VACINAS E SOROS

COMO COMEÇOU ? No final do século XIX, a descoberta dos agentes causadores de doenças infecciosas representou um passo fundamental no avanço da medicina experimental, através do desenvolvimento de métodos de diagnóstico e tratamento de doenças como a difteria, tétano e cólera. Um dos principais aspectos desse avanço foi o desenvolvimento da soroterapia, que consiste na aplicação de um soro formado por um concentrado de anticorpos no paciente. A soroterapia tem a finalidade de combater uma doença específica (no caso de moléstias infecciosas), ou um agente tóxico específico (venenos ou toxinas). O Dr. Vital Brazil mineiro da Campanha, médico sanitarista, residindo em Botucatu, consciente do grande número de acidentes com serpentes peçonhentas no Estado, passou a realizar experimentos com os venenos ofídicos. Baseando-se nos primeiros trabalhos com soroterapia realizados pelo francês Albert Calmette, desenvolveu estudos sobre soros contra o veneno de serpentes, descobrindo a sua especificidade, ou seja, cada tipo de veneno ofídico requer um soro específico, preparado com o veneno do mesmo gênero de serpente que causou o acidente. Já em São Paulo, Vital Brazil identificou um surto de peste bubônica na cidade de Santos em 1899. Iniciou, então, em condições precárias, o preparo de soro contra essa doença em instalações da fazenda Butantan.

Biorremediação

A biorremediação é a técnica que consiste na aplicação de processos biodegradáveis no tratamento de resíduos para recuperar e regenerar ambientes (principalmente água e solo) que sofreram impactos negativos, mantendo o equilíbrio biológico em ecossistemas. Também é chamada de biotecnologia ambiental, por usar, de forma controlada, processos microbiológicos que ocorrem normalmente na natureza para remover poluentes. Especificamente, a biorremediação atua através da introdução de processos biológicos adicionais para a decomposição dos resíduos que favorecem e incrementam a velocidade do processo natural de degradação. A grande maioria dos compostos orgânicos conhecidos, de origem animal ou vegetal, bem como muitos agentes químicos tóxicos, podem ser biodegradáveis através de técnicas de biorremediação.

            

             Os microrganismos, agentes da biorremediação, estão presentes em todos os lugares e em populações variáveis. Porém a interferência humana no meio ambiente, particularmente a acumulação de grandes quantidades de resíduos orgânicos e de elementos tóxicos, afeta o equilíbrio ecológico de duas formas:

 1.    Pode destruir um ou mais elementos da cadeia alimentar, rompendo o equilíbrio entre os organismos. Conseqüentemente, fontes de nutrientes não serão mais recicladas, ocorrendo acumulação de resíduos potencialmente perigosos e proliferação de organismos patogênicos;

2.    O excesso de resíduos não só destrói o equilíbrio natural em um ecossistema como também leva à destruição de habitats naturais (por exemplo, poluição da água) e coloca em risco a saúde humana.
           
É comum ocorrer em sistemas de tratamento de efluentes desequilíbrios no processo biológico que refletem em conseqüências negativas como: baixa eficiência do tratamento, exalação de odores desagradáveis, acúmulo de sólidos, depósito de gorduras, etc. Os fatores que levam a esse desequilíbrio podem ser devidos a sobrecargas, alterações bruscas de pH, concentrações excessivas de agentes de limpeza, detergentes, branqueadores, produtos químicos, pesticidas e fertilizantes sintéticos, causando reduções nas populações microbianas e queda da atividade biológica.


Uma das técnicas mais utilizadas da biorremediação é a aplicação de microrganismos selecionados (bioaumentação), que acelerem o processo de degradação da matéria orgânica, para incrementar a população microbiana no sistema de tratamento, recuperando e/ou aumentando a eficiência do processo biológico.

Fonte : www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/ef_biorremediacao.html

Manipulação Genética

  Em que consiste a Manipulação genética ? 

Como sabemos qualquer organismo animal ou vegetal é constituído por células, e dentro de cada uma existe existe um núcleo, com um conjunto de cromossomas. Os cromossomas são estruturas de ADN (ácido desoxirribonucleico) que contêm toda a informação sobre o organismo a que pertencem. Os genes, constituintes do ADN, representam cada um uma propriedade específica.

