão dos alimentos, a Associação Brasileira das Indústrias de Alimentação (Abia) alega que há falta de opções para substituir esse tipo de gordura, embora utilize como atenuante a justificativa de que pesquisas vêm sendo desenvolvidas para solucionar o problema.

As gorduras trans
A grande maioria dos óleos vegetais naturais apresenta aplicações limitadas em razão de suas composições químicas específicas. Para ampliar o seu uso, os óleos são modificados quimicamente pela hidrogenação ou interesterificação, ou fisicamente pelo fracionamento, produzindo as gorduras semi-sólidas.

Os isômeros trans presentes na dieta são oriundos principalmente das gorduras parcialmente hidrogenadas. Os óleos vegetais parcialmente hidrogenados – margarinas e gorduras comestíveis (shortenings) – são amplamente utilizados como matérias-primas de numerosos produtos comestíveis, levando os isômeros trans para uma grande variedade de alimentos.

A partir da década de 80, os componentes trans se transformaram nos vilões das gorduras quando se descobriu que contribuem para o aumento do colesterol total e ruim e diminuição do colesterol bom, constituindo um fator de risco para problemas cardiovasculares, além de não trazerem nenhum benéfico alimentar.

Uma estratégia para reduzir ou eliminar o conteúdo de trans nas gorduras é a mistura de óleos totalmente hidrogenados – sem nenhum isômero trans –, com óleos líquidos não hidrogenados, naturalmente sem isômeros trans. A dureza e espalhabilidade dos produtos devem ser ajustadas variando a proporção de sólidos e líquidos na mistura. Outra possibilidade seria a interesterificação de gordura totalmente hidrogenada com óleos líquidos, utilizando catalisadores químicos ou enzimas.

Os maiores teores de gorduras trans se encontram em alimentos industrializados como biscoitos, batatas fritas, pipocas de microondas, chocolates, sorvetes, salgadinhos de pacote, pastéis, tortas, bolos e alimentos que ainda utilizam gorduras parcialmente hidrogenadas nas receitas. As indústrias alimentícias as utilizam porque contribuem para a consistência, crocância e sabor.

A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) determinou, em 2006, que todos os alimentos comercializados deveriam expressar em sua rotulagem nutricional a declaração dos ácidos graxos trans em relação à porção do alimento – 1 fatia, 1 colher de sopa, 200 mL – em conjunto com as declarações para gorduras totais e saturadas. São considerados como zero trans os alimentos que apresentarem teores de gorduras trans menores ou iguais a 0,2 g/porção.

A gordura alternativa
Estes fatos justificam o estudo desenvolvido por Denise, que contemplou a elaboração de novas gorduras a partir de fontes oleosas disponíveis e viáveis economicamente no Brasil – óleos de soja, algodão e gordura de palma totalmente hidrogenada. O objetivo foi promover a interesterificação química de diferentes frações da gordura totalmente hidrogenada com os óleos líquidos específicos, a fim de se obter novas gorduras com baixo teor de isômeros trans e com melhor performance para aplicação na indústria alimentícia.

Considerando que a indústria utiliza gorduras que conferem aos produtos melhor textura, volume e propriedades sensoriais apreciadas pelo consumidor, a pesquisadora realizou um estudo comparando o desempenho das gorduras low trans, com gorduras parcialmente hidrogenadas ricas em isômeros trans empregadas industrialmente.

O objetivo do trabalho não foi apenas produzir gorduras com baixo teor de isômeros trans – low trans – para aplicação alimentícia. Propunha-se também caracterizar essas gorduras quanto às suas propriedades físico-químicas, aplicar técnicas analíticas apropriadas que permitissem o monitoramento de suas composições, selecionar aquelas gorduras que se mostrassem aplicáveis e, então, aplicá-las na elaboração de um produto que pudesse ser comparado com produtos high trans e avaliado quanto às suas propriedades reológicas – textura, volume e cor – e sensoriais.

Os estudos levaram Denise a concluir que as fontes oleaginosas utilizadas – óleos de soja, de algodão, gordura de palma totalmente hidrogenada – permitem a elaboração de gorduras low trans com propriedades plásticas adequadas quando comparadas com aquelas de alto teor trans – high trans – tradicionalmente utilizadas.

As gorduras desenvolvidas mostraram-se adequadas para aplicação em margarinas e panificação. O bolo inglês foi o produto escolhido para avaliar comparativamente as gorduras low trans desenvolvidas com bolos produzidos com gordura comercial parcialmente hidrogenada high trans. Quando avaliados instrumentalmente, a textura, o volume e a cor dos bolos não apresentaram diferença significativa. Porém, a avaliação sensorial com consumidores revelou diferenças quanto à textura e sabor. Por sua vez, as técnicas analíticas empregadas mostraram-se adequadas ao monitoramento das características físico-químicas das gorduras.

Denise considera que a proposta foi cumprida, pois ela partiu da matéria-prima, desenvolveu e caracterizou uma nova gordura, avaliou a aplicação em produto alimentício, chegando ao final da cadeia com a realização de teste sensorial junto ao consumidor. Segundo ela, os resultados mostraram que não basta substituir a gordura trans pela nova gordura. Faz-se necessário investir em modificações nas formulações, nas condições de processamento e na utilização de aditivos apropriados. Isto quer dizer que todas as alterações observadas na nova gordura em relação às que possuem isômeros trans podem ter seus efeitos contornados.

