Para ter acesso às atualizações da Produção Científica cadastradas no mês de abril de 2025, clique AQUI ou acesse o Repositório da Produção USP (AQUI). As atualizações também podem ser conferidas no Totem “Conecta Biblio”, em frente à Biblioteca. A figura ilustrativa foi extraída do artigo publicado recentemente, por pesquisador do IFSC, no periódico Advances […]
Estudos recentes revelam que alcaloides derivados de esponjas marinhas são eficazes contra cepas resistentes de malária em testes laboratoriais e com animais Uma nova esperança no combate à malária pode ter surgido a partir das profundezas do oceano, já que um grupo de pesquisadores brasileiros identificou compostos naturais extraídos de esponjas marinhas com potente ação […]
Para ter acesso às atualizações da Produção Científica cadastradas no mês de abril de 2025, clique AQUI ou acesse o Repositório da Produção USP (AQUI). As atualizações também podem ser conferidas no Totem “Conecta Biblio”, em frente à Biblioteca. A figura ilustrativa foi extraída do artigo publicado recentemente, por pesquisador do IFSC, no periódico Advances […]
Estudos recentes revelam que alcaloides derivados de esponjas marinhas são eficazes contra cepas resistentes de malária em testes laboratoriais e com animais Uma nova esperança no combate à malária pode ter surgido a partir das profundezas do oceano, já que um grupo de pesquisadores brasileiros identificou compostos naturais extraídos de esponjas marinhas com potente ação […]
(Créditos – “European Pharmaceutical Review”)
Tecnologia promete tornar o tratamento de água mais eficiente e sustentável
Uma pesquisa conduzida por um grupo de pesquisadores da USP, que inclui o professor e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Renato Vitalino Gonçalves, resultou no desenvolvimento de um material inovador com potencial para remover, de forma mais eficiente, resíduos de medicamentos presentes na água — com destaque para o paracetamol, um dos analgésicos mais consumidos no mundo.
Os pesquisadores utilizaram um tipo de partículas com estrutura nanométrica, ou seja, extremamente pequenas – cerca de mil vezes mais finas que um fio de cabelo -, a partir de óxido de zinco (ZnO). Esse material já é conhecido por sua capacidade de degradar poluentes por meio da luz solar, num processo chamado fotocatálise.
Mas, o grande diferencial da pesquisa foi o uso de um truque inteligente: os cientistas adicionaram cloro ao material (o que chamam de “dopagem”) e depois aplicaram um processo chamado “lixiviação seletiva” — uma espécie de “lavagem controlada” da superfície dessas partículas, fazendo com que o cloro fosse removido da sua parte externa, já que poderia atrapalhar, mas que permanecesse dentro do material, ajudando a melhorar sua performance.
“Com essa técnica, conseguimos evitar que o cloro atrapalhe a ação do material e ainda aproveitamos os benefícios que ele pode trazer, como melhorar a passagem de eletricidade dentro das partículas”, explica o Prof. André Luiz da Silva, coordenador da pesquisa.
Essa melhoria interna faz com que as partículas consigam degradar o paracetamol com mais eficiência quando expostas à luz ultravioleta (UV). Isso significa que em um sistema de tratamento de água elas podem ajudar a eliminar esse tipo de poluente com mais rapidez e eficácia.
Prof. Renato Vitalino Gonçalves
Além disso, a pesquisa mostra que poder entender onde exatamente os elementos estão dentro das partículas (se na superfície ou no interior) pode fazer uma grande diferença no desempenho dos materiais. Não basta só colocar um ingrediente a mais no material, é preciso saber onde ele está e o que ele está fazendo ali.
A técnica desenvolvida na USP pode ser útil não só para remover paracetamol, mas também outros resíduos de medicamentos e poluentes que hoje estão presentes na água e são difíceis de eliminar pelos métodos convencionais.