A manipulação consiste em retirar os genes de uma cadeia de ADN, introduzindo no seu lugar novos genes. Uma pequena percentagem introduz-se no ADN. A partir daqui temos uma novo organismo geneticamente modificado, que se irá reproduzir as características adquiridas.

No estágio actual da engenharia genética é possível modificar geneticamente plantas e animais, assim como produzir microorganismos em ambientes controlados (laboratórios ou instalações industriais). Estas actividades, em grande expansão, deram origem a importantes ramos de investigação industrial como a engenharia genética.  

1. Manipulação de Células de Plantas. Há muito que se produz e se consome alimentos geneticamente modificados, os transgénicos (milho, arroz, soja, morangos, etc). um dos exemplos mais antigos desta manipulação é o Tricale, um cereal que foi criado pelo homem através do cruzamento do trigo e do centeio.

A manipulação tem em vista frequentemente corrigir os organismos de forma a torná-los resistentes a certas pragas, aumentar a sua produção, etc.  

Inseminação Artificial

Terminologia: Usa-se também o termo "Fecundação Artificial", embora seja pouco correcto, pois esta só ocorre depois da inseminação. Também não é correcto falar de "artificial, pois o que é artificial é o modo como a inseminação, e não o processo biológico que é inteiramente natural.. Em termos genéricos designa-se  assim, os vários procedimentos mediante os quais se procura facilitar o encontro entre o esperma com o óvulo para tornar possível a fecundação. A inseminação artificial é desde há muito aplicada nos animais, mas é relativamente recente entre os seres humanos.  Estas técnicas tem sofrido um enorme desenvolvimento em todo o mundo, e tem levantado inúmeros problemas éticos.

A Inseminação artificial e a clonagem fazem parte da Reprodução Assistida

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Bioética

Bioética ou ética da vida. A bioética pode ser definida como um estudo interdisciplinar que procura estabelecer as normas que devem reger a acção no campo da intervenção técnico-científica do homem sobre a sua própria vida.

1. Progressos. O século XX foi marcado por enormes progressos no domínio das ciências médicas, que permitiram curar muita doenças consideradas incuráveis e sobretudo prolongar a vida humana. Entre os avanços científicos que  o permitiram destacam-se os seguintes:

- A introdução das sulfamidas e dos antibióticos que permitiram controlar as infecções.

- A substituição dos orgãos em falência (diálise, ventilação mecânica, transplantes de orgãos, etc).

- A identificação do código genético e das leis que presidem à formação da vida (inseminação artificial, engenharia genética, etc).

- O desenvolvimento das técnicas de diagnóstico (radiografias, ecografias, diagnóstico pré-natal, etc)

Estes extraordinários progressos alteraram por completo a pratica da medicina, que passou a contar com muitos mais agentes, assim como a própria relação do homem com a própria ciência.    

Genética Cronologia

1856	O monge austriaco Gregor Mendel descreve as leis básicas da hereditariedade a partir de um estudo sobre sucessivas gerações de ervilhas verdes e amarelas. Concluiu que existiam elementos autónomos que controlavam as características hereditárias. A sua obra não será levada em conta até princípios do século XX.
1869	Johann Miescher analisa o ADN a partir de pus humano
1881	Edwar Zacharias prova que os cromossomas contém o ADN descoberto por Miescher
1889	Richard Altmann baptiza a nucleína com o nome de ácido nucleico
1900	Redescobertos os princípios da hereditaridade
1902	Descoberta a conexão entre cromossomas e hereditariedade
1909	As unidades fundamentais da herança biológica recebem o nome de genes.
1910	Thomas Morgan descobre que os genes estão localizados nos cromossomas
1914-196	Experiências com moscas do vinagre demonstraram que os genes se encontravam nos cromossomas.
1927	Herman J. Muller comprovou que os raios X podiam causar mutações e  modificar o ADN,
1929	Griffinth faz a 1ª. experiência de transferência genética passando ácido nucleico de uma bactéria para outra, transmitindo-lhe assim as suas características.
1942	O estudo de bactérias revelou que os genes estão formados por ADN, e que se encontram no núcleo das células.
1944	Ostwald Avery descobre que o material genético de uma bactéria podia alterar a descendência de outra.
1952	King e Briggs criaram pela primeira vez seres clónicos.
1953	James Watson e Francis Crick descobrem como é feita a molécula de ADN. Possui a forma de uma dupla hélice em espiral, com apenas quatro peças, revelando uma simplicidade surpreendente.  O ADN ocupava o lugar dos genes, um  termo que havido sido proposto em 1909 por W. L. Johannsen, para substituir o pangene que Hugo de Vries inventara para designar os factores hereditários. Só um ano mais tarde, em 1910, Thomas H. Morgan começou a estabelecer a relação entre genes e cromossomas.