O processo
As gorduras de origem vegetal são obtidas a partir de óleos vegetais – soja, algodão, milho, girassol, canola – que devem sofrer modificação para se tornarem adequados ao consumo e aplicações. Nesse processo, quando os óleos refinados são parcialmente hidrogenados, há formação de isômeros trans que não existiam inicialmente na matéria-prima, provocada pelas condições de reação (pressão e temperatura). Para a obtenção das gorduras vegetais plásticas e livres de isômeros trans – low trans – estes óleos podem ser submetidos à interesterificação. Este processo não contribui para a formação de compostos trans e pode ser catalisado por substâncias químicas ou enzimáticas.

Os alimentos industrializados, explica a pesquisadora, utilizam principalmente a gordura vegetal semi-sólida ou pastosa em lugar do óleo líquido. A gordura é preparada a partir dos óleos vegetais refinados mediante reações químicas de hidrogenação e/ ou interesterificação. O óleo líquido é formado por moléculas de ácidos graxos que possuem ligações insaturadas, o que lhe confere consistência líquida em temperatura ambiente. Durante a hidrogenação ocorre rompimento das ligações insaturadas, ou seja, rompem-se as duplas ligações formando as ligações saturadas que irão constituir e caracterizar as gorduras saturadas semi-sólidas. Durante a hidrogenação parcial, muitos ácidos graxos insaturados na configuração cis que não reagiram com o hidrogênio podem se transformar em isômeros trans.

Ao contrário da hidrogenação, a interesterificação não afeta o grau de saturação nem causa isomerização nas duplas ligações dos ácidos graxos. Ocorre uma redistribuição dos ácidos graxos nas moléculas do triacilglicerol, o que resulta em uma gordura com composição final diferente e, consequentemente, com propriedades físicas diferentes.

Denise realizou a interesterificação de bases oleosas por ela previamente preparadas, que permitiram obter gorduras tecnologicamente aplicáveis, ou seja, com novas características plásticas, como consistência, comportamento de cristalização, ponto de fusão, para chegar a um novo produto com reduzido teor de isômeros trans.

fonte:Jornal da Unicamp 15 a 21 de junho de 2009

sexta-feira, 19 de junho de 2009

Notícias-Processo biológico remove sulfatos descartados por indústrias


A utilização de processo biológico de remoção de sulfatos (SO4-2) pela via anaeróbia serviu de base para desenvolvimento de um reator biológico, na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, destinado ao tratamento de efluente de indústria química contendo alta concentração de sulfatona. O sistema elaborado pelo engenheiro químico Arnaldo Sarti utiliza uma unidade contendo carvão mineral e microorganismos aderidos com característica biológicas específicas para a redução de sulfato a sulfeto (H2S).

A técnica desenvolvida durante a pesquisa de pós-doutoramento na EESC foi aplicada em uma indústria química no interior de São Paulo para tratar água de lavagem com sulfato resultante do processo de produção de vernizes para acabamento de couro. “O uso de ácido sulfúrico no referido processo resultava em uma água residuária com alta concentração de sulfato, que era submetida a um tratamento físico-químico com sais de cálcio”, conta Sarti. “Obtinha-se então sulfato de cálcio (gesso), cuja manipulação do resíduo tratado pode apresentar custos elevados de remoção e descarte”.

O processo biológico faz a remoção do sulfato, transformando-o em sulfeto, em um reator de batelada equipado com carvão mineral. “Para fazer a ativação ou inoculação do sistema, utilizou-se lodo biológico da estação de tratamento de esgoto da EESC, para fazer a introdução dos microorganismos”, explica o engenheiro. Durante dez dias, foi feita a recirculação do líquido e microorganismos para adesão dos mesmos ao carvão. “O efluente com sulfato é diluído em esgoto doméstico para se obter uma concentração que possa ser reduzida pelo sistema, de até 3.000 miligramas (mg) por litro”.

Ao mesmo tempo, é feita a adição de etanol, que serve como fonte orgânica para a redução do sulfato. “Em 48 horas, é possível reduzir o teor de sulfato de 3 mil mg para 2 a 3 mg por litro”, conta Sarti. O efluente é diluído previamente devido a alta concentração de sulfato, que pode chegar a 180 mil mg por litro de água na lavagem, valor este bem acima do que é suportado pelos microorganismos. “Nos testes, conseguiu-se 92% de remoção dos sulfatos, mas ela pode chegar a 100%”.

Patente
O tratamento biológico elaborado na EESC foi patenteado por intermédio da USP. “Existem patentes de processos biológicos na África do Sul e Holanda, mas as configurações são diferentes”, aponta o pesquisador. “Os sistemas desenvolvidos no exterior são contínuos, ao invés do reator de batelada, e não utilizam carvão mineral”.

Sarti lembra que a aplicação do sistema na indústria foi a oportunidade para testá-lo em grande escala, após os experimentos em escala piloto. “O reator aplicado na industria possui 20 metros cúbicos, com capacidade de tratamento de até 12 metros cúbicos litros de efluentes por batelada”. A quantidade de etanol utilizado é variável em função da concentração de sulfato presente. Como resíduos do processo, são obtidos sulfetos e ácido acético, em meio líquido.

