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Pesquisa publicada do experimento GoAmazon

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

Imagem: divulgação LBA e GoAmazon

Pesquisas do experimento GoAmazon revelam novas complexidades das emissões de compostos orgânicos voláteis

Autores:

Assinam o artigo 22 autores, entre eles: Paulo Artaxo (Instituto de Física da USP), Dasa Gu e Alex Guenther (Universidade da Califórnia), Scot Martin, (Universidade de Harvard), Rodrigo Souza (Universidade do Estado do Amazonas - UEA), e Oscar Vega (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN).

Revista Nature Communications, publicado em 23 de maio de 2017.

Cientistas brasileiros, americanos e europeus chegaram à conclusão de que as emissões de isopreno na floresta amazônica são muito maiores do que apontavam resultados anteriores. Um trabalho publicado na revista Nature Communications em 23 de maio (DOI: 10.1038/ncomms15541), reportando resultados do “Experimento GoAmazon 2014/2015” sobre as propriedades da atmosfera no entorno da cidade de Manaus, Amazonas, mostrou como as emissões urbanas de Manaus interagem com as emissões da floresta. Para isso, realizaram medidas detalhadas em solo e no perfil vertical da atmosfera, utilizando aviões até 15 quilômetros de altura.

Após extensas medidas com o avião de pesquisas Gulfstream G1, do Departamento de Energia dos Estados Unidos, os pesquisadores concluíram que as emissões de isopreno são aproximadamente três vezes maiores do que os valores obtidos através de medidas por satélites. De acordo com o físico Paulo Artaxo, da USP, um dos autores deste estudo da Nature, a importância desta descoberta está no fato de que o isopreno é um dos principais gases precursores da formação de ozônio, o que afeta a capacidade oxidativa da atmosfera.

“A floresta, em seu metabolismo, emite uma série de compostos orgânicos voláteis biogênicos, sendo o de maior intensidade o isopreno. Estamos entendendo melhor como funcionam os complexos processos atmosféricos na região, pois a oxidação do isopreno produz partículas de aerossóis e também afeta profundamente a química da formação de ozônio”, explica Artaxo.

Segundo ele, também foi observado que as emissões variam “fortemente” com a elevação do terreno da floresta, fato jamais observado em medidas anteriores. Para uma elevação de 30 metros, o fluxo de isopreno foi de 6 mg/m2/h, enquanto o mesmo fluxo para uma elevação do solo de 100 metros forneceu valores de fluxo de isopreno de cerca de 14 mg/m2/h.  Não é clara a razão desse “curioso” efeito. “Pode ser causado por variações nas espécies de árvores, associada à alta biodiversidade da Amazônia, ou diferentes quantidades de água com a elevação do terreno. É também possível que em áreas mais altas, que possuem menor acesso à água, as plantas respondam a este stress emitindo mais isopreno”, acrescenta Artaxo.

Os dados foram também analisados por diversos modelos atmosféricos e de uso do solo, entre eles o “Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature (MEGAN)”, que auxiliou na interpretação entre os fluxos medidos e o que se espera da fisiologia das plantas e fatores meteorológicos. “Os vários modelos utilizados na interpretação dos dados resultaram em um importante impacto na fotoquímica regional e na qualidade do ar como resultados destas maiores emissões de isopreno”, salienta Artaxo.

Foram utilizados também os modelos “Community Land Model”, WRF-Chem, e o MEGAN, além de medidas do sensor MODIS e do “ASTER Global Digital Elevation Model (ASTER GDEM)” para a determinação da elevação do terreno com resolução de 30 metros. Artaxo destaca que estudos na Amazônia estão fornecendo conhecimentos importantes sobre processos químicos e físicos na atmosfera, tanto em áreas não impactadas pelo homem, quanto em áreas poluídas por emissões de queimadas ou emissões urbanas de Manaus.

Além de Artaxo, assinam o artigo mais 21 autores, entre eles Dasa Gu e Alex Guenther, da Universidade da Califórnia em Irvine, Scot Martin, de Harvard, Rodrigo Souza da Universidade do Estado do Amazonas (UEA), e Oscar Vega do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN).

