Superlaboratório: conheça pesquisas de alto impacto e cientistas do LNLS

G1 Campinas e Região em 19/05/2016

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O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) em Campinas (SP), que abriga a única fonte de luz deste tipo da América Latina, é destaque no cenário científico brasileiro e mundial. Desde a primeira volta dos elétrons em seu acelerador há 20 anos, diversas pesquisas foram desenvolvidas em suas estações experimentais.

Estudos que têm relevância científica, mas que ao mesmo tempo, também têm uma função prática, que é melhorar a vida das pessoas em áreas estratégicas como saúde, meio ambiente e tecnologia.

Na terceira reportagem especial sobre o superlaboratório, o G1 vai mostrar alguns pesquisadores e estudos de alto impacto que passaram pelo LNLS neste período e que abriram caminho para o projeto Sirius, o mais sofisticado da ciência brasileira.

Na primeira reportagem, o especial abordou osusos da luz síncrotron. Já na segunda, o assunto foi o nascimento do LNLS, o “embrião” do projeto Sirius.

Uma das pesquisadoras do laboratório é a física e bioquímica Ana Carolina Mattos Zeri. Ela atua no planejamento e construção de futuras linhas de luz e estações experimentais para o novo acelerador de elétrons em construção, o Sirius. Além disso, ela realiza trabalhos em biologia estrutural e metabolômica utilizando cristalografia de raios X.

O ribossomo é uma das proteínas mais importantes, e saber sua forma com detalhes é importante para chegar a antibióticos que sejam bem seletivos.[…] Durante meu pós-doutorado trabalhei com um grupo que usa raios X para compreender detalhes do ribossomo. Atualmente, estou estudando outras proteínas de bactérias, numa estratégia diferente. Buscamos entender as estruturas das proteínas que a bactéria usa para se dividir durante a reprodução, com o intuito de achar maneiras de bloquear”, destaca.

Ainda segundo a pesquisadora, para este novo estudo, o superlaboratório, que ficará pronto em 2018, será fundamental. “Estamos nos preparando para estudar estas moléculas no Sirius. A diferença é que o feixe de raios X que iremos gerar vai ser bem mais brilhante […] isso nos permitirá estudar moléculas mais complexas, que são um desafio”, revela.

Outro pesquisador que faz parte do LNLS é o argentino doutor em física Carlos Alberto Pérez. Um dos estudos desenvolvidos por ele é a fitorremediação, que usa plantas para reduzir poluentes do meio ambiente.

Segundo ele, através do uso de um microfeixe de raios X intenso produzido pela fonte de luz síncrotron é possível fazer uma análise química local em diversas partes de plantas e identificar a presença de metais pesados em concentrações muito baixas.

“Precisamos localizar esse metal em concentrações menores que 1% e fazer análises sem destruir a planta”, afirma.

Outra pesquisadora do LNLS é a física Nathaly Lopes Archilha, que usa a luz síncrotron para estudar rochas reservatório de petróleo através da técnica de tomografia de raios X.

“Para obter uma imagem 3D, a tomografia de raios X é a técnica ideal. Informações geométricas do espaço poroso da rocha, onde o petróleo é armazenado, possuem impacto em propriedades fundamentais para a indústria do petróleo, como por exemplo, a permeabilidade. […] me tornei usuária de síncrotron quando fiz o doutorado sanduíche (metade no Brasil, metade na Inglaterra) e já estou na expectativa para o Sirius. O ganho vai ser muito grande, para ter uma ideia, uma medida que hoje é feita em quatro horas, será realizada em poucos segundos nessa nova máquina”, ressalta.

No entanto, esses são apenas alguns nomes que fazem o LNLS funcionar. Atualmente, o laboratório conta com 210 funcionários em regime celetista de trabalho, 36 estagiários e 42 bolsistas.

Já para elencar algumas pesquisas que passaram pelo LNLS, o G1 contou com a ajuda da instituição. Selecionamos quatro projetos de alto impacto entre os vários estudados no laboratório. Confira a lista abaixo.

Esquizofrenia
Pesquisadores brasileiros conseguiram revelar pela primeira vez que as células cerebrais vivas de uma pessoa diagnosticada com esquizofrenia apresentam níveis elevados de potássio e zinco, situação que pode ser revertida com o uso de medicamentos.

Os cientistas colheram células da pele de um paciente esquizofrênico e as fizeram regredir ao estágio de células-tronco por meio de técnicas de reprogramação genética. Elas passaram por análises de raios X no LNLS, o que permitiu aos pesquisadores medir com precisão as quantidades dos elementos. Clique aqui para detalhes.

Nanopartículas contra câncer de próstata
Em outro estudo, pesquisadores desenvolveram um novo sistema de entrega de drogas anticâncer com o uso de nanopartículas de sílica carregadas com curcumina e funcionalizadas com grupos folato. O método foi testado in vitro, em culturas de células cancerosas e saudáveis da próstata, e os cientistas verificaram que as nanopartículas preparadas foram efetivas em, simultaneamente, matarem as células cancerosas e serem pouco tóxicas para as saudáveis.

O emprego das técnicas de espalhamento de raios X a baixos ângulos e flourescência no LNLS foi importante para a análise das células e comparações entre as cancerosas e saudáveis. Essa pesquisa ainda não foi publicada.

Nanoantibióticos contra bactérias resistentes
A proliferação de bactérias cada vez mais resistentes a antibióticos é classificada pela Organização Mundial de Saúde (OMS), em seu último relatório, como uma crise global. Uma pesquisa desenvolvida no LNLS reforça a ideia de que a nanotecnologia é uma aliada no desenvolvimento de medicamentos capazes de superar a ineficiência dos convencionais.

O estudo resultou no desenvolvimento de um método de aprisionamento de um componente antibiótico em nanopartículas de sílica. O efeito bactericida desse “nanocomponente” foi comparado ao do convencional, não aprisionado, e mostrou-se superior no combate à bactérias resistentes. Veja mais informações aqui.

Nova geração de circuitos integrados
Além disso, pesquisadores das Universidades Federais do Rio Grande (FURG) e do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Indian Institute of Technology Mandi, em Himachal Pradesh, Índia, utilizaram o LNLS para investigar as propriedades de novos polímeros para a produção da próxima geração de circuitos integrados, que são usados em celulares, computadores e outros dispositivos eletrônicos.

Os resultados obtidos devem servir como guia para o desenvolvimento de resinas poliméricas para produzir transistores e outras estruturas cada vez menores e circuitos integrados cada vez mais densos. Mais detalhes aqui.

Na quarta e última reportagem, o G1 vai mostrar que a complexidade dessas pesquisas abriu espaço para o projeto do superlaboratório Sirius, que abrigará um acelerador de partículas de 4ª geração, que será a fonte de luz síncrotron mais moderna do mundo.

O projeto já saiu do papel e segue em ritmo acelerado de construção. 

Repercussão: Guia da Cidade

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