O que é o genoma humano?

.É o código genético humano. Em termos genéricos é o conjunto dos genes humanos. Neste material genético está contida toda a informação para a construção e funcionamento do organismo humano. Este codigo está contido em cada uma das nossas células. O genoma humano distribui-se por 23 pares de cromossomas que, que por sua vez, contêm os genes. Toda esta informação é codificada pelo ADN (ácido desoxirribonucleico) que se organiza numa estrutura de dupla hélice, formada por quatro bases que se unem invariavelmente aos pares - adenina com timina e citosina com guanima.

A ordem particular do alinhamento dos pares ao longo da cadeia corresponde à sua sequenciação. Estas sequências que codificam as proteínas são os genes, que constituem a menor parte do ADN. Para além dos genes, o ADN é constituído na sua maior parte por material genético inactivo(97%), o qual aparentemente não possui qualquer utilidade. Estudos recentes mostram que material não pode ser desprezado. Coloca-se a hipótese do mesmo desempenhar funções de coordenação e de conservação do ADN.

Para que serve ?A utilidade mais evidente e imediata para o genoma humano é a de permitir conhecer as causas da maioria das doenças. O seu conhecimento poderá permitir diagnosticar e curar muitas delas, assim prever os potenciais riscos das mesmas ocorrem em certas pessoas.

Clonagem Molecular

O QUE É CLONAGEM? A clonagem é um mecanismo comum de propagação da espécie em plantas ou bactérias. De acordo com Webber (1903), um clone é definido como uma população de moléculas, células ou organismos que se originaram de uma única célula e que são idênticas à célula original e entre elas. Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se originam da divisão de um óvulo fertilizado. A grande revolução da Dolly, que abriu caminho para a possibilidade de clonagem humana, foi a demonstração, pela primeira vez, que era possível clonar um mamífero, isto é, produzir uma cópia geneticamente idêntica a partir de uma célula somática diferenciada. Para entendermos porque essa experiência foi surpreendente precisamos recordar um pouco de embriologia.

Clonagem humana: algumas premissas para o debate jurídico

Introdução

Partindo da evidência de que o conhecimento do genoma humano e suas aplicações futuras repercutirão enormemente na sociedade humana, sabe-se que muitas discussões terão lugar acerca do impacto das novas biotecnologias na vida e na natureza como um todo.

Poucas questões repercutem de modo tão intenso na sociedade moderna, gerando tanta preocupação e debate quanto as possibilidades oferecidas pela engenharia genética e sua utilização sobre as células germinais humanas, células tronco e embriões e, especialmente a possibilidade de “duplicação” do ser humano.

Se a questão da clonagem humana parece tão tormentosa, pelo menos, nunca se verificou tão evidente a urgência em se estabelecer instâncias de reflexão e discussão sobre a maneira pela qual os cientistas buscam a realização de seus intentos e, de que forma, aqueles que os financiam pretendem aplicar as descobertas no atendimento às expectativas de uma sociedade ansiosa em evitar as doenças e os males que atingem a saúde ou que, invariavelmente, repercutem na qualidade de vida das pessoas.

Reconhecendo que nem tudo que é cientificamente possível de ser realizado é, portanto, eticamente aceitável, tal linha de raciocínio nos conduz à reflexão que se consolidou a partir da necessidade em se reconhecer o valor ético da vida humana e recolher subsídios para conciliar o imperativo do desenvolvimento tecnológico e a proteção da vida e da qualidade de vida.