“O principal problema do descarte dos sulfetos no efluente da unidade são os fortes odores, o que exige o tratamento dos gases emitidos durante o processo”, ressalta o engenheiro químico. “No futuro, o ideal seria a eliminação dos odores e a possibilidade de recuperação do sulfeto em forma de enxofre elementar, que possa ser reinserido na cadeia produtiva”. Atualmente, o Brasil importa parte do enxofre que é utilizado nas indústrias.

O trabalho de pós-doutoramento teve a orientação do professor Eugênio Foresti, do Departamento de Engenharia Hidráulica e de Saneamento da EESC. A pesquisa teve o apoio financeiro da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

fonte:Agência USP de Notícias-17/06/2009

Artigo-Aplicações industriais e biológicas dos Lantanídeos


Encontrei esse artigo muito interessante sobre os lantanídeos.Não são tão raros quanto se pensa
O mundo moderno não seria assim sem os orbitais f.A medicina também agradece.


Tereza S. Martins; Paulo Celso Isolani-IQUSP

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422005000100020&script=sci_arttext

Notícias-Novos estudos fecham o cerco sobre a explicação da origem da vida


Algo em torno de 3,9 bilhões de anos atrás, uma mudança na órbita dos planetas em volta do Sol enviou uma tempestade de grandes cometas e asteróides para o sistema solar interno. Seus violentos impactos cavaram enormes crateras ainda visíveis no solo da Lua, aqueceram a superfície da Terra em rochas fundidas e ferveram seus oceanos numa fumaça incandescente.

Mesmo assim, rochas que se formaram na Terra há 3,8 bilhões de anos, quase imediatamente após o fim do bombardeio, contêm possíveis evidências de processos biológicos. Se a vida consegue surgir de matéria inorgânica com tanta rapidez e facilidade, por que ela não é abundante no Sistema Solar e além? Se a biologia é uma propriedade inerente da matéria, por que os químicos, até então, foram incapazes de reconstruir a vida, ou qualquer coisa parecida, em laboratório?

A origem da vida na Terra é repleta de dúvidas e paradoxos. O que veio primeiro, a proteína de células vivas ou a informação genética que a produz? Como pode o metabolismo de seres vivos ser iniciado sem uma membrana confinadora para manter todos os compostos químicos juntos? Mas, se a vida começou dentro de uma membrana celular, como entraram os nutrientes necessários?

As questões podem parecer controversas, já que a vida começou de alguma maneira. Porém, para o pequeno grupo de pesquisadores que insiste em aprender exatamente como, houve frustração de sobra. Muitas pistas antes promissoras levaram somente a anos de esforços desperdiçados. Cientistas renomados, como Francis Crick, o principal teorista da biologia molecular, sugeriram silenciosamente que a vida pode ter sido formada em outro lugar e semeada no planeta – de tão difícil que parece ser encontrar uma explicação plausível para seu surgimento na Terra.



Uma nova esperança

Nos últimos anos, entretanto, quatro avanços surpreendentes renovaram a confiança de que uma explicação terrestre para a origem da vida eventualmente aparecerão.

Um dos avanços é uma série de descobertas a respeito das estruturas, parecidas com células, que poderiam ter se formado naturalmente de compostos químicos graxos provavelmente presentes na Terra primitiva. Essa pista surgiu de uma longa discussão entre três colegas sobre quem veio primeiro no desenvolvimento da vida, um sistema genético ou uma membrana celular. Eles finalmente concordaram que a genética e as membranas tinham de evoluir juntas.

Os três pesquisadores, Jack W. Szostak, David P. Bartel e P. Luigi Luisi, publicaram um manifesto bastante aventureiro na revista "Nature", em 2001, declarando que o jeito de se fazer uma célula sintética era fazer uma protocélula e uma molécula genética crescerem e se dividirem em paralelo, com as moléculas sendo encapsuladas na célula. Se as moléculas dessem à célula uma vantagem competitiva sobre outras células, o resultado seria “um sistema de replicação autônomo e sustentável, capaz para a evolução darwiniana”, escreveram eles.

“Ele estaria verdadeiramente vivo”, acrescentaram.

Um dos autores, Szostak, do Hospital Geral de Massachusetts, conseguiu desde então atingir uma quantidade surpreendente deste programa.

Simples ácidos graxos, do tipo que provavelmente já estava por aí na Terra primitiva, formará espontaneamente esferas de camada dupla, algo muito parecido com as membranas de camada dupla das células vivas de hoje. Essas protocélulas vão incorporar novos ácidos graxos alimentados na água, e eventualmente se dividirão.

Células vivas são geneticamente impermeáveis e possuem elaborados mecanismos para admitir apenas os nutrientes de que precisam. Porém, Szostak e seus colegas mostraram que moléculas pequenas conseguem entrar facilmente nas protocélulas. Se elas se combinam em moléculas maiores, porém, não conseguem sair – exatamente o acordo de que uma célula primitiva precisaria. Se uma protocélula é feita para encapsular um pequeno pedaço de DNA, e é então alimentada com nucleotídeos, os blocos construtores de DNA, estes vão espontaneamente entrar na célula e se ligar a outra molécula de DNA.

