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Ciência

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Com instalações abertas, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) recebe anualmente cerca de 1200 pesquisadores brasileiros e estrangeiros, comprometidos com mais de 400 estudos que resultam em aproximadamente 200 artigos publicados em periódicos científicos. Confira abaixo algumas das inúmeras pesquisas que se beneficiaram das instalações do LNLS.


22 de Março de 2019

Novas possibilidades contra a epidemia do HIV

Pesquisa identifica novos anticorpos com potente atividade bloqueadora da ligação entre vírus e célula

O Vírus da Imunodeficiência Humana tipo-1 (HIV-1) atualmente infecta 37 milhões de pessoas em todo o mundo, com mais 2 milhões de novas infecções a cada ano. Após a infecção, este vírus tem um longo período de latência, durante o qual se multiplica, mas sem apresentar sintomas. O HIV ataca as células do sistema imune, principalmente as células chamadas linfócitos T CD4+, que são responsáveis por desencadear toda a cadeia de resposta do organismo às infecções. Assim, ao suprimir a ação do sistema imune, o vírus destrói a capacidade do organismo de se defender de outras doenças, levando à chamada Síndrome da Imunodeficiência Adquirida, ou AIDS.

Mesmo com o desenvolvimento de terapias antirretrovirais que melhoraram a qualidade de vida e aumentaram a expectativa de vida de pacientes portadores de HIV/AIDS, é amplamente aceito que a única maneira de efetivamente conter essa devastadora epidemia é através do desenvolvimento de uma vacina contra o HIV-1.

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27 de Fevereiro de 2019

Novo reator para imagens 3D in situ de catalisadores

Pesquisadores obtiveram imagens 3D de catalisadores durante reação por difração de Bragg de raios X coerentes

Catalisadores são substâncias que promovem e aceleram reações químicas sem serem consumidos durante o processo. Por exemplo, catalisadores são também utilizados, para reduzir a emissão de gases tóxicos, como o monóxido de carbono ($\rm CO$) produzido por veículos automotores.

Os conversores catalíticos presentes no escapamento dos veículos permitem que ocorra a reação de oxidação do $\rm CO$, isto é, na presença do catalisador, ocorre a reação do $\rm CO$ com o gás oxigênio ($\rm O_2$), levando a formação de gás carbônico ($\rm CO_2$).

Assim, para se obter processos mais baratos e eficientes para controlar a poluição veicular, é necessário um melhor entendimento dos materiais catalíticos. Consequentemente, para a realização dessas sofisticadas pesquisas, é necessário o constante desenvolvimento de novas ferramentas de investigação científica.

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19 de Fevereiro de 2019

Encapsulamento de fármacos para novos tratamentos contra o câncer

Pesquisa desenvolve hidrogel a partir de seda com potencial aplicação na terapia fotodinâmica

O câncer é um conjunto de doenças caracterizadas pela multiplicação descontrolada de células. Um dos principais métodos para o tratamento dessa doença é a quimioterapia, que utiliza fármacos para bloquear o crescimento dessas células ou destruí-las. Dessa forma, a maioria das drogas utilizadas agem interferindo na mitose, o mecanismo celular pelo qual novas células são produzidas. Por isso, tanto células cancerosas quanto sadias são afetadas, levando a diversos efeitos colaterais.

Mundialmente, esforço considerável tem sido direcionado ao desenvolvimento de novos métodos, que ajam diretamente sobre o alvo do tratamento. Este é o caso da chamada terapia fotodinâmica (PDT), um procedimento terapêutico minimamente invasivo, que age seletivamente em células malignas.

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7 de Fevereiro de 2019

Pesquisa investiga estrutura de enzima de bactéria causadora da tuberculose

Resultados sobre a interação com antibióticos podem levar ao desenvolvimento de novas formas de tratamento para esta doença

A tuberculose é uma infecção crônica geralmente causada por uma bactéria chamada Mycobacterium tuberculosis. Esta bactéria infecta células do sistema imune chamadas macrófagos alveolares, que são responsáveis por remover partículas poluentes e microrganismos da superfície dos alvéolos, onde ocorrem as trocas gasosas da respiração.

Estima-se que aproximadamente dois bilhões de pessoas no mundo estão infectadas pela M. tuberculosis sem apresentar sintomas. No entanto, as manifestações clínicas da doença podem aparecer em qualquer momento da vida, especialmente quando o sistema imune estiver enfraquecido, como, por exemplo, devido a desnutrição ou a doenças como câncer e AIDS.

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10 de Janeiro de 2019

Identificação de nova mutação genética associada à deficiência intelectual

Estudo ajuda a entender os mecanismos envolvidos em transtornos do neurodesenvolvimento

A partir do momento em que uma proteína ou enzima relacionada a alguma doença é identificada como alvo terapêutico, o estudo de sua estrutura tridimensional – as posições de cada um dos seus átomos e suas interações – permite entender a fundo sua ação.