Livros sobre Biotecnologia

 Biotecnologia Industrial - Volume 1 - Fundamentos

   Autor: Borzani, Walter
   Editora: EDGARD BLUCHER

 Biotecnologia Industrial - Vol. 2 - Engenharia Bioquímica   Autor: Schimidell, Willibaldo
   Editora: EDGARD BLUCHER

 Biotecnologia e Bioética - Para Onde Vamos ?   Autor: Moser, Antonio
   Editora: Vozes

 Biotecnologia e Suas Implicações Ética-jurídicas   Autor: Queiroz, Juliane Fernandes; Casabona, Carlos Maria Romeo
   Editora: Del Rey

 Biotecnologia Industrial - Vol 3 - Processos Fermentativos e Enzimáticos   Autor: Lima, Urgel de Almeida
   Editora: EDGARD BLUCHER

 Biotecnologia, Direito e Bioética   Autor: Casabona, Carlos Maria Romeo
   Editora: Del Rey

 Direitos Fundamentais e Biotecnologia   Autor: Sarlet, Ingo Wolfgang; Leite, George Salomão
   Editora: Método

 Propriedade Intelectual e Biotecnologia   Autor: Iacomini , Vanessa
   Editora: Jurua

 Transgênicos, o Avanço da Biotecnologia   Autor: Greco, Alessandro
   Editora: Oirã

 A Construção de Biomarcas Globais - Levando a Biotecnologia ao Mercado   Autor: Simon, Françoise; Kotler, Philip
   Editora: Bookman

 A Proteção Jurídica do Ser Humano In Vitro na Era da Biotecnologia   Autor: Vasconcelos, Cristiane Beuren
   Editora: Atlas

 Bases Moleculares da Biotecnologia   Autor: Ulrich, Henning
   Editora: Roca-Brasil

 Biologia Biotecnologia - Projeto   Autor: Corazzin, Roseli
   Editora: Brasil

 Biotecnologia   Autor: Nero, Patricia Aurelia Del
   Editora: RT

 Biotecnologia - Na Agricultura e na Agroindústria   Autor: Serafini, Luciana Atti
   Editora: Agropecuária

TRANSGÊNICOS - A controversa interferência na genética da natureza

TRANSGÊNICOS - A controversa interferência na genética da natureza Texto de Jaqueline B. Ramos* e Pedro Alvarez Sanmatin** Fontes: Crea-RJ, Idec e Greenpeace

Poucos assuntos geram tanta controvérsia como os transgênicos. Organismos transgênicos, ou organismos geneticamente modificados (OGMs), são animais e plantas que sofrem modificações geradas pela transferência de características (genes) de uma espécie para a outra. A discussão sobre as vantagens e desvantagens desta “interferência biotecnológica” do homem na natureza fica mais complexa quando falamos na produção, comercialização e consumo de alimentos transgênicos. Os alimentos transgênicos são produzidos através da engenharia genética. Obtem-se assim, dentre as muitas possibilidades, feijão com proteína da castanha-do-pará, trigo com genes de peixe, tomates que não aprodecem, milho com genes de bactérias que matam insetos e soja resistente a herbicidas. O objetivo, segundo a corrente de cientistas que defende a sua comercialização, é equacionar problemas na agricultura criando espécies mais resistentes, aumentando a produtividade e minimizando, por consequência, a incidência da fome em países do Terceiro Mundo. Do outro lado estão os ambientalistas e a corrente de cientistas que não concordam com esses argumentos e ainda acusam a indústria patrocinadora dos transgênicos de não ter providenciado testes suficientes para comprovar, ou não, os possíveis perigos causados pela manipulação genética dos alimentos na saúde das pessoas e no meio ambiente (veja o quadro “Os 10 maiores perigos”) e de não orientar os consumidores sobre os cuidados a serem tomados. Um dos avanços em relação aos acordos sobre OGMs foi alcançado somente no final do ano passado, quando a Organização Mundial do Comércio assinou o Protocolo de Biossegurança em Montreal, Canadá. Esse documento define a disciplina do comércio internacional de produtos transgênicos, exigindo de alguns países provas suficientes sobre a segurança para o meio ambiente e para a saúde humana. Até então, a produção de transgênicos não seguia essas regras.