Num simpósio sobre evolução no Laboratório Cold Spring Harbor em Long Island, no mês passado, Szostak disse estar “otimista sobre colocar um sistema de replicação química em funcionamento” dentro de uma protocélula. Em seguida, ele espera integrar um sistema replicador de ácido nucléico com protocélulas divididas.

Os experimentos de Szostak chegaram perto de criar uma célula que se dividisse espontaneamente de compostos químicos supostamente existentes na Terra primitiva. Entretanto, alguns de seus ingredientes, como os nucleotídeos de ácidos nucléicos, são bastante complexos. Químicos da abiogênese, que estudam a química da pré-vida na Terra primitiva, há muito estão à beira do desespero sobre como os nucleotídeos poderiam ter surgido espontaneamente.



Complexidade


Nucleotídeos consistem em uma molécula de açúcar, como ribose ou desoxirribose, unida a uma base de um lado e um grupo de fosfato do outro. Químicos da abiogênese descobriram, com alegria, que bases como adenina podem se formar facilmente de compostos químicos simples, como cianeto de hidrogênio. Entretanto, anos de desapontamento se seguiram, quando a adenina provou não ser capaz de se unir naturalmente à ribose.

No mês passado, John Sutherland, químico da Universidade de Manchester, na Inglaterra, relatou na "Nature" sua descoberta de uma rota bastante inesperada para sintetizar nucleotídeos a partir de químicos prebióticos.

Ao invés de fazer a base e o açúcar separadamente de compostos químicos supostamente existentes na Terra primitiva, Sutherland mostrou como, sob as condições corretas, a base e o açúcar podiam ser construídos como uma única unidade, e dessa forma não precisariam ser unidos.

“Acho que o artigo de Sutherland foi o maior avanço dos últimos cinco anos em termos de química prebiótica”, disse Gerald F. Joyce, especialista em origem da vida do Instituto de Pesquisa Scripps, em La Jolla, Califórnia.

Assim que um sistema de auto-replicação se desenvolve a partir dos compostos químicos, esse é o início da história genética, pois cada molécula carrega o carimbo de seu ancestral. Crick, que estava interessado na química que precedeu a replicação, certa vez observou: “Depois deste ponto, o restante é apenas história”.

Joyce estudou o possível início da história ao desenvolver moléculas de RNA com a capacidade de replicação. O RNA, um primo próximo do DNA, quase com certeza o precedeu como a molécula genética de células vivas. Além de carregar informação, o RNA também pode agir como uma enzima para promover reações químicas. Joyce relatou na "Science", no início deste ano, que havia desenvolvido duas moléculas de RNA que podiam estimular a síntese uma da outra, partindo dos quatro tipos de nucleotídeos de RNA.

"Nós finalmente temos uma molécula imortal”, disse, referindo-se a uma cujas informações podem ser transmitidas indefinidamente. O sistema não está vivo, ele completou, mas realiza funções centrais da vida, como replicação e adaptação a novas condições.

"Gerry Joyce está cada vez mais próximo de mostrar que você pode ter auto-replicação de espécies de RNA”, disse Sutherland. “Assim, apenas um pessimista não lhe concederia o sucesso em alguns anos”.



Canhotos ou destros?

Outro avanço impressionante veio de novos estudos sobre as “mãos” das moléculas. Alguns compostos químicos, como os aminoácidos que formam as proteínas, existem em duas formas espelhadas, algo como as mãos direita e esquerda. Na maioria das condições que ocorrem naturalmente, eles são encontrados em misturas praticamente iguais dos dois formatos. Porém, numa célula viva, todos os aminoácidos são canhotos, e todos os açúcares e nucleotídeos são destros.

Químicos prebióticos há tempos devem uma explicação sobre como os primeiros sistemas vivos poderiam ter extraído apenas um tipo de mão dos compostos químicos, partindo das misturas da Terra primitiva. Nucleotídeos canhotos são um veneno, pois evitam que os nucleotídeos destros se unam numa corrente e formem ácidos nucléicos como RNA ou DNA. Joyce se refere ao problema como o “pecado original”, um trocadilho em inglês com a palavra “sin” (pecado) e “syn” (termo utilizado na química para algumas estruturas com mãos).

Os cientistas agora foram presenteados com um inesperado perdão para seus problemas com o pecado original. Pesquisadores como Donna Blackmond, do Imperial College London, descobriram que uma mistura de moléculas canhotas e destras pode ser convertida a apenas uma forma com ciclos de congelamento e derretimento.

Com esses quatro recentes avanços – as protecélulas de Szostak, o RNA de auto-replicação, a síntese natural de nucleotídeos e uma explicação para as “mãos” –, aqueles que estudam a origem da vida têm muito para estarem contentes, apesar da distância ainda a ser percorrida. “Em algum ponto, esses fios começaram a se juntar”, disse Sutherland. “Acho que todos nós estamos muito mais otimistas hoje do que cinco ou dez anos atrás”.