Isso é possível não só para essas substâncias produzidas por microrganismos, como vírus ou bactérias, capazes de atacar nosso organismo. É possível também, por exemplo, entender moléculas normalmente produzidas pelo próprio corpo humano, mas que tiveram sua estrutura e função alteradas devido a alguma mutação genética.

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14 de Dezembro de 2018

Novo fertilizante para liberação controlada de nutrientes

Pesquisa investiga material a base de poli(butileno succinato), ureia e argila

Na produção agrícola, diversos dos nutrientes necessários para o crescimento e desenvolvimento das plantas são fornecidos ou suplementados através de fertilizantes. Alguns nutrientes, fósforo ($\rm P$) e potássio ($\rm K$), são necessários em grandes quantidades, mas obtidos de fontes minerais limitadas. Outros – como manganês ($\rm Mn$), cobre ($\rm Cu$) ou zinco ($\rm Zn$) – são necessários apenas em pequenas quantidades e sua aplicação excessiva pode ser tóxica para as plantas ou para importantes microrganismos presentes no solo. Por isso, há uma intensa busca por novos fertilizantes que permitam a entrega racional dos nutrientes necessários para a agricultura, evitando seu uso excessivo, ineficiente ou potencialmente nocivo ao ambiente.

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19 de Novembro de 2018

Uma nova abordagem na cristalização de proteínas

Pesquisa investiga método para a produção de cristais de proteínas, baseado em filmes finos organizado por um campo elétrico externo

A partir do momento em que uma proteína relacionada a alguma doença é identificada como alvo terapêutico, o estudo de sua estrutura tridimensional – as posições de cada um dos seus átomos e suas interações – permite entender a fundo sua ação no organismo e como um potencial fármaco deve ligar-se a ela. Dessa forma, é possível descobrir potenciais novos fármacos, ou entender o funcionamento de fármacos já conhecidos e aumentar sua efetividade.

A cristalografia de proteínas é uma ferramenta essencial na investigação da estrutura tridimensional dessas moléculas e, consequentemente, de sua função biológica. Tanto que cerca de 90% das estruturas de proteínas atualmente conhecidas foram determinadas utilizando a difração de raios X em cristais de proteína. No entanto, para se aplicar esta técnica é necessário obter um cristal de proteína de qualidade adequada, o que exige condições bastante específicas.

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5 de Novembro de 2018

Em Busca de Impressões Digitais da Poluição Atmosférica

Pesquisa determina marcadores para identificação de responsáveis por emissão de partículas ricas em ferro nas cidades

A contaminação da atmosfera por gases e partículas sólidas afeta não só a saúde humana nos centros urbanos, como também o ecossistema como um todo. O gerenciamento da qualidade do ar depende de diversas ações, que vão desde o estabelecimento e regulamentação dos padrões de qualidade e de lançamento de poluentes até o monitoramento da qualidade do ar de determinada região.

Os programas de monitoramento da qualidade do ar são capazes de indicar os níveis de poluentes na atmosfera e avaliar sua concordância com padrões estabelecidos pela legislação. No entanto, eles não são capazes de indicar a contribuição individual de cada fonte responsável pela emissão desses poluentes.

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16 de Outubro de 2018

Nanoestruturas Porosas Inspiradas em Sistemas Biológicos

Pesquisa busca reproduzir a morfologia de sistemas biológicos complexos em escala nanométrica para fins tecnológicos

Estruturas biológicas complexas possibilitam desde a sobrevivência de minúsculos organismos marinhos como o plâncton até as funções vitais em nosso organismo. A morfologia desses sistemas tem fascinado tanto arquitetos quanto cientistas, e sua reprodução em escala nanométrica poderia ser muito útil para fins tecnológicos. Este tipo de estrutura já é considerado candidato para aplicações em catalise química, filtros de ar para eliminação de vírus, e membranas para purificação de água e separação de proteínas.

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3 de Outubro de 2018

Nano-opto-eletrônica em Pedra-sabão

Pesquisa demonstra potencial da combinação do mineral com grafeno para dispositivos do futuro

O desenvolvimento dos dispositivos eletrônicos na escala nanométrica depende da constante busca por materiais que possuam as características adequadas e que sejam também eficientes e baratos. Esse é o caso do grafeno, material formado por uma única camada de átomos de carbono obtida a partir de grafite. O grafeno é um condutor com excelentes propriedades ópticas e elétricas, e que podem ser facilmente alteradas pela aplicação de campos elétricos ou luz.

Além disso, diversas outras propriedades estruturais, eletrônicas e óticas interessantes podem ser obtidas ao se combinar o grafeno com outros materiais. Isto se deve ao fato de novas propriedades surgirem por alterações na estrutura eletrônica das interfaces de diferentes materiais quando estes são colocados em contato. Neste cenário a busca por novos materiais e métodos de fabricação para combina-los torna-se uma tendência natural.

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