Exatas e Biológicas: união que valoriza a vida

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                Em um mundo onde a interdisciplinaridade está em alta, nada mais justo que unir duas áreas tão clássicas quanto as Exatas e as Biológicas.

                Medicina, a Ciência brotada das mãos de Hipócrates, passou décadas tendo seus conceitos confundidos com atos sobrenaturais. Somente com o crescer da curiosidade e da busca da verdade, foi sendo cada vez mais considerada a solução para muitos problemas físicos e até mesmo psicológicos.

                Mas o avançar da Medicina deixou algumas lacunas tecnológicas que só puderam ser tapadas com o surgimento de conhecimentos interdisciplinares que associavam as Ciências Exatas às Biológicas, como foi o caso da Física Médica, o conhecimento físico utilizado para fins médicos . Leonardo da Vinci, em meados do século XVI, é considerado o primeiro físico médico, devido aos seus estudos relacionados à biomecânica como a locomoção humana e o movimento do coração e do sangue no sistema cardiovascular.

                Hoje, a biomecânica é uma das áreas que mais associa essas duas grandes áreas do conhecimento científico. Existem vários estudos que unem engenheiros, médicos, físicos, químicos, biólogos, entre tantos outros profissionais que se dedicam à Ciência. O desenvolvimento de próteses e de exoesqueletos são exemplos básicos da biomecânica.

                Mais recentemente, tem-se falado em noticiários do neurocientista brasileiro Miguel Nicolelis. Formado pela Universidade de São Paulo, ele tem trabalhado no Brasil e nos Estados Unidos em um projeto que se baseia em movimentar próteses mecânicas a partir do pensamento. Seu ideal para mostrar a importância de tal projeto, é conseguir que uma criança incapaz de andar possa, utilizando o exoesqueleto mecânico, dar o ponta pé inicial na próxima Copa. Algo tão surpreendente que já se fala em um possível Nobel ao cientista brasileiro. Porém tal demonstração é apenas um dos primeiros resultados de sua pesquisa que cresce a cada dia.

                Mas estudos de próteses não estão tão longe quanto se pensa. Na própria Universidade de São Paulo e na Universidade Estadual Paulista, ambas em Bauru/SP, há projetos envolvendo professores, graduandos, mestrandos e doutorandos de Engenharia Mecânica e Odontologia no projeto de próteses ortodônticas. A ideia é inicialmente analisar algumas próteses já existentes ou arcadas dentárias por meio de tomografia computadorizada e posteriormente trabalhar nesses dados em computador, projetando novas próteses e tecnologias ortodônticas. A análise computacional de resistência das próteses é realizada por meio de discretização da geometria (divisão em pedacinhos) por meio do Método dos Elementos Finitos, conhecido em Engenharia. Cada pedacinho fornece uma rigidez e uma deformação, dados utilizados para o cálculo de sua resistência.

                Em vista disso tudo fica clara a necessidade da integração entre essas áreas tão importantes no dia-a-dia. Seja Medicina, Física, Engenharia, Biologia, Química, ou qualquer outra Ciência que busque o conhecimento, a necessidade real que o mundo quer e que todos precisam são ideias inovadoras que ajudem muito mais que os próprios profissionais ou a quem deles tanto precisam, mas sim a Vida como um todo.

Olho biônico com retina artificial está pronto para ser implantado

Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica – 31/03/2010

[photopress:olho.jpg,full,alignright]Pesquisadores australianos apresentaram o protótipo de um olho biônico que está pronto para ser implantado no primeiro paciente humano.

A prótese ocular foi projetada para dar melhor qualidade de vida a pacientes com perda visual decorrente da retinite pigmentosa e da degeneração macular.

Olho biônico

O olho biônico, que até agora se encontrava em testes, consiste de uma câmera super miniaturizada e de um microchip implantado na retina do paciente.

A câmera, montada na estrutura de um par de óculos, capta a entrada visual, transformando-a em sinais elétricos que são enviados para o microchip.

O microchip, por sua vez, estimula diretamente os neurônios da retina que continuam saudáveis, apesar da enfermidade.

O implante permite que os pacientes ganhem uma visão em baixa resolução, devido ao pequeno número de células sadias da retina, e limitada pela quantidade de eletrodos da retina artificial.