O que ainda falta



Uma medida das dificuldades à frente, entretanto, é que até agora existe pouco entendimento sobre o tipo de ambiente no qual a vida se originou. Alguns químicos, como Guenther Waechtershaeuser, argumentam que a vida começou em condições vulcânicas, como as de passagens do fundo do mar. Elas possuem os gases e catalisadores metálicos nos quais, ele argumenta, os primeiros processos metabólicos provavelmente surgiram.

No entanto, muitos biólogos acreditam que, nos oceanos, os criadores necessários da vida estariam sempre diluídos demais. Eles favorecem um ameno lago de água doce para a origem da vida, assim como Darwin, onde os ciclos de umedecimento e evaporação das margens poderiam produzir úteis concentrações e processos químicos.

Ninguém sabe ao certo quando a vida teve início. As evidências mais antigas geralmente aceitas para células vivas são fósseis de bactérias de 1,9 bilhões de anos atrás, encontrados em Ontário. Porém, rochas de dois locais da Groenlândia, contendo uma mistura incomum de isótopos de carbono que poderiam ser provas de processos biológicos, têm 3,83 bilhões de anos.

Como a vida poderia conseguir um início tão rápido, dado que a superfície da Terra estava provavelmente esterilizada pelo Poderoso Bombardeio Tardio, a chuva de gigantescos cometas e asteróides que desabou sobre a Terra e a lua cerca de 3,9 bilhões de anos atrás? Stephen Mojzsis, geólogo da Universidade do Colorado que analisou um dos locais da Groenlândia, disse na Nature, no mês passado, que o Poderoso Bombardeio Tardio não teria matado tudo, como geralmente se acredita. Em sua visão, a vida poderia ter começado muito mais cedo e sobrevivido ao bombardeio em ambientes do fundo do oceano.

Recentes evidências de rochas muito antigas, conhecidas como zircônios, sugerem que oceanos estáveis e placas continentais tenham surgido há até 4,04 bilhões de anos, meros 150 milhões de anos após a formação da Terra. Assim, a vida teria tido meio bilhão de anos para começar, antes do bombardeio cataclísmico.

Porém, geólogos discutem se as rochas da Groenlândia realmente oferecem sinais de processos biológicos, e geoquímicos frequentemente revisam suas estimativas para a composição da atmosfera primitiva. Leslie Orgel, pioneiro em química prebiótica, costumava dizer, “Apenas espere alguns anos, e as condições da Terra primitiva mudarão novamente”,contou Joyce, ex-aluno dele.

Portanto, químicos e biólogos estão sozinhos para descobrir como a vida começou. Na falta de evidências fósseis, eles não possuem indicações em relação a quando, onde ou como surgiram as primeiras formas de vida. Assim, eles só podem desvendar a vida reinventando-a em laboratório.

fonte: G1-17/06/2009

Notícias-Células tronco geram rim e baço


Foi logo de manhã, num dia de muito calor, em março, que ficou pronto o exame das primeiras amostras. Debaixo das lentes do histologista Sebastião Taboga, na unidade de Microscopia e Microanálise da Unesp, havia uma descoberta: um pequeno rim, ao lado de um baço, e, como se constatou em seguida, um pâncreas. São órgãos embrionários - novos tecidos -, mas desenvolvidos com base em culturas de células-tronco.

A pesquisa está sendo desenvolvida na Faculdade de Medicina (Famerp), em São José do Rio Preto (450 km de SP), com envolvimento de equipes da Unesp, da USP e de uma empresa de biomedicina, a Braile Biomédica. "Houve até uma certa emoção", segundo o coordenador do programa, professor Mário Abbud Filho, chefe do Departamento de Nefrologia e Transplantes.

Abbud não sabe o que "os brotos ou botões" de rim surgidos poderão gerar. Ele duvida que, mesmo a longo prazo, possa haver um novo órgão, completo e funcional, decorrente do trabalho. "Mas estão presentes túbulos e glomérulos, partes essenciais dos rins que poderão, sim, permitir, em um tempo que não pode ser estimado, a produção de componentes do órgão com as quais será possível recuperá-lo e restaurá-lo", afirma. Os sinais são bons. Os glomérulos, por exemplo, compõem a primeira estrutura de filtragem do sistema.

A aventura científica teve início bem antes disso, em 2005, "quando surgiu a proposta de apurar, com segurança, qual seria a interferência da aplicação de células-tronco em rins cronicamente doentes", explica Abbud. Foi montada a infraestrutura e formado um grupo enxuto, que envolve 12 especialistas, biólogos e médicos.

O grupo induziu uma espécie de enfarte nos rins das cobaias, ratos de laboratório nos quais a insuficiência renal crônica atinge então índices muito altos. Os primeiros resultados "foram estimulantes", relata a bióloga Heloisa Caldas, responsável pelos estudos experimentais do Litex - Laboratório de Imunologia e Transplante Experimental. De fato. Depois de extraídas da medula óssea, as células-tronco eram injetadas diretamente sobre o órgão doente. Na maioria dos casos "ficou clara a desaceleração da deficiência e observada significativa recuperação", explica o médico Abbud.

São usados dois tipos de célula: mononucleares e mesenquimais (mais informações nesta pág.). "Desse ponto em diante foram observados outros resultados positivos, como o menor número de mortes no limite de 120 dias no lote que recebeu infusões de mononucleares", diz a pesquisadora Heloisa Caldas.