O artigo está disponível online em acesso livre no link da revista Nature Communications:

https://www.nature.com/articles/ncomms15541

Contato:

Paulo Eduardo Artaxo Netto - IFUSP (011) 3091-7016 – E-mail: artaxo@if.usp.br

Data Publicação: 
quinta-feira, 25 Maio, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
sexta-feira, 30 Junho, 2017

Curso de Tecnologia do Vácuo para a Indústria

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

O curso de Tecnologia do Vácuo para a Indústria é gratuito e será realizado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo, no período de agosto a novembro de 2017.

 

Este curso compreenderá aulas teóricas, seminários e atividades práticas. Serão apresentados alguns aspectos da teoria cinética dos gases, necessários para o estudo de sistemas de vácuo, conceitos de velocidade de bombeamento, condutâncias, escoamento de gases nos regimes molecular, viscoso e intermediário. Serão discutidos os mecanismos de operação de medidores de pressão, bombas de vácuo, vazamentos reais e virtuais, componentes, materiais e fontes de gases associadas com seus respectivos modelos, tais como: gás do volume, dessorção térmica, difusão, permeação, vaporização, etc.

 

As aulas teóricas serão complementadas através da realização de experimentos específicos, de suma importância para a interação dos estudantes com sistemas de vácuo, bem como para o aprendizado de tomada de atitudes durante o processo de escoamento de gases nos diferentes regimes.

 

As aulas serão ministradas no Instituto de Física da USP às segundas-feiras e terças-feiras das 19h30min às 22h30min, no período de agosto a novembro de 2017. O início das aulas está previsto para o dia 07 de agosto e o término para o dia 14 de novembro de 2017.

 

As inscrições estão abertas a partir de 24 de maio até dia 14 de julho de 2017.

 

Os candidatos selecionados serão informados até dia 01 de agosto de 2017 e deverão confirmar a presença no curso. Para a aceitação do candidato no curso é necessária a apresentação de uma carta solicitando sua inscrição, feita pela Empresa ou Instituição do candidato. Serão limitadas as inscrições para no máximo dois participantes por empresa. Para que o participante tenha direito ao certificado de conclusão do curso é necessário o comparecimento em 85% das atividades programadas.

 

As inscrições podem ser feitas no site da Comissão de Cultura e Extensão do IFUSP

(http://portal.if.usp.br/extensao/).

Número de vagas: 20

Para maiores informações sobre o curso acesse os sites:

http://web.if.usp.br/tecvac

http://portal.if.usp.br/extensao/

Data Publicação: 
quarta-feira, 24 Maio, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
sexta-feira, 14 Julho, 2017

Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas

As olimpíadas, de um modo geral, são uma excelente oportunidade para estimular os estudantes, levando-os a refletir sobre um domínio do conhecimento. Tem sido assim na área de matemática, com uma olimpíada nacional organizada pelo Instituto de Matemática Pura e Aplicada, o IMPA, agora apoiada como uma iniciativa de Estado pelo Ministério da Educação. 

A Sociedade Brasileira de Física vem mantendo a Olimpíada de Física das Escolas Públicas em nível nacional desde 2012. Segundo o Prof. Marcelo Martinelli, docente do Departamento de Física Experimental do IFUSP, que está à frente da coordenação regional de São Paulo da OBFEP, desde 2015, “a ideia é despertar nos jovens o interesse pela ciência, mostrando o lado lúdico do conhecimento, revelando talentos e mostrando a eles caminhos possíveis para a realização pessoal através do estudo. Queremos ainda integrar as escolas, divulgando o material de anos anteriores e sugerindo experimentos simples e baratos para demonstrar os fundamentos do método científico”.

Em São Paulo, a abrangência relativa da olimpíada está ainda muito limitada, restrita a menos de 400 escolas, algo como 2% do total de estabelecimentos públicos no Estado. Para o Prof. Marcelo, “em se tratando do Estado de São Paulo, isto é muito pouco. Cabe a nós estender esta oportunidade e revelar os talentos em cada canto.” Ainda para o coordenador, “a melhor parte da experiência é trazer, ao final de cada evento, os jovens para dentro da universidade, mostrar-lhes os centros de pesquisa no Estado, e passar-lhes a mensagem que cada um deles é esperado nestes centros. A universidade é deles, queremos que eles venham se juntar a nós!”.