O Prof. Renato Vitalino Gonçalves, do IFSC/USP, destaca a importância da técnica de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) na caracterização do material desenvolvido na pesquisa. Segundo ele, a aplicação da XPS foi fundamental para identificar a presença de espécies de cloro (Cl) nas amostras dopadas intencionalmente, evidenciando que, após o processo de dopagem, foi possível detectar a formação de ZnCl2. “Essa observação confirma que o cloro foi efetivamente incorporado à estrutura do óxido de zinco (ZnO), substituindo átomos de oxigênio (O) por átomos de cloro (Cl)”, explica o professor. Ele ressalta, ainda, que a técnica de XPS tem sido uma ferramenta essencial na investigação de estruturas eletrônicas em uma ampla variedade de materiais. “A técnica tem se mostrado uma aliada valiosa na compreensão da composição e do comportamento eletrônico de sistemas complexos”, conclui o Prof. Renato.
Este trabalho foi publicado na revista científica internacional “ACS Applied Nano Materials” (VER AQUI) e contou com os apoios da FAPESP, CAPES, CNPq e do Centro de Inovação em Gás (RCGI).
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
(Créditos – “Freepick”)
Um estudo pioneiro em laboratório, realizado por um grupo de pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e da Texas A&M University (EUA), combinando células tumorais do tipo melanoma, células do sistema imunológico e microrganismos, mostrou que a fotodinâmica é potencializada.
A ideia da pesquisa foi mostrar que se existirem agentes estimulando o sistema imunológico, pode-se eliminar o câncer ainda mais rapidamente ao se usar a técnica de fotodinâmica, fortemente avançada devido aos inúmeros trabalhos realizados no Brasil.
O experimento demonstrou que a combinação de luz, bactérias e células do sistema imune pode ser uma arma poderosa contra um dos mais agressivos tipos de câncer de pele – melanoma. O estudo foi testado em laboratório e comprovou como a terapia fotodinâmica (TFD) pode ser ainda mais eficaz no combate ao melanoma, quando associada a infecções bacterianas controladas.
A técnica de fototerapia dinâmica já é conhecida por utilizar substâncias sensíveis à luz (fotossensibilizadores) que, quando ativadas por luz em um comprimento específico produzem espécies reativas de oxigênio capazes de matar células doentes. Mas, os cientistas foram além: criaram um modelo celular que simula o microambiente tumoral, onde colocaram células de melanoma, macrófagos (um tipo de célula de defesa do organismo) e a bactéria Escherichia coli.
Ao introduzirem a bactéria no ambiente tumoral, os pesquisadores verificaram uma mudança drástica no comportamento dos macrófagos. Sob efeito da luz e do fotossensibilizador, as células de defesa passaram a “acordar”, intensificando sua capacidade de identificar e destruir as células cancerígenas.
A pesquisadora Barbara Detweiler, pós-doutora sob a supervisão do Prof. Vanderlei Salvador Bagnato e autora principal do estudo, salienta no artigo científico que foi publicado sobre este tema que o mais surpreendente foi perceber que o sistema imune respondia melhor quando todos os componentes estavam juntos – macrófagos, bactéria e a luz ativando a fototerapia.
Outro ponto curioso do estudo foi a descoberta de que a ordem em que cada elemento é introduzido no sistema influencia diretamente os resultados. Quando os macrófagos eram expostos à luz antes da infecção bacteriana, a eficácia diminuía, enquanto que quando a exposição era simultânea, o efeito era potencializado.
Prof. Vanderlei Salvador Bagnato (IFSC/USP) / A&M Texas University
A explicação pode estar no fato de que a bactéria, ao ser atacada, libera substâncias químicas que servem como sinalizadores para o sistema imune agir de forma mais precisa. Esses sinais parecem ser mais efetivos quando são liberados no mesmo momento em que o sistema imune é ativado pela luz.
O ponto alto da pesquisa foi quando os cientistas reuniram os três elementos: melanoma, macrófagos e bactéria Escherichia coli. Nesse cenário, a fototerapia não só aumentou a toxicidade para as células cancerígenas, como também reduziu drasticamente sua sobrevivência, sendo que a resposta coordenada dos macrófagos foi essencial para esse resultado.