Implante de retina

“Nós vislumbramos que este implante de retina dará aos pacientes uma maior mobilidade e independência, e que as futuras versões do implante acabarão por permitir que os usuários reconheçam rostos e leiam letras grandes,” diz o professor Anthony Burkitt, membro da equipe responsável pela fabricação do olho biônico.

O objetivo dos pesquisadores é passar de algumas manchas de claridade pouco definidas para uma visão biônica verdadeira dentro de cinco anos.

Até lá, eles planejam contar com uma retina artificial implantada na parte posterior do olho, recebendo os sinais captados pelas câmeras por meio de conexões sem fios.

O olho biônico está sendo fabricado por uma empresa emergente criada pelos próprios pesquisadores, a Bionic Vision Australia, reunindo médicos, oftalmologistas, neurocientistas, engenheiros biomédicos e engenheiros eletricistas das universidades de Melbourne, Nova Gales do Sul e do Centro de Pesquisas dos Olhos, todos na Austrália.

A Biotecnologia

No mundo atual um dos assuntos mais discutidos é o da Biotecnologia. A ciência que, pelo próprio nome diz, envolve a biologia num conceito tecnológico. Mas pouca gente entende bem o que ela é, para que serve e porque é importante, principalmente para o Brasil. Baseado nessas dúvidas, decidi escrever um post discutindo sobre o assunto e tentando mostrar de forma bem objetiva o que a biotecnologia trás para nós. Como não sou perito no assunto, caso algum especialista queira acrescentar ou corrigir alguma coisa, sinta-se a vontade, basta comentar o artigo.

Então vamos lá. Segundo a Convenção sobre Diversidade Biológica, da ONU “Biotecnologia define-se pelo uso de conhecimentos sobre os processos biológicos e sobre as propriedades dos seres vivos, com o fim de resolver problemas e criar produtos de utilidade”. Também temos a definição do Instituto de Tecnologia ORT: “Biotecnologia é o conjunto de conhecimentos que permite a utilização de agentes biológicos (organismos, células, organelas, moléculas) para obter bens ou assegurar serviços”.

Fonte da imagem: http://www.ort.org.br/uploads/2008/06/bt15-375×137.jpg

A biologia tem tomado grande espaço no mundo tecnológico, sendo assim abrangeu diversas áreas do conhecimento, reunindo a química e a engenharia, gerando um conjunto de conhecimento, a Biotecnologia:

Fonte da imagem: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/Biotecnologia .jpg/450px-Biotecnologia.jpg

Como já foi dito, a Biotecnologia abrange diversas áreas do conhecimento, incluindo assim estudos em fisiologia, genética, bioquímica, biofísica, microbiologia, farmacologia, ecologia, botânica, zoologia, saúde, indústria de alimentos e nutrição, biônica (equipamentos/informática) e, o mais importante para o Brasil, agricultura e pecuária.

Sendo o nosso país grande produtor de grãos e um dos maiores exportadores na indústria agropecuária, a biotecnologia tem alto impacto, já que é responsável no desenvolvimento de técnicas de cultivo e manipulação genética. Com isso o país aumenta sua produção e a qualidade de seus produtos, ganhando destaque internacional e sendo valorizado comercialmente.

É nesse contexto que se destaca a EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária). Em 1982 ela iniciou suas pesquisas voltadas para a biotecnologia, criando, em 1986, um centro de biotecnologia, com trabalhos sobre aumento do potencial nutricional de legumes, obtenção de plantas com maior resistência a herbicidas e doenças como viroses entre outras.

Essas técnicas permitiram ao Brasil ampliar e diversificar a agricultura com impacto positivo na produção de alimentos.

O governo de certa forma auxilia nesse tipo de pesquisa, como fica visível com a criação do Programa Nacional de Biotecnologia (Pronab). Também se destacam outros órgão e programas de desenvolvimento biotecnológico, tais como: PADCT (Programa de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico, o MCT (Ministério de Ciência e Tecnologia), o CBAB/Cabbio (Centro Brasileiro-Argentino de Biotecnologia), o RHAE (Programa Recursos Humanos para as Áreas Estratégicas) e por fim, a ABRABI (Associação Brasileira de Empresas de Biotecnologia).

Em vista disso tudo, a Biotecnologia estimula a interdisciplinaridade pública e empresarial.