O credenciamento das unidades escolares será de 1º de junho a 15 de julho.

Maiores informações podem ser obtidas através do site:

http://www.sbfisica.org.br/~obfep/obfepbemvindo/

  Calendário 2017

Programação

Período

Credenciamento de Escolas

De 1° de junho a 15 de julho

Prova (nas escolas) da 1ª Fase

08 de agosto
(terça-feira)

Divulgação do pré-gabarito da prova da 1ª Fase para os coordenadores estaduais

Até 14 de agosto

Divulgação do gabarito final da prova da 1ª Fase pela Comissão da OBFEP

Até 21 de agosto

Data máxima para que os professores cadastrem na área a eles restrita os alunos que fizeram a 1ª Fase com as notas obtidas e indiquem o nome do professor de cada aluno.

Até 30 de agosto

(quarta-feira)

Data máxima para divulgação pela Comissão da OBFEP do número mínimo de acertos necessários para o estudante ser classificado para a 2ª Fase e a relação dos alunos classificados

Até 05 de setembro

(terça-feira)

Confirmação dos lugares-sedes, Centros de Aplicação, para aplicação da 2ª Fase

Até 11 de setembro

(segunda-feira)

Prova (nas Sedes, Centros de Aplicação) da 2ª Fase

21 de outubro

(sábado)

Data máxima para o professor responsável pela OBFEP em cada Sede, Centro de Aplicação,  postar nos Correios (por Sedex) os Cadernos de Resolução das provas da 2ª Fase.

24 de outubro

(terça-feira)

Divulgação dos resultados finais da OBFEP 2017

Até 28 de fevereiro de 2018

Divulgação do edital do concurso de ilustrações da OBFEP 2016

Julho de 2017

Data final do envio (postagem) da arte para o concurso de ilustrações da OBFEP

31 de outubro de 2017 (terça-feira)

 

Data Publicação: 
quarta-feira, 24 Maio, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
sábado, 15 Julho, 2017

Pesquisa em destaque no Journal of Physics G

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

"Diffractive ρ production at small x in future electron–ion colliders”

Autores: D. Spiering, V.P. Gonçalves, F.S. Navarra
 

Journal of Physics G (Highlights de 2016)

O artigo “Diffractive ρ production at small x in future electron-ion colliders”, de autoria de três pesquisadores brasileiros foi escolhido para fazer parte da seleção dos Highlights de 2016 do Journal of Physics G. Esta seleção é feita todos os anos pelos editores, que escolhem os cinco ou seis melhores trabalhos publicados em cada área.

O trabalho do grupo brasileiro foi escolhido como um dos seis melhores de 2016 em física de partículas.

Resumo do artigo:

Um dos objetivos importantes da física de partículas atualmente é a compreensão da estrutura dos hádrons (por exemplo, prótons, nêutrons, píons, etc.) e dos núcleos no regime de energias do Grande Colisor de Hádrons (LHC). A teoria das interações fortes – a Cromodinâmica Quântica ou QCD – prevê que o número de glúons no interior de um hádron cresça com a sua energia e ele se transforme num sistema de alta densidade de partículas.

Neste regime de energia espera-se que novos efeitos dinâmicos se manifestem e que o crescimento atinja um limite denominado “limite de saturação”. O sistema denso assim formado é conhecido como o “condensado do vidro de cor” (em inglês, CGC). Durante os últimos anos, um grande número de artigos foi dedicado à questão: “como verificar experimentalmente a existência deste estado?”. Os pesquisadores brasileiros demonstraram que um bom lugar para observar o CGC (e conhecer a estrutura dos hádrons a altas energias) é nas colisões entre elétrons e núcleos.