Qual seria a medida padrão a ser aplicada? Quantas injeções seriam necessárias? O procedimento era o correto? "As dúvidas, debatidas pelo grupo, levaram a ampliação do experimento", explica Abbud. As células-tronco passaram a ser implantadas depois de passar duas semanas em cultivo e sobre a base de um biomaterial, a serosa porcina, uma membrana que reveste o intestino do porco. "Funcionou como uma espécie de tampão, que impedia o eventual refluxo da cultura", diz o médico. A avaliação histológica revelou, 90 dias mais tarde, os primeiros sinais, ainda pouco definidos, dos novos tecidos renais.

Um segundo suporte biológico, a base de pericárdio (tecido que envolve o coração) bovino, entrou no processo, com pouco mais de sofisticação: o suporte biológico, fornecido pelo Instituto de Química da USP, em São Carlos, passou a ser liofilizado - processo de secagem radical e de eliminação de substâncias voláteis. As cobaias injetadas com as células mononucleares repetiram o desempenho anterior, de retardar o avanço da doença. As que receberam lotes mesenquimais "apresentaram claramente novos brotos de rins, baço e pâncreas", frisa Mário Abbud.

O ensaio foi repetido e obteve resultados semelhantes todas as vezes, cinco ratos com tecido linfoide do baço, outros dois também com tecido renal e de pâncreas. As próximas etapas "serão muitas e vão exigir de três a cinco anos de trabalho", destaca a bióloga Kawasaki. O comunicado à comunidade científica foi feito em Salvador, no dia 7, durante o Congresso Internacional TTS New Key Leader Meeting, promovido pela Sociedade de Transplante.

A boa sorte tem peso na pesquisa. Um procedimento de alta complexidade, a expressão gênica (ExG), o estudo da constituição genética total de um determinado material biológico - "é com ele que saberemos se cada segmento é o que parece ser" - consumiria muito tempo. Acontece que na Universidade Harvard há um cientista brasileiro, amigo de Abbud. E é lá que atua Douglas Melton, talvez o mais avançado especialista na área de ExG. Se tudo correr bem, o grupo de São José do Rio Preto poderá mandar para Harvard o material produzido e uma bióloga para aprender as técnicas. Por aqui, os testes prosseguem, provavelmente com uso de chimpanzés e a indução de doença renal em índices mais favoráveis, menos graves.

fonte:Estadão 24/05/2009

Notícias-Cientistas encontram a evidência mais concreta de lago em Marte


Um longo e profundo cânion e os restos de uma praia talvez sejam a prova mais clara já encontrada sobre a existência de um lago na superfície de Marte, e ele aparentemente continha água quando o planeta já deveria ter secado, disseram cientistas nesta quarta-feira.

Imagens de uma câmera chamada High Resolution Imaging Science Experiment a bordo do satélite Mars Reconaissance Orbiter indicam que a água escavou um cânion de 50 quilômetros de extensão, revelou um grupo da Universidade do Colorado.

Ele teria coberto uma superfície de 200 quilômetros quadrados, com profundidade de 450 metros, escreveram os pesquisadores da revista Geophysical Research Letters.

Hoje é incontestável que existe água no solo de Marte - robôs de exploração encontraram gelo ali. Também há provas de que a água ainda pode brotar do subsolo para a superfície, ainda que ela rapidamente desapareça na fina e gelada atmosfera do planeta vermelho.

Cientistas também já haviam visto o que poderiam ser praias de rios gigantescos ou mares "mas algumas das formações também poderiam ser obra de deslizamentos de terra.

"Essa é a primeira prova sem ambiguidades sobre linhas costeiras na superfície de Marte", disse Gaetano Di Achille, que liderou o estudo.

"A identificação das linhas e as evidências geológicas nos permitem calcular o tamanho e o volume do lago, que parece ter se formado há cerca de 3,4 bilhões de anos", afirmou Di Achille em comunicado.

A água é um elemento-chave para a vida, e os cientistas procuram desesperadamente por provas de vida em Marte, seja passada ou presente. A existência de água no planeta também pode ser útil para futuros exploradores humanos.

"Na Terra, deltas e lagos são excelentes coletores e conservadores dos sinais de vida passada", disse Di Achille. "Se a vida alguma vez existiu em Marte, os deltas podem ser a chave para desvendar o passado biológico de Marte", acrescenta.

"A pesquisa não prova apenas que houve um sistema lacustre de longa existência em Marte, mas nós podemos ver que o lago se formou após o período quente e úmido que pensava-se que teria se dissipado", disse o professor assistente Brian Hynek.

O lago provavelmente evaporou, ou congelou após uma abrupta mudança climática, afirmaram os pesquisadores. Ninguém sabe o que fez Marte deixar de ser um planeta quente e úmido para se tornar o deserto gelado e sem ar que é hoje.