Vírus

Os avanços que foram conseguidos na química, física e na biologia molecular, desde 1960, revolucionaram o estudo das viroses. A eletroforese em gel, por exemplo, forneceu um profundo entendimento da composição protéica e nucléica dos vírus. O progresso feito na física dos cristais forneceu análises mais detalhadas, com difração de raios X, das estruturas virais. Aplicações da biologia celular e bioquímica ajudaram a determinar como as viroses usam as células hospedeiras para sintetizar seus ácidos nucléicos e suas proteínas. Esta revolução permitiu com que a informação genética codificada nos vírus - o que os capacita de reproduzir, sintetizar proteínas específicas e alterar funções celulares - fosse estudada. De fato, a relativa simplicidade da estrutura química dos vírus tem os tornado uma ferramenta experimental para o estudo de certos processos e eventos biológicos.
O QMCWEB apresenta o vírus: o que é, como causa infecção e as novas 
armas químicas para o combate destas moléstias.

Reino Fungi / Filos

O Reino Fungi é monofilético, constituído por quatro filos distintos, sendo eles Chytridiomyota, Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota. Os fungos têm forma de vida bem distinta dos outros seres vivos e, atualmente, está claro que as únicas características em comum com as plantas são a natureza séssil e a forma de crescimento multicelular. O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva nos fungos, assim como nos animais e nas bactérias. A parede celular é constituída de quitina, também encontrada no exoesqueleto dos insetos. Todos os fungos apresentam envoltório nuclear persistente durante a divisão celular.

Existem duas formas de crescimento básicas: multicelulares filamentosas, predominantes no reino, e unicelulares. Os filamentos são denominados hifas, e o conjunto de hifas é denominado micélio. Todos os fungos são heterótrofos, agindo como sapróbios, parasitas ou simbiontes mutualistas. Os fungos liberam enzimas que digerem o alimento no meio extracelular e a absorção dos nutrientes é realizada principalmente pelo ápice da hifa e/ou nas proximidades dessa região. Alguns fungos, principalmente leveduras, obtêm energia por meio da fermentação. O ciclo de vida dos fungos apresenta meiose zigótica, à exceção do filo Chytridiomycota, fazendo com que a única fase diplóide seja representada pelo próprio zigoto. Nos fungos, é usual a utilização dos termos esporos sexuados e assexuados, embora os esporos sempre realizem reprodução assexuada e os gametas reprodução sexuada. Tal definição se refere à origem dos esporos, quando de origem numa divisão meiótica, são denominados esporos sexuados, e quando de origem numa divisão mitótica, são denominados esporos assexuados.

Os fungos são ecologicamente importantes como decompositores, têm importância nas áreas médica e econômica, destacando-se como pragas, patógenos e produtores de metabólitos.

• Chytridiomycota
• Zygomycota
• Ascomycota
• Basidiomycota
• Leveduras
• Fungos Conidiais
• Líquens
• Micorrizas 

Replicação do DNA

A replicação do DNA é semi-conservativa, cada uma das fitas serve como molde para a construção de uma nova molécula. Esse processo permite que a informação genética (seqüência de nucleotídeos) seja copiada de modo extremamente simples e eficiente.

            Em condições normais a dupla hélice de DNA é muito estável, por exemplo, apenas em temperaturas muito altas (próximas a 100⁰ C) as pontes de hidrogênio são desfeitas e as fitas complementares se separam. Porém, a transferência de informação genética, seja através de replicação (transferência de informação de uma molécula de DNA para outra) ou de transcrição (transferência de informação de uma molécula de DNA para uma molécula de RNA) depende da separação das fitas complementares. É necessário que a dupla hélice seja desfeita, que as bases sejam expostas para formação da nova fita complementar. As cadeias de DNA separadas (em fita simples) constituem as fitas moldes para o processo de replicação.

O DNA

O DNA (ácido desoxirribonucléico) é a parte mais importante de cada célula. Ele contém informações vitais que passam de uma geração à outra. O DNA coordena sua fabricação, assim como a de outros componentes das células, como as proteínas. Pequenas alterações do DNA podem ter conseqüências graves, e a sua destruição leva à morte celular.

Mudanças no DNA das células em organismos multicelulares produzem variações nas características da espécie. Durante muito tempo, a seleção natural age sobre essas variações para desenvolver ou mudar a espécie. A presença ou ausência da evidência de DNA em uma cena de crime poderia significar a diferença entre uma sentença de culpa ou absolvição. O DNA é tão importante que o governo dos Estados Unidos gastou muito para mapear a sequência de DNA no genoma humano na esperança de compreender e descobrir curas para muitas doenças genéticas. Finalmente, do DNA de uma célula, podemos clonar um animal, uma planta ou, quem sabe no futuro, até um ser humano.