O artigo que foi destacado pelos editores do Journal of Physics G é um estudo teórico de colisões elétron-núcleo a altas energias. Nele foram apresentadas previsões para a produção exclusiva do méson rho. Foi demonstrado que esse processo é sensível às propriedades da estrutura hadrônica.  Um evento onde o CGC se manifesta com clareza é a reação elétron + núcleo à elétron + núcleo + rho, chamada de produção coerente de mesons rho. De forma inédita os autores do artigo mostraram como os efeitos do CGC aparecem na distribuição de momento transferido entre o fóton (emitido pelo elétron) e o núcleo. Mais especificamente no deslocamento dos mínimos desta função. Tais predições serão colocadas à prova quando o futuro Colisor Elétron-Íon estiver em funcionamento.      

O trabalho pode ser visualizado através do link:

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0954-3899/43/9/095002

Contatos:

Fernando Silveira Navarra - IFUSP (011) 3091-6716 – E-mail: navarra@if.usp.br

Diego Spiering Pires – IFUSP (011) 3091-3067 – E-mail: spiering@if.usp.br

Victor Paulo Barros Gonçalves - UFPel (Universidade Federal de Pelotas) - (053) 3275-7574 – E-mail: barros@ufpel.edu.br

 

Data Publicação: 
quinta-feira, 18 Maio, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
sexta-feira, 30 Junho, 2017

Pesquisa em destaque na Chemical Communication

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

Crédito da imagem: Christine E.A. Kirschhock

"Hierarchical self-supported ZnAlEu  LDH nanotubes hosting luminescent CdTe quantum dots"

Revista Chemical Communication

 

Como forma de reconhecimento internacional do seu trabalho, o professor Danilo Mustafa do Departamento de Física dos Materiais e Mecânica foi convidado para publicar um artigo na edição especial: “Emerging Investigators Issue 2017” da renomada revista Chemical Communication (fator de impacto: 6.6) da Royal Society of Chemistry – RCS. Este número especial anual mostra pesquisas realizadas por cientistas internacionalmente reconhecidos e também por pesquisadores em ascensão nos estágios iniciais de suas carreiras e que estão fazendo contribuições significativas para seus respectivos campos.

O artigo intitulado “Hierarchical self-supported ZnAlEu LDH nanotubes hosting luminescent CdTe quantum dots”, aceito pelo jornal, tem como primeiro autor o estudante Alysson Ferreira Morais que faz seu doutorado sob orientação do professor Danilo Mustafa. O trabalho mostra pela primeira vez a estruturação de LDHs (Hidróxidos Duplos Lamelares) na forma de nanotubos auto sustentados com grande área superficial e mesoporos cilíndricos acessíveis, e sua interação com quantum dots luminescentes de CdTe. Essa morfologia única e a possibilidade de interação com diferentes espécies oferece grande oportunidade nas áreas de catálise, dispositivos e materiais biológicos ativos (ex: drug delivery).

O trabalho pode ser visualizado através do link:

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/cc/c7cc02097j#!divAbs...

Contatos:

Danilo Mustafa (3091-6888) – E-mail: dmustafa@if.usp.br

Alysson Ferreira Morais (3091-6982) – E-mail: afmorais@if.usp.br

 

 

Data Publicação: 
terça-feira, 16 Maio, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
sexta-feira, 30 Junho, 2017

Pesquisa sobre detectores gasosos de radiação

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

Foto: Detector gasoso de radiação – Divulgação – IFUSP

Descrição: Aspecto da montagem de um dos protótipos de 10x10 cm^2, antes da sua selagem e imersão em uma mistura gasosa à base de argônio

JOVEM PESQUISADOR DO IFUSP PARTICIPA DE PROJETO QUE ESTÁ DESENVOLVENDO DETECTORES GASOSOS DE RADIAÇÃO EM PARCERIA COM O CERN

O pesquisador Hugo Natal da Luz do High Energy Physics and Instrumentation Center (HEPIC) do Instituto de Física da USP iniciou em novembro de 2016 um projeto de pesquisa financiado pela FAPESP como Jovem Pesquisador. O projeto consiste no desenvolvimento e aplicações de detectores gasosos de radiação baseados em microestruturas, para além do trabalho realizado no âmbito do experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), sigla em inglês que designa um dos experimentos desenvolvidos no Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (CERN). Segundo o jovem pesquisador, “protótipos de detectores são encomendados ao CERN, mas neste momento, já estamos construindo os nossos integralmente na USP e com participação da indústria paulista, inclusive as microestruturas que fazem a amplificação dos elétrons”.