Para o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Vanderlei Salvador Bagnato, que atualmente também trabalha nos laboratórios da A&M Texas University, nos Estados Unidos, e que é coautor do estudo, o achado pode inspirar novas estratégias terapêuticas: “A complexidade do ambiente tumoral muitas vezes é ignorada em estudos simplificados e aqui mostramos que simular essa complexidade pode levar a tratamentos mais eficazes e, portanto, tornar os experimentos de laboratório um pouco mais próximos da realidade”, pontua o pesquisador.
Apesar de ter sido realizado in vitro, ou seja, fora de organismos vivos, o experimento relatado no artigo científico oferece uma base promissora para testes em modelos animais e, futuramente, em humanos. A ideia de usar bactérias inativadas ou modificadas para instigar o sistema imunológico e torná-lo mais eficiente contra o câncer é uma abordagem inovadora que resgata conceitos da imunoterapia do século XIX, agora combinados com alta tecnologia.
Em suma, os cientistas começam a entender melhor como manipular o microambiente tumoral para tornar os tratamentos mais potentes, sendo que “O futuro da terapia contra o câncer pode estar exatamente aí, ou seja, no uso inteligente de luz, bactérias e do próprio sistema imune”, conclui a autora do trabalho.
Segundo o Prof. Vanderlei Bagnato, experimentos com animais envolvendo este novo conceito já estão em elaboração no IFSC/USP e na A&M Texas University. “O sistema imunológico é uma arma poderosa no combate ao câncer e se pudermos realizar isto de forma natural e sem riscos para o paciente, será fantástico” finaliza o pesquisador.
Confira AQUI o artigo científico relativo a este estudo, publicado na revista científica “Photodiagnosis and Photodynamic Therapy”.
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
Observatório Pierre Auger (Créditos – UNG.SI)
Pesquisadores de um dos maiores observatórios do mundo usaram inteligência artificial para descobrir mais sobre partículas espaciais que atingem a Terra em altíssimas energias — e os resultados podem mudar o que sabemos sobre o Universo
Imagine partículas vindas do espaço, viajando por milhões ou até bilhões de anos, atravessando galáxias, até finalmente colidirem com ao planeta Terra em velocidades próximas às da luz. Essas partículas, chamadas raios cósmicos de altíssima energia, são as mais energéticas já detectadas pelo ser humano — e até hoje, cientistas tentam entender de onde elas vêm, do que são feitas e por que em determinado ponto elas começam a desaparecer.
Agora, um grupo internacional de pesquisadores ligado ao “Observatório Pierre Auger”, na Argentina, deu um passo importante para resolver esse enigma. Segundo um artigo científico publicado na revista “Physical Review Letters”, os cientistas usaram inteligência artificial (IA) para analisar mais de 48 mil registros dessas partículas e conseguiram identificar detalhes que nunca tinham sido vistos antes.
O que são raios cósmicos e por que eles importam
Raios cósmicos são partículas – como prótons ou núcleos de átomos – que chegam do espaço e colidem com a atmosfera da Terra. Quando isso acontece, elas geram um “chuveiro” de outras partículas, que se espalha pelo céu e pelo solo. Esse processo é invisível a olho nu, mas pode ser captado por sensores altamente sensíveis.
O estudo desses raios cósmicos é essencial porque pode ajudar a entender eventos extremos no Universo, como explosões de supernovas, colisões de buracos negros, ou até mesmo propriedades fundamentais da física que ainda são desconhecidas.
Contudo, existe um problema: quanto mais energia essas partículas têm, mais raras elas são. Para se ter uma ideia, uma dessas partículas de altíssima energia pode atingir a Terra apenas uma vez por século em uma área do tamanho de um campo de futebol. Isso torna a coleta e análise de dados um verdadeiro desafio.
Prof. Luiz Vitor de Souza Filho
Tradicionalmente, os cientistas medem a profundidade onde o chuveiro de partículas atinge seu ponto máximo — chamada de Xmax — para estimar a massa da partícula original. Isso é importante porque partículas leves (como prótons) penetram mais fundo na atmosfera, enquanto partículas pesadas (como ferro) se dissipam antes. O problema é que esse tipo de medição só era possível em noites escuras e sem lua, quando os telescópios do observatório conseguiam enxergar o “brilho” das partículas no céu. Isso limitava muito o número de eventos registrados.