Reportagem de Maggie Fox

fonte:UOL-17/06/2009

Divulgação-Biomateriais


Materiais projetados para servir aos seres vivos,auxiliando em cicatrizações,regeneração óssea e até substitutição de partes inteiras(membros e dentes).Estuda-se,principalmente,o bioreatividade desses materiais,essencial para que sua função seja executada com sucesso.

mais:http://www.ipen.br/sitio/index.php?idc=1234
http://www.ipen.br/sitio/index.php?idc=377
http://www.demet.ufmg.br/docentes/rodrigo/biomateriais.htm

Artigo-Reação Fenton


Reação química atualmente estudada,principalmente na área ambiental,com o intuito de se tratar solos contaminados por substâncias orgânicas.Nessa reação são liberados radicais hidroxila

H2O2 + Fe2+ → ·OH+ OH- + Fe3+ (pode haver variações)

com alto poder de redução que oxidam parcialmente os compostos a CO2 e substâncias com menos toxicidade.

R. D. Villa; R. F. P. Nogueira-IQ-Unesp Araraquara

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-46702005000200009

quinta-feira, 18 de junho de 2009

Conheça o CEPEMA-USP


O Centro de Capacitação e Pesquisa em Meio Ambiente(CEPEMA) está localizado na cidade de Cubatão,litoral paulista.Foi construído pela Petrobrás,como compensação ambiental e doado a Universidade de São Paulo.É um centro multidisciplinar envolvendo químicos,engenheiros químicos e ambientais,geofísicos,biólogos,geólogos entre outros.
Por enquanto possui cursos de pós-graduação e extensão.Mas,em breve, espera-se o curso de graduação em engenharia química.
Recentemente foi aprovado o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Estudos do Meio Ambiente com sede no CEPEMA.
Coordenado pelo professor Claudio Oller da Escola Politécnica da USP.

http://www.cepema.usp.br/

http://www.cnpq.br/programas/inct/_apresentacao/inct_estudos_meio_ambiente.html

Curso ciências físicas e biomoleculares-USP São Carlos


Ciencias Físicas e Biomoleculares representa o conjunto de disciplinas que avança o conhecimento nas leis físicas e químicas que governam a formação, estrutura e propriedades das moléculas biológicas, e suas interações no nível celular e dos sistemas vivos e que integra os conceitos de ciências naturais para aplicações em biotecnologia, saúde humana, agropecuária e ciências ambientais.



Por que faz sentido integrar os avanços modernos da biologia molecular aos princípios da biotecnologia?



Os tremendos avanços da biologia celular e molecular nos últimos 25 anos têm modificado fundamentalmente nossa compreensão dos sistemas vivos. Este novo entendimento ao nível das células e do conjunto de moléculas a ela associadas tem resultado em grande impacto na medicina e na tecnologia.

Duas vertentes tem marcado decisivamente estes desenvolvimentos: por um lado, a elucidação de milhares de estruturas de macromoléculas, desde o pioneiro trabalho de Watson e Crick com a estrutura do DNA em dupla-hélice e de Kendrew e Perutz com as estruturas das proteínas mioglobina e hemoglobina, tem permitido compreender que a delicada conformação tridimensional das moléculas biológicas é essencial para a sua função; por outro lado, as ciências genômicas tem proporcionado um volume gigantesco de informações sobre a diversidade das proteínas funcionais, sua expressão concertada e fortemente regulada e capacidade de interação.



A maturidade dos estudos fundamentais sobre estes temas tem permitido a sua utilização em diversas áreas da biotecnologia como:

* O planejamento e desenvolvimento de novos fármacos inovadores, vacinas e diagnósticos

* Dispositivos moleculares para o encapsulamento e distribuição controlada de fármacos

* Engenharia de proteínas com inúmeras aplicações industriais em tecnologia enzimática, indústria da química fina, alimentos, biodegradação, tratamento de resíduos, bioremediação e biorreatores.

* Integração de moléculas biológicas com outros materiais em biossensores com inúmeras aplicações tecnológicas e ambientais

* Planejamento e síntese de biomateriais para uso em medicina e saúde.

* Utilização de ferramentas de bioinformática no reconhecimento de padrões biológicos, com amplas aplicações em genômica, proteômica, visão cibernética e inteligência artificial.

* Mais recentemente, grande interesse tem-se demonstrado na integração de moléculas biológicas em nano dispositivos, na assim chamada nanobiotecnologia.

fonte:http://cbme.ifsc.usp.br/cfb/index.html

Curso ciências físicas e biomoleculares-USP São Carlos

Ciencias Físicas e Biomoleculares representa o conjunto de disciplinas que avança o conhecimento nas leis físicas e químicas que governam a formação, estrutura e propriedades das moléculas biológicas, e suas interações no nível celular e dos sistemas vivos e que integra os conceitos de ciências naturais para aplicações em biotecnologia, saúde humana, agropecuária e ciências ambientais.



Por que faz sentido integrar os avanços modernos da biologia molecular aos princípios da biotecnologia?



Os tremendos avanços da biologia celular e molecular nos últimos 25 anos têm modificado fundamentalmente nossa compreensão dos sistemas vivos. Este novo entendimento ao nível das células e do conjunto de moléculas a ela associadas tem resultado em grande impacto na medicina e na tecnologia.