O desenvolvimento de novos modelos de detectores gasosos está relacionado à rápida evolução que as áreas de pesquisa da Física Nuclear e de Partículas vêm experimentando, principalmente, àquelas que estão relacionadas com aplicações em Física de Altas Energias. Apesar de serem mais utilizados nessa área da Física, há um espectro de possíveis aplicações que vão ser levadas a cabo neste projeto. Essas aplicações incluem o estudo do patrimônio histórico e cultural, com análise de objetos por imagem de fluorescência e de transmissão de raios X e várias técnicas relacionadas com a detecção de nêutrons, em colaboração com o IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares). 

Estes tipos de detectores apresentam algumas vantagens em relação aos detectores de estado sólido, principalmente, o baixo preço para grandes áreas de detecção. Hoje em dia é possível construir detectores para realizar o trabalho de medição em áreas de vários metros quadrados a um preço não proibitivo. Além disso, é possível medir simultaneamente a posição e a energia depositada pela passagem da radiação no detector, possibilitando uma quantidade maior de informação na análise de amostras. Por exemplo, numa imagem de raios X, é possível ter a informação da distribuição espacial dos vários elementos em uma amostra, muito útil, por exemplo, em trabalhos na área da geologia, na análise de obras de arte, na fiscalização e controle de cargas em containers, na varredura de espaços com riscos de explosão ou contaminação por radiação, etc.

Para o jovem pesquisador do IFUSP, este projeto está na fronteira entre a Engenharia e a Ciência Aplicada e, além da pesquisa em si, o seu grupo realiza tarefas diversificadas que vão desde a construção das partes mecânicas dos detectores, à eletrônica, passando pela montagem dos sistemas de misturas gasosas, o desenvolvimento das ferramentas de software de aquisição, processamento e análise dos dados coletados.

A introdução desta tecnologia no Brasil abriu as portas para a geração de conhecimento em várias áreas das ciências exatas, mas também, tem o potencial de favorecer as ciências sociais e humanas na medida em que as aplicações desenvolvidas proporcionarão ferramentas de medida que podem ser utilizadas, por exemplo, na História da Arte ou na Arqueologia.

CONTATO:

Hugo Natal da Luz
HEPIC - High Energy Physics and Instrumentation Center
Instituto de Física da Universidade de São Paulo
Tel.: +55(11) 3091-6954 / 837 – E-mail: hugonluz@if.usp.br

Data Publicação: 
terça-feira, 25 Abril, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
quarta-feira, 31 Maio, 2017

Nanopartículas de magnetita no tratamento do câncer

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

Imagem obtida por microscopia eletrônica de varredura das nanopartículas de magnetita encapsuladas com polímero

Foto: Caio José Perecin

Magnetite Nanoparticles Encapsulated with PCL and Poloxamer by Nano Spray Drying Technique

Revista Nanoscience and Nanotechnology

O câncer é uma das maiores causas de mortalidade no Brasil e no mundo, sendo previsto um crescimento dessa mortalidade nas próximas décadas. Existem atualmente vários tipos de tratamento, entre eles um bastante promissor é a hipertermia magnética. Nesse tratamento, partículas magnéticas excitadas por um campo magnético alternado são utilizadas para elevar a temperatura das células na região do tumor. Células tumorais são mais sensíveis ao calor do que as sadias, e podem ser destruídas ou enfraquecidas a temperaturas da ordem de 42 oC. Além disso, essas partículas podem também ser utilizadas como agentes de contraste para imageamento por ressonância magnética, que é uma poderosa ferramenta de diagnóstico. A otimização da produção das nanopartículas magnéticas e a sua encapsulação com materiais biocompatíveis são fundamentais.

