Eixo 1: Instalações abertas a usuários externos

Ser cientista é, principalmente, ser curioso. Enquanto há questionamentos borbulhando na mente, há ciência. Se tivéssemos respostas pra tudo, não precisaríamos da ciência. Além disso, ser cientista é encontrar um mundo de possibilidades a cada avanço na pesquisa. Costumo sempre pensar que nada está definido, para tudo há possibilidades. E falando de solos, esta é uma verdade incontestável, pois os solos são sistemas complexos, onde há organismos, há minerais e há reações químicas interagindo simultânea e ininterruptamente no solo. É exatamente por sua natureza dinâmica que se torna tão encantador aos olhos de um cientista.

O CNPEM tem uma elevada importância no desenvolvimento das pesquisas que estamos realizando aqui no Amazonas. A biodiversidade encontrada em nossa região nos permitiu isolar bactérias e fungos com potencial biodegradador, principalmente de petróleo e diesel, nos direcionando para desenvolvimento de produtos biotecnológicos a partir do conhecimento e entendimento das rotas metabólicas que essas bactérias possuem. A instalação de Espectrometria de Massas do LNBio é fundamental por nos proporcionar a identificação das proteínas que isolamos dos extratos bacterianos. Graças ao laboratório multiusuários temos a oportunidade de enriquecer nossos dados, compreender mais claramente os processos que ocorrem nessas bactérias e aumentar o impacto das nossas publicações

Meu objetivo é sintetizar nanomateriais para aplicação como eletrocatalisadores em células a combustível, buscando aumentar a eficiência desses dispositivos na conversão de energia química em energia elétrica. Tais dispositivos poderão num futuro próximo substituir os motores a combustão nos automóveis. Para isso, utilizo o microscópio eletrônico de transmissão TEM-FEG, do LNNano. As análises de microscopia geram informações sobre o formato das nanopartículas e como os diferentes elementos químicos usados na síntese estão distribuídos nesses nanomateriais.

A gente procura reduzir, ou seja, transformar óxido de ferro em ferro metálico, objetivando, no final, ter algumas propriedades dessa nanopartícula que sejam adequadas para determinadas aplicações biomédicas, por exemplo. Existem vários tipos de aplicações possíveis. Uma delas é a hipertermia magnética aplicada em pacientes acometido por câncer ou alguma doença grave. Você pega uma nanopartícula com essas propriedades, direciona ela à região afetada pela doença e, aplicando campo magnético, aquece essa região, levando as células tumorais à morte. Outra aplicação biomédica é a separação magnética. Eu posso pegar uma nanopartícula que responde ao campo magnético, e funcionalizar a superfície dela de forma que se ligue a essa proteína expressa na superfície celular, e depois, com um imã, por exemplo, eu separo essas células. “Nosso enfoque é mais físico, do entendimento das propriedades, sobretudo no magnetismo. A gente procura entender e interpretar as propriedades magnéticas desses materiais para adequá-los a determinadas aplicações“, explica o orientador Flávio.

Orientador: Flávio Garcia | Instalação utilizada: LNLS/Linha de espectroscopia dispersiva de absorção de raios X (DXAS)

Carolina Santa Isabel Nascimento é estudante de doutorado do Programa de Pós-graduação em Ecologia e Recursos Naturais (PPGERN) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Um dos objetivos da pesquisa de Carolina é descobrir hábitos e comportamentos alimentares de animais da megafauna brasileira, através da identificação direta ou indireta de restos de vegetais, ossos, pelos ou parasitas. Para isso, ela estuda micro-inclusões em fezes fossilizadas de animais (coprólitos), utilizando amostras de diferentes sítios arqueológicos e paleontológicos brasileiros. Segundo a pesquisadora, as técnicas clássicas de análise desse tipo de material são destrutivas e contraindicadas para trabalhos com amostras tão raras quanto fósseis. O uso da microtomografia de raios X permite recuperar informações detalhadas sem danificar as amostras. Ao longo de seus estudos, Carolina descobriu o potencial do uso de técnicas de luz síncrotron em sua área de pesquisa, e durante uma visita da Universidade ao Centro pôde conhecer melhor as instalações laboratoriais do CNPEM e suas potencialidades. “Muitas vezes, em um sítio paleontológico, não encontramos o esqueleto do animal, mas temos evidências de sua passagem por aquele território. O coprólito é uma dessas evidências“.

Orientador: Marcelo Adorna Fernandes | Instalação utilizada: LNLS/microtomografia por raios X (IMX)

Esquizofrenia é uma doença mental severa com múltiplas causas, mas processos bioquímicos específicos causadores da doença ainda são desconhecidos. O objetivo do trabalho de Michelle Carvalho, orientada por Acioly Luiz Lacerda, é identificar moléculas úteis para diagnóstico, monitoramento e caracterização deste transtorno psiquiátrico. Os usuários, pesquisadores da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), utilizaram a Ressonância Magnética Nuclear para analisar e comparar aminoácidos importantes nas sínteses proteicas de indivíduos saudáveis e esquizofrênicos. O reconhecimento destas moléculas poderá contribuir para o desenvolvimento futuro de um exame de sangue capaz de orientar o médico na tomada de decisão pelo tratamento mais apropriado para o paciente conforme o estágio de evolução da doença.