Mas o que é DNA? Onde é encontrado? O que o torna tão especial? Como ele funciona? Nesse artigo, trataremos em detalhe da estrutura do DNA e explicaremos como ele se compõe e como determina todas as suas características. Primeiro, vamos analisar como o DNA foi descoberto.

O DNA é um ácido nucléico. Os ácidos nucléicos foram originalmente descobertos em 1868 por Friedrich Meischer, um biólogo suíço, que isolou o DNA das células do pus em bandagens. Embora Meischer suspeitasse que os ácidos nucléicos pudessem conter informações genéticas, ele não tinha como confirmar sua idéia.

Em 1943, Oswald Avery e seus colegas na Rockefeller University, mostraram que alterações no DNA de uma bactéria como o Streptococcus pneumoniae poderia transformar bactérias não infecciosas em infecciosas. Esses resultados indicaram que o DNA era a parte da célula que guardava as informações sobre suas características. O papel das informações do DNA foi melhor estudado em 1952, quando Alfred Hershey e Martha Chase demonstraram que para produzir novos vírus, um vírus bacteriófago injetou DNA, não proteína, na célula hospedeira.

Então, os cientistas criaram a teoria sobre o papel informativo do DNA, mas ninguém sabia como essas informações eram codificadas e transmitidas. Muitos cientistas achavam que a estrutura da molécula era importante para esse processo. Em 1953, James D. Watson e Francis Crick desvendaram a estrutura do DNA na Cambridge University. A história foi descrita no livro de James Watson "A dupla espiral" e levada às telas no filme "The Race for the Double Helix". Basicamente, Watson e Crick usaram as técnicas e os dados de modelagem molecular de outros pesquisadores (incluindo Maurice Wilkins, Rosalind Franklin, Erwin Chargaff e Linus Pauling) para decifrar a estrutura do DNA. Watson, Crick e Wilkins receberam o Prêmio Nobel de Medicina pela descoberta da estrutura do DNA (Franklin, que foi a colaboradora de Wilkins e forneceu uma peça chave dos dados que revelou sua estrutura a Watson e Crick, faleceu antes de o prêmio ser entregue).

A seguir, falaremos da estrutura do DNA.

Embalagens vão ser mais seguras e comestíveis

Inovação portuguesa chega ao mercado mundial

2011-08-02

José Teixeira, coordenador nacional do projecto.

Imagine uma camada natural finíssima à volta de uma maçã, que aumenta a qualidade, segurança e durabilidade do alimento, que é comestível e que até indica se o produto sofreu alterações.

A inovação, que chega ao mercado a médio prazo, aplica a nanotecnologia às embalagens e está a ser desenvolvida no âmbito do projecto internacional Nanopacksafer, explica José Teixeira, coordenador nacional e investigador do Instituto para a Biotecnologia e Bioengenharia/Centro de Engenharia Biológica (IBB/CEB) da Universidade do Minho.

O projecto pretende desenvolver embalagens alimentares com melhores propriedades antimicrobianas, mecânicas e térmicas, através de nano-revestimentos edíveis (protecção comestível), filmes não-edíveis e nano-partículas.

Os dispositivos permitirão também a monitorização efectiva das propriedades do alimento. Por exemplo, será possível verificar facilmente a qualidade do peixe, do queijo ou da fruta através de "sinais" de nanossensores incorporados no próprio revestimento. A camada finíssima poderá também ser comestível sem que ocorram alterações no sabor dos alimentos.

Queijo com uma embalagem inteligente.

José Teixeira realça que estas embalagens inteligentes funcionais vão aumentar a protecção da comida e prolongar o seu ciclo de vida. Será possível o controlo da atmosfera interna do invólucro, a libertação controlada de moléculas (nanoaditivos bioactivos) com actividade antimicrobiana, antioxidante ou de captura de oxigénio, bem como o uso de nano-hidrogeis poliméricos que libertam determinados ingredientes em resposta às condições ambientais.