Nesse contexto, trabalhos vêm sendo desenvolvidos por uma parceria envolvendo o Instituto de Química de São Carlos (IQSC-USP), o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e o Instituto de Física (IFUSP). Em um trabalho recentemente publicado, o grupo apresentou o estudo da encapsulação de nanopartículas de magnetita por polímeros utilizando, pela primeira vez, a técnica de Nano Spray Drying.

As nanopartículas de magnetita (Fe2O3) foram sintetizadas através do método químico de coprecipitação. Em seguida foram encapsuladas com polímeros de Polycaprolactone (PCL) e Poloxamer 188 através da técnica de Nano Spray Drying. Microscopia eletrônica de dispersão de luz dinâmica mostrou que os diâmetros hidrodinâmicos são da ordem de 50 nm para as nanopartículas e de aproximadamente 600 nm para partículas encapsuladas, com aspecto análogo a de uma massa da mistura PCL/Poloxamer com nanopartículas de magnetita incorporadas. As nanopartículas apresentam um comportamento superparamagnético a 300 K, com coercividade insignificante e o encapsulamento não altera essas propriedades. Ensaios de citotoxicidade mostraram que as nanopartículas são seguras para serem usadas em testes de aplicações biológicas in vivo, sugerindo que elas podem ter afinidade por tumores, o que pode ser útil para as aplicações biológicas pretendidas.

Esse trabalho é parte da dissertação de mestrado de Caio Perecin, orientado pelo Prof. Sergio Yoshioka defendida no Instituto de Química de São Carlos, USP. Ele conta ainda com as colaborações da Dra. Natalia Cerize, da Dra. Patricia Léo e do Dr. Adriano de Oliveira do Instituto de Pesquisas Tecnológicas e do Dr. Xavier Gratens e do Prof. Valmir Chitta do Instituto de Física da USP.

O artigo “Magnetite Nanoparticles Encapsulated with PCL and Poloxamer by Nano Spray Drying Technique”, publicado em dezembro de 2016, na revista Nanoscience and Nanotechnology está disponível no link:

http://article.sapub.org/10.5923.j.nn.20160604.03.html

Veja também em anexo matéria do Jornal da USP publicada no dia 16.11.2016 de autoria do jornalista Antonio Carlos Quinto.

Contatos:

Valmir A. Chitta (3091-7099) – E-mail: vchitta@if.usp.br

Data Publicação: 
segunda-feira, 24 Abril, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
quarta-feira, 31 Maio, 2017

Pesquisa publicada na Revista Neural Networks

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

Spike timing-dependent plasticity induces non-trivial topology in the brain

Revista Neural Networks

Há algum tempo o homem utiliza a arte de descrever matematicamente um fenômeno para modelar sistemas biológicos. O cérebro é um destes sistemas e atualmente apresenta-se como um dos focos de estudo mais promissores da ciência. Na busca por respostas sobre esse sistema com aproximadamente 100 bilhões de neurônios, cada um com cerca de 10 mil conexões é crescente o estudo comportamental dos entes dispostos em uma rede.

No contexto destes estudos, alguns integrantes do grupo Controle de Oscilações do Instituto de Física da USP desenvolvem trabalhos em parceria com IES no Brasil e no exterior. Em um trabalho recentemente publicado, apresentam o estudo da capacidade do neurônio, disposto em uma rede, mudar temporária ou permanentemente suas conexões e comportamento.

Conforme explica a jovem pesquisadora do Instituto de Física Kelly C. Iarosz, “O cérebro é basicamente constituído por neurônios com diferentes funções. Apresenta-se dividido em dois hemisférios (esquerdo e direito), tais são unidos por fibras nervosas e estão em constante comunicação. Quando acontece desta comunicação deixar de existir por alguma razão, a informação tentará encontrar uma outra via para chegar ao seu destino. Esta capacidade de reorganização dos caminhos neurais em resposta a novas informações, ambientes, desenvolvimentos, estímulos sensoriais ou danos, denomina-se neuroplasticidade”. Kelly explica a importância em entender o mecanismo de plasticidade cerebral para aplicações futuras na medicina e no dia a dia das pessoas. E ainda comenta que “os trabalhos desenvolvidos até o momento levam em consideração a plasticidade sináptica do cérebro. Tal plasticidade pode ser intensificada ou inibida, e esse processo afeta diretamente os indivíduos, um exemplo seria a aprendizagem”.