Bibliografia:

História da Ciência no Brasil volume 3

http://www.ort.org.br/biotecnologia/o-que-e-biotecnologia

http://www.embrapa.br/

http://pt.wikipedia.org/wiki/Biotecnologia

Projeto determina Câncer de pele

[photopress:mancha.jpg,full,alignleft]Vagando pelos projetos de conclusão de curso presentes na nossa grande rede de comunicação virtual, encontrei um muito interessante. Ele visa determinar, através de um software, se a mancha na pele da pessoa pode vir a ser câncer. O projeto foi desenvolvido pelos alunos Heitor Ganzeli, Julia Bottesini, Leandro Paz e Matheus Ribeiro, sob orientação do Prof. Dr. João José Neto. Todos foram alunos de Engenharia de Computação Semestral 2009 da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
VEJA O PRESS RELEASE CLICANDO AQUI.
Para ver o projeto, clique aqui.

Nanossensores detectam sinais de câncer no sangue pela primeira vez

Fonte: Inovação Tecnológica

Pesquisadores da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, construíram nanossensores capazes de detectar biomarcadores de câncer em uma amostra real de sangue, um feito que poderá simplificar dramaticamente o diagnóstico de tumores e de outras doenças.

O feito foi possível graças à união dos sensores construídos pela nanotecnologia com os biochips, pequenos laboratórios de análises clínicas que cabem na palma da mão, construídos com a mesma tecnologia usada na fabricação dos processadores de computador.

Sensores de nanofios

A equipe liderada pelos doutores Mark Reed e Tarek Fahmy usou sensores construídos com nanofios – fios milhares de vezes mais finos do que um fio de cabelo humano – para detectar e medir as concentrações de dois biomarcadores específicos: um para o câncer de próstata e outro para o câncer de mama.

“Os nanossensores vêm sendo desenvolvidos ao longo dos últimos 10 anos, mas até agora eles só funcionavam em condições controladas de laboratório”, disse Reed. “Esta é a primeira vez que alguém consegue usá-los para analisar uma amostra de sangue pura, uma complexa solução de proteínas e íons e outros compostos que afetam a detecção.”

Nanossensores na prática

Para superar o desafio de trazer os nanossensores para a prática, os pesquisadores desenvolveram um novo dispositivo que funciona como um filtro que captura os biomarcadores que estão sendo procurados, retirando-os do sangue e direcionando-os para o interior de um biochip, onde são instalados os nanossensores.

O acúmulo dos antígenos específicos para o câncer de próstata e para o câncer de mama no interior do biochip permite sua detecção pelos sensores de nanofios em concentrações extremamente baixas – da ordem de picogramas por mililitro – com 10% de precisão.

Isto é o mesmo que detectar a concentração de um único grão de sal dissolvido em uma piscina olímpica.

De dias para minutos

Hoje, os métodos de detecção só são capazes de indicar se um determinado biomarcador está presente ou não no sangue quando ele atinge concentrações suficientemente elevadas para que o equipamento de detecção faça estimativas confiáveis da sua presença. “Este novo método é muito mais preciso e é muito menos dependente da interpretação do operador do equipamento,” diz Fahmy.

Além de depender de interpretações de certa forma subjetivas, os testes atuais também são muito trabalhosos. Eles exigem a coleta de uma amostra de sangue, que é enviada para um laboratório onde uma centrífuga separa os diferentes componentes do sangue, isolando o plasma. Finalmente, o plasma sanguíneo é submetido a uma análise química com várias horas de duração. Todo o processo pode levar vários dias.

Em comparação, o novo dispositivo é capaz de ler as concentrações de um biomarcador em poucos minutos. “Os médicos poderiam ter esses pequenos aparelhos portáteis em seus consultórios e obter leituras quase instantâneas”, diz Fahmy. “Eles também poderiam levá-los consigo e examinarem os pacientes a domicílio.”

Poder da microeletrônica

Os novos nanossensores também poderão ser utilizados para testar uma ampla gama de biomarcadores ao mesmo tempo – indicadores de condições tão diversas quanto o câncer de ovário e as doenças cardiovasculares.

“Nós trouxemos o poder da microeletrônica moderna para a detecção do câncer,” conclui o Dr. Reed, que acrescenta que não vê empecilhos para que a nova tecnologia chegue rapidamente ao uso clínico.

Bibliografia:

Label-free biomarker detection from whole blood
Eric Stern, Aleksandar Vacic, Nitin K. Rajan, Jason M. Criscione, Jason Park, Bojan R. Ilic, David J. Mooney, Mark A. Reed, Tarek M. Fahmy
Nature Nanotechnology
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nnano.2009.353