Orientador: Acioly Luiz Tavares Lacerda | Instalação utilizada: LNBio/Ressonância Magnética Nuclear

Mónica Guadalupe López Ortega é estudante de doutorado do Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV), localizado no México. Mónica explica que o México busca diversificar sua matriz energética e, nesse contexto, considera introduzir o uso de etanol. Seu projeto dedica-se a avaliação da produção de etanol a partir da cana-de-açúcar para o contexto específico do México. “Com a ajuda de um computador equipado com softwares específicos é possível simular uma usina de processamento de cana-de- -açúcar e avaliar seus impactos econômicos, sociais e ambientais” Mónica ficou no Brasil por aproximadamente seis meses e conheceu o CNPEM por meio de artigos científicos específicos da área. “Aqui estou rodeada de especialistas no tema que estou trabalhando. Posso sair do escritório, dar alguns passos e conversar com alguém com muita experiência no tema”. Ser cientista é um processo de aprendizagem que nunca termina.

Instalação utilizada: LNBR/Biorrefinaria virtual de cana-de-açúcar

Em busca de um equipamento que pudesse fazer tomografias em 3D de partes milimétricas de seu objeto de estudos, as aranhas, Daniele Polotow viajou até a Alemanha antes de saber que o CNPEM possui a mesma tecnologia, o chamado CT Scan ou X-ray Microtomograph Skyscan 1272. Daniele trabalha com taxonomia de aranhas neotropicais da família Ctenidae, popularmente conhecida como Aranha- -Lobo-Tropical. Seu atual foco consiste em analisar uma característica evolutiva peculiar em machos adultos de várias espécies: a quarta perna em forma de S. O objetivo é descobrir quais condições permitiram a perpetuação dessa característica nestes grupos de aranhas e o que mais esse atributo pode representar. “São análises minuciosas de espécies de plantas e animais que formam a base de pesquisas complexas”.

Instalação utilizada: Laboratório de materiais nanoestruturados

Antonio Vargas de Oliveira Figueira é professor no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP). Antônio e sua equipe investigam as alterações bioquímicas e fisiológicas induzidas pela infecção do tomateiro pelo fungo Moniliophthora perniciosa, causador da vassoura de bruxa do cacaueiro. Eles empregam o tomateiro como modelo genético por ser uma planta de porte reduzido e com isso podem analisar todo o impacto da infecção na produtividade e fisiologia das plantas afetadas. “O trabalho demonstrou que a infecção pelo fungo induz a formação de um dreno metabólico na região afetada que reduz drasticamente a produção de frutos e afeta negativamente a formação de raízes, o que pode justificar o grande impacto da doença na produção de cacau do sul da Bahia”.

Instalação utilizada: LNBR/Metabolômica

Nas nanopartículas, o confinamento espacial altera a estrutura eletrônica, e seu tamanho diminuto viabiliza formações geométricas variadas, distorcidas e simetrias proibidas em sistemas macroscópicos. Essa complexidade é ainda maior em sistemas multimetálicos, permitindo diferentes tipos de arranjo atômico e estrutura eletrônica. A quantificação da composição química dessas nanopartículas é uma questão fundamental para o entendimento de novos fenômenos. “Ao utilizar o microscópio eletrônico de transmissão em varredura combinado com espectroscopia por fluorescência de raio X, foi possível investigar nanopartículas bimetálicas individualmente, o que permite responder às perguntas propostas em nosso projeto.”, diz o supervisor da pesquisa, Varlei Rodrigues. “Decidimos utilizar as instalações do CNPEM devido à sua infraestrutura, que possui microscópios eletrônicos de transmissão com características técnicas necessárias para realizar medidas em nanoescala. , explica o pesquisador Murilo Moreira.

Orientador: Varlei Rodrigues | Instalação utilizada: LNNano/LMF, LME – Titan Themis e TEMFEG 2100F

O foco da pesquisa de Rejane está na identificação de proteínas presentes no estômago do mosquito transmissor da malária, o Anopheles darlingi. Estudos realizados com mosquitos de espécie próxima demonstram a existência de uma proteína em seu estômago capaz de bloquear o parasita causador da malária, Plasmodium vivax. Segundo Rejane, a partir desta proteína seria possível desenvolver em laboratório inseticidas e larvicidas capazes de bloquear o desenvolvimento do parasita dentro do hospedeiro, alcançando o maior enfoque da Organização Mundial da Saúde, que é desenvolver produtos que eliminem o parasita do mosquito sem agredir o homem ou a natureza. Rejane de Castro Simões utilizou a espectrometria de massas para identificar e caracterizar peptídeos encontrados em estômagos de mosquitos adultos alimentados com sangue de voluntários infectados pela malária. “Eu sempre quis desenvolver algo que pudesse retornar para a comunidade. É como se eu estivesse devendo para a comunidade aquilo que eles estão investindo em mim. É mais do que justo dar o retorno. É através de seus impostos que estamos aqui”.

Instalação utilizada: LNBio/Laboratório de Espectrometria de Massas