A integrante do trabalho chama a atenção para os resultados encontrados ao longo dos anos, mostrando os efeitos da plasticidade sináptica dependente do tempo (STDP) sobre o comportamento síncrono e a topologia das redes neurais envolvidas”. No atual trabalho “revela que a evolução da rede utilizada resulta em uma topologia complexa” e ainda explica que “a STDP baseada em regras de Hebb resulta em uma mudança na direção das sinapses entre os neurônios de altas e baixas freqüências”.

Além dos três físicos do grupo de Controle de Oscilações do Instituto de Física, Iberê L. Caldas, Kelly C. Iarosz e Fernando S. Borges esse trabalho contou com pesquisadores Antonio M. Batista (Universidade Estadual de Ponta Grossa), Rafael R. Borges (Universidade Federal Tecnológica do Paraná), Ewandson L. Lameu (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), Murilo S. Baptista (University of Aberdeen, Reino Unido) e Chris G. Antonopoulos (Universidade de Essex, Reino Unido).

O artigo “Spike timing-dependent plasticity induces non-trivial topology in the brain”, publicado no 31.01.2017, na revista Neural Networks está disponível no link:

http://dx.doi.org/10.1016/j.neunet.2017.01.010

Contatos:

Iberê Luiz Caldas (3091-6914) – E-mail: ibere@if.usp.br

Kelly Cristiane Iarosz (3091-6657) – E-mail: kiarosz@if.usp.br

Data Publicação: 
quinta-feira, 20 Abril, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
quarta-feira, 31 Maio, 2017

IFUSP no Pint of Science Brasil 2017

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

Foto: Bar Memorial - divulgação do Pint of Science 2017


CIENTISTAS DO IFUSP PARTICIPARÃO DO PINT OF SCIENCE

O festival internacional de divulgação científica, PINT OF SCIENCE 2017, acontecerá nos dias 15, 16 e 17 de maio, em 22 cidades no Brasil.

A programação completa está divulgada na página do Facebook:

https://www.facebook.com/pintbrasil/

A programação de SP está no link:

http://posbrazil.wixsite.com/posbrazil/sao-paulo17

Os docentes do IFUSP se apresentarão no BAR MEMORIAL: 

http://www.barmemorial.com.br/

Endereço: Rua República do Iraque, 1326 - Campo Belo - São Paulo - SP

Telefone: 5052-7468 / 94023-2985

Mais informações sobre a participação dos docentes do IFUSP no evento:

http://posbrazil.wixsite.com/posbrazil/copy-of-sp1

Malú - Comissão de Cultura e Extensão do IFUSP: 3091.6681

E-mail: ccex@if.usp.br

Data Publicação: 
terça-feira, 11 Abril, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
quarta-feira, 17 Maio, 2017

Pesquisa de brasileiros é destaque na Nature

Da Assessoria de Comunicação do Instituto de Física da USP:

Imagem: fotografia de uma cobra cascavel  (crotalus sul-americanos durissus terrificus (Viperidae)
Fonte:  CC0 Public Domain/ Divulgação



Biophysical studies suggest a new structural arrangement of crotoxin and provide insights into its toxic mechanism

Revista NATURE – Scientific Reports

Pesquisa publicada on line em 03 de março de 2017.

http://www.nature.com/articles/srep43885

Uma pesquisa publicada no início deste mês na revista Scientific Reports, da Nature, por um grupo de pesquisadores brasileiros, forneceu um modelo  estrutural detalhado da Crotoxina (CTX), uma neurotoxina encontrada em venenos de cobras cascavéis, favorecendo potenciais aplicações terapêuticas desta proteína, como: imunomoduladores, anti-inflamatórias, analgésicas, antitumorais, entre outras.     