Duas vertentes tem marcado decisivamente estes desenvolvimentos: por um lado, a elucidação de milhares de estruturas de macromoléculas, desde o pioneiro trabalho de Watson e Crick com a estrutura do DNA em dupla-hélice e de Kendrew e Perutz com as estruturas das proteínas mioglobina e hemoglobina, tem permitido compreender que a delicada conformação tridimensional das moléculas biológicas é essencial para a sua função; por outro lado, as ciências genômicas tem proporcionado um volume gigantesco de informações sobre a diversidade das proteínas funcionais, sua expressão concertada e fortemente regulada e capacidade de interação.



A maturidade dos estudos fundamentais sobre estes temas tem permitido a sua utilização em diversas áreas da biotecnologia como:

* O planejamento e desenvolvimento de novos fármacos inovadores, vacinas e diagnósticos

* Dispositivos moleculares para o encapsulamento e distribuição controlada de fármacos

* Engenharia de proteínas com inúmeras aplicações industriais em tecnologia enzimática, indústria da química fina, alimentos, biodegradação, tratamento de resíduos, bioremediação e biorreatores.

* Integração de moléculas biológicas com outros materiais em biossensores com inúmeras aplicações tecnológicas e ambientais

* Planejamento e síntese de biomateriais para uso em medicina e saúde.

* Utilização de ferramentas de bioinformática no reconhecimento de padrões biológicos, com amplas aplicações em genômica, proteômica, visão cibernética e inteligência artificial.

* Mais recentemente, grande interesse tem-se demonstrado na integração de moléculas biológicas em nano dispositivos, na assim chamada nanobiotecnologia.

fonte:http://cbme.ifsc.usp.br/cfb/index.html

Bacharelado Bioquímica UFV


O Curso de Bacharelado em Bioquímica foi concebido para atender os setores de ensino, pesquisa e desenvolvimento de produtos e processos na indústria bioquímica, formando profissionais altamente qualificados que de acordo com a tendência mundial, deverá ocupar espaços cada vez maiores dentro das indústrias atuais, devido à necessidade em substituir processos atualmente utilizados por outros menos agressivos ao homem ao ambiente.

O profissional, Bacharel em Bioquímica, tem uma formação básica profunda que lhe dá competência para atuar profissionalmente em grandes segmentos da sociedade que se relacione com o conhecimento da química dos seres vivos como:

1. No ensino universitário público e privado: Sua formação lhe proporcionará base sólida para a pós-graduação nas diversas áreas das ciências da vida, que o proverá para seguir carreira acadêmica e ensinar na cadeira de bioquímica de todos os programas de graduação que incluem disciplinas da área.

2. Na pesquisa institucional pública ou privada: Um cientista potencial poderá atuar no desenvolvimento de novos produtos e processos que efetivamente contribuem para diminuir a dependência externa e melhor a qualidade de vida.

3. Na pesquisa acadêmica: Com forte domínio nos fundamentos científicos terá potencial para refletir sobre a lógica da química da da vida e atuar no aprimoramento da ciência elevando o conhecimento científico em nível internacional.

fonte:http://www.bqi.ufv.br/quem_somos.php

Curso ciências moleculares-USP


Este curso na minha opinião é simplesmente fantástico.
Serve para aqueles que querem ter,como profissão a de cientista.
Você deve fazer o vestibular da fuvest(qualquer curso) e todo mês de julho há uma seleção dentre todos os interessados.Você estuda disciplinas como
fisica I,II,III e IV
química geral,inorgânica,fisico quimica e orgânica
cálculo I,II,III e IV
biologia você estuda algo como biologia I,II,III e IV
e computação.
Esse ciclo básico é de dois anos,após esse período você escolhe um orientador para completar o curso.
Vale a pena pela interdisciplinaridade e pode-se explorar áreas como Exobiologia(astrobilogia),modelagem de fármacos e por aí vai...
http://www.cecm.usp.br/

Comunidade no orkut-Química


http://www.orkut.com.br/Main#Community.aspx?cmm=53842

Cursos Universitários-Química

Aqui colocarei links de vários cursos na área técnico-científica em diversas instituições,principalmente públicas.

USP São Paulo- http://www2.iq.usp.br/

USP Ribeirão Preto- http://www.ffclrp.usp.br/

USP São Carlos- http://www.iqsc.usp.br/

Unicamp- http://www.iqm.unicamp.br/site/

UFABC- http://www.ufabc.edu.br/index.php?option=com_content&view=article&id=125&Itemid=79

UFSCar- http://www.dq.ufscar.br/


Unifesp- http://www.unifesp.br/prograd/novo/index.php?option=com_content&task=view&id=109&Itemid=75

Unesp(Araraquara)- http://www.iq.unesp.br/
Unesp(Bauru)- ttp://www.fc.unesp.br/
Unesp(Presidente Prudente)- http://www.prudente.unesp.br/

UFRJ- http://www.iq.ufrj.br/

UFMG- http://www.qui.ufmg.br/

UFV- http://www.ufv.br/deq/

...

Homenagem-Dia do químico 18/06


Em homenagem aos químicos deixo aqui meus sinceros parabéns!!!!!!!!!!!

Linus Pauling-Para muitos o maior represantante da área no século XX.

Haber Fritz e Willian Carl Bosh-criadores do processo de síntese da amonia a partir do nitrogênio do ar.

Dimitri Mendeleev-Pai da querida Tabela Periódica.

entre muitos citei alguns mais conhecidos