O Nanopacksafer está a ser desenvolvido pelas universidades do Minho (IBB/CEB e Centro de Física), Aveiro, Vigo, País Basco, Complutense de Madrid e Centro de Investigação Valenciano IATA-CSIC. “A utilização desta tecnologia está em forte expansão e temos recebido interesse de várias empresas e instituições”, vinca o investigador da UMinho. A nanotecnologia aplicada a embalagens na indústria alimentar representou 150 milhões de dólares em 2002 e deve rondar os 20 mil milhões de dólares em 2012.

“A segurança alimentar é um tema da maior importância na sociedade actual”, sublinha José Teixeira, para acrescentar: “Apesar dos grandes desenvolvimentos na área, os custos materiais e humanos associados continuam muito elevados; além disso, os consumidores querem, cada vez mais, produtos naturais e minimamente processados. A nanotecnologia tornou-se, por isso, fundamental para desenvolver tecnologias/processos e responder aos desafios da indústria e dos cidadãos”.

Manga com nanorevestimento.

José Teixeira licenciou-se e doutorou-se pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, onde foi professor de 1980 a 1993, tendo daí transitado para a UMinho. É professor catedrático desde 2001 e director do Departamento de Engenharia Biológica (DEB) da UMinho.

Centra a sua investigação nas áreas da tecnologia da fermentação e tecnologia alimentar. Foi responsável de 21 projectos de investigação, cinco deles europeus, publicou 230 artigos em revistas, vários capítulos e livros e é co-editor dos livros «Reactores Biológicos-Fundamentos e Aplicações» e «Engineering Aspects of Milk and Dairy Products». Preside a Sociedade Portuguesa de Biotecnologia.

Material mais leve do mundo apresentado na «Science»

Microrede Metálica Ultraleve é cem vezes mais leve do que a esferovite

 

Para desenvolver esta Microrede Metálica Ultraleve, a equipa criou um molde, utilizando um truque óptico de criação de fibras poliméricas por um feixe de luz com posterior aplicação de uma camada de níquel.

Além de muito leve, o material é também resistente. Os investigadores submeteram o material a stress térmico, amortecimento acústico e vibração sempre com bons resultados. Após uma compressão de 50 por cento do seu volume, a microrede recuperou em 98 por cento o seu volume original.

“Os materiais tornam-se mais fortes à medida que as suas dimensões são reduzidas para escalas nanométricas”, explica o engenheiro mecânico e aeroespacial Lorenzo Valdevit, investigador principal do projecto.

Microrede Metálica Ultraleve

O material sólido mais leve do mundo é apresentado e descrito esta semana na revista «Science», cem vezes mais leve do que a esferovite, a Microrede Metálica Ultraleve e foi inventada por investigadores do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Universidade de Califórnia em Irvine, dos laboratórios HRL e do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech).

Composto por pequenos tubos metálicos conectados em rede, com uma espessura 1000 vezes mais pequena do que um fio de cabelo, este material deve a sua leveza ao facto dos tubos serem ocos, o que faz com que 99,9 por cento da sua composição seja ar.

Investigadores transformam água do mar em água potável através de nanotecnologia

Objetivo é criar um dispositivo portátil que possa ser utilizado em situações de emergência

 

Estudo está publicado na «Nature Nanotechnology»

Uma equipa de investigadores do MIT desenvolveu um dispositivo que consegue transformar pequenas quantidades de água do mar (salgada) em água potável. Graças à nanotecnologia este método é bastante mais simples do que os métodos de dessalinização habituais. O estudo está publicado na «Nature Nanotechnology».

O instrumento agora apresentado funciona mediante um fenómeno conhecido como “polarização por concentração de iões” que acontece quanto uma corrente de iões circula através de um nano-canal que vai seleccionando os iões.

Os processos tradicionais de dessalinização requerem um grande consumo energético. A água é forçada a passar por uma membrana que remove as células do sal. Por isso, só funcionam com grandes quantidades de água. Economicamente, são dispendiosas.

Neste novo método, que já tem sido utilizado para outros fins, a água com carga iónica, salgada, passa por um nano-canal. Ao longo do canal existe uma voltagem que repele as partículas com carga. Isto faz com que o líquido se separe, criando dois fluxos, um com carga e outro com partículas neutras.