“Mecanismo de toxicidade da crotoxina revelado por estudos biofísicos”

A crotoxina (CTX) é uma neurotoxina encontrada em venenos de cobras cascavéis (Crotalus durissus terrificus). Este complexo proteico é um heterodímero composto de uma proteína não-tóxica e não enzimática (CA) e outra proteína fosfolipase com características tóxicas (CB).  Essa neurotoxina tem diversas potenciais aplicações devido a sua ação paralisante semelhante a toxina butolínica (popular BotoxTM), sendo proposta como medicamento para tratamento do estrabismo devido a seus efeitos serem mais duradouros do que a toxina butolínica. Além disso, aplicações como potencial agente terapêutico, anti-inflamatório e anti-tumoral também são propostas.

Em um artigo recente publicado na revista Nature Scientific Reports (Scientific Reports 7, Article number: 43885 (2017)), pesquisadores da UNESP, USP, UFMG e FUNED obtiveram informações sobre o mecanismo de ação da CTX, indicando quais regiões  desta proteína estão envolvidas com a toxicidade. Neste trabalho a combinação de técnicas de calorimetria de titulação isotérmica (ITC), espectroscopia de fluorescência (FE), dicroísmo circular (CD), espalhamento de luz dinâmico (DLS) e espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) permitiram a obtenção de um modelo estrutural para a CTX indicando que os triptofanos da proteína estão localizados na interface entre os domínios CA/CB enquanto a região N-terminal do domínio CB é exposta ao solvente.

Este estudo contou com participação do Prof. Cristiano Luis Pinto de Oliveira e de sua ex-aluna de mestrado, Ranata Naporano Bicev, do Departamento de Física Experimental, do Instituto de Física da USP. O Prof. Oliveira foi o responsável pelo planejamento dos experimentos de SAXS que foram realizados no equipamento de Laboratório, NANOSTARTM, presente no IFUSP; analise e modelagem avançada dos dados de espalhamento. Através desta modelagem, combinando o ajuste dos dados de SAXS, estruturas atômicas de alta resolução disponíveis para as proteínas CA e CB e informações provenientes de fluorescência, foi possível obter um modelo estrutural para a estrutura do complexo em solução. Com base nesta estrutura, importantes conclusões sobre o mecanismo de ação da proteína puderam ser obtidas. 

 

Figura 1– Estrutura do complexo CTX obtido pela modelagem dos dados de SAXS. Esquerda: dados de SAXS (círculos) modelagem otimizada usando domínios cristalográficos (linha vermelha) e modelagem otimizada usando domínios cristalográficos e resíduos faltantes (linha azul). Direita: domínios cristalográficos (hélices), resíduos faltantes, modelados com base nos dados de SAXS (esferas solidas) e média de 20 ajustes independentes (esferas semitransparentes). (Tirado de Fernandez et al, 2017).



As informações detalhadas das estruturas terciárias e quaternárias da CTX são essenciais para a compreensão dos efeitos imuno-modulatório, anti-inflamatório e analgésicos da CTX. Além disso, esse complexo proteico possui ações anti-tumorais bem como pode inibir o crescimento de tumores, toxicidade contra células tumorais e indução de apoptose e informações estruturais que são muito importantes para o design de novos agentes terapêuticos.

Contato :

Departamento de Física Experimental do Instituto de Física da USP

Prof. Cristiano Luis Pinto de Oliveira

E-mail:  crislpo@if.usp.br

Telefone: (011) 3091-7164  

Referencia: 

Fernandes, C. A. H.; Pazin, W. M.; Dreyer, T. R.; Bicev, R. N.; Cavalcante, W. L. G.; Fortes-Dias, C. L.; Ito, A. S.; Oliveira, C. L. P.; Fernandez, R. M.; Fontes, M. R. M., Biophysical studies suggest a new structural arrangement of crotoxin and provide insights into its toxic mechanism. Scientific Reports 2017, 7, 43885.

Data Publicação: 
quarta-feira, 29 Março, 2017
Data de Término da Publicação da Notícia: 
domingo, 30 Abril, 2017

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