Os investigadores ainda não sabem como sequenciar e juntar várias destas unidades. O seu objectivo é conseguir criar um dispositivo portátil que possa funcionar com uma bateria que trabalhe a energia solar. Isto para ser utilizado em situações de emergência (ajudar pessoas que vivem em ambientes de seca, vítimas de cheias ou outros desastres naturais).

Segundo os cálculos dos cientistas, seria necessário integrar 1600 unidades nano para um dispositivo de 20 centímetros. Com isso seria possível gerar 300 mililitros de água por minuto.

O que é uma nanopartícula ?

Não há uma definição internacional consensual do que é uma nanopartícula. Contudo, um resumo do novo documento PAS71 [1], desenvolvido no Reino Unido, menciona: "Uma nanopartícula é um corpo tendo uma dimensão da ordem de 100 nm [2] ou menor".
Uma observação deve ser associada a essa definição: "Propriedades únicas que diferenciam as nanopartículas dos materiais de origem (sólido "bulk" [3] ou sólido estendido), tipicamente desenvolvidos em uma escala crítica de 100 nm".




Nanopartículas de Cobalto.Créditos: NIST (EUA)
As "novas propriedades" [4] mencionadas são inteiramente dependentes do fato de que na escala das nanopartículas, as suas propriedades físicas e químicas, e mesmo mecânicas, são diferentes das propriedades do material de origem.
Isso implica que os atributos mais importantes que definem suas características são o tamanho dessas ditas partículas.


O que caracteriza uma nanopartícula?

Não há uma definição bastante marcada entre as nanopartículas e aquelas que não o são. O tamanho no qual os materiais demonstram propriedades diferentes do produto de origem depende do material estudado, o que certamente pode ser ampliado para materiais de um tamanho superior a 100 nm.

Diferentes tipos de nanotubos de carbono.Créditos: University of Bristol

Seguramente, as definições se tornam mais difíceis para os materiais que não são semelhantes às esferas, como os nanotubos de carbono, por exemplo. Um dos objetivos a atingir com esses materiais é transformá-los em longos tubos; longe das escala das nanopartículas em comprimento, eles têm um diâmetro da ordem de 3 nm, têm, portanto, propriedades que os distinguem de outros alótropos de carbono e podem, nesse caso, ser considerados como nanomateriais.
Tais tipos de materiais têm conduzido à ampliação da idéia segundo a qual, os materiais - dos quais pelo menos uma das dimensões tem uma escala inferior a 100 nm -, são considerados como nanomateriais, especialmente se isso implica em diferenças de propriedades em relação ao material de origem.


Método de fabricação de nanopartículas

Muitos desses materiais são fabricados diretamente sob a forma de pós secos, sendo um mito bastante difundido acreditar que uma vez juntos conservarão esse mesmo estado. De fato, em alguns segundos, eles se aglomerarão rapidamente através de um mecanismo de agregação. A possibilidade de que esses agregados sejam prejudiciais depende inteiramente da aplicação do nanomaterial.
Se as nanopartículas precisam ser conservadas separadamente, devem, então, ser preparadas e conservadas em um líquido [5] destinado a facilitar uma repulsão suficiente entre as partículas, prevenindo, assim, uma agregação.

[1] PAS71 - Esta Especificação Pública (do inglês Publicy Available Specification - PAS) foi comissionada pelo Departamento inglês de Comércio e Indústria (UK Department of Trade and Industry) - DTI) em colaboração com a Instituição Britânica de Padrões (British Standards Institution - BSI) com a finalidade de desenvolver e encorajar o uso de uma linguagem comum para as tecnologias de nanopartícula. Consultado em (www.bsi-global.com/en/).

[2] O nanômetro equivale a 1 bilionésimo do metro ou 10^-9 m, cerca de 70.000 vezes menor do que o diâmetro de um fio de cabelo.

[3] Sólido "bulk" pode ser entendido como um conjunto de partículas sólidas tão grande o suficiente para que a média estatística de suas propriedades seja independente do número de partículas.

[4] Estas propriedades podem ser eletrônicas, ópticas, magnéticas, mecânicas ou mesmo de reatividade química.

[5] Geralmente são formadas suspensões coloidais.

www.malvern.co.uk. Texto/Adaptação - Oswaldo Luiz Alves.