A novidade deste estudo está em aplicar redes neurais profundas — um tipo de IA que aprende a identificar padrões — para analisar dados dos detectores que ficam no chão, que funcionam o tempo todo, faça chuva ou faça sol. Com isso, os cientistas conseguiram multiplicar por dez a quantidade de dados utilizáveis e estender as análises para energias que antes não podiam ser estudadas com precisão.
Com essa nova abordagem, os pesquisadores descobriram que os raios cósmicos, à medida que atingem energias mais altas, ficam cada vez mais pesados e uniformes em sua composição. Ou seja, em vez de uma mistura de partículas diferentes, eles parecem ser formados principalmente por elementos pesados.
Esse achado contradiz uma teoria bastante conhecida que dizia que a diminuição do número de partículas a partir de certa energia se devia ao fato de prótons colidirem com a radiação que preenche o universo. Agora, parece mais provável que as fontes que produzem essas partículas simplesmente não conseguem acelerá-las a energias maiores.
Além disso, os pesquisadores identificaram três pontos-chave onde o comportamento das partículas muda — chamados de “quebras” na taxa de variação da profundidade dos chuveiros. Curiosamente, esses pontos coincidem com alterações no fluxo das partículas já observadas em outros estudos, sugerindo que há uma ligação entre a composição das partículas e a forma como elas se distribuem em diferentes faixas de energia.
A importância deste estudo é salientada pelo docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Luiz Vitor de Souza Filho, que igualmente assina o artigo. “O Observatório Pierre Auger” está em processo de modernização e vai receber novos sensores capazes de analisar ainda mais detalhes sobre essas partículas. Combinado com o uso cada vez mais avançado de inteligência artificial, isso pode permitir, nos próximos anos, uma compreensão muito mais profunda sobre como o universo produz essas partículas misteriosas, que chegam até nós vindas dos confins do espaço”.
Confira AQUI o artigo científico publicado na revista “Physical Review Letters”.
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
O IFSC/USP iniciou no passado dia 25 de abril a edição de 2025 do “Direcionamento Acadêmico”, uma série de palestras – muitas delas acompanhadas de experimentos – dedicada aos alunos ingressantes no Instituto durante os primeiro e segundo semestres.
Esta iniciativa tem o foco de introduzir esses jovens na sua nova vida acadêmica do ensino superior. Explicar como funciona a Universidade de São Paulo e o próprio Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), quais são os benefícios que os alunos podem usufruir, como está estruturado cada curso, bem como orientar os jovens sobre as atividades acadêmicas dos cursos e mentoria sobre dificuldades encontradas e estratégias de estudo/aprendizado que auxiliem no seu melhor aproveitamento e adaptação: estas são algumas das principais metas dessa disciplina, adicionando a realização periódica dos colóquios ministrados por professores, a exemplo deste que ocorreu no dia 25 de abril, no sentido de apresentar aos alunos as principais temáticas de cada área.
Nesta primeira palestra da edição de 2025 do “Direcionamento Acadêmico”, o palestrante convidado foi o docente do IFSC/USP, Prof. Dr. Luiz Nunes de Oliveira, que propões fazer uma viagem histórica pelos primórdios da ciência, da Grécia antiga até nossos dias, e o que aconteceu em cada mudança que se verificou. “Estes são sempre encontros especiais quando dialogamos diretamente com nossos alunos. Esta palestra teve o intuito de mostrar para os nossos estudantes que o mundo é muito maior do que realmente parece. Tem uma frase de William Shakespeare que diz “Tem muito mais entre o céu e a Terra do que sonha a filosofia”. Ou seja, há muito mais para descobrir e entender sobre o Universo e a vida do que nossa compreensão humana atual pode abrigar”, sublinha o docente.
Nesta palestra da edição de 2025 do “Direcionamento Acadêmico” os alunos tiveram a oportunidade de aprender como são as leis que regem a ciência, mas principalmente como tudo nasceu, somo se superaram preconceitos e como se convenceu as pessoas a verem as coisas de uma forma diferente.
No final desta palestra do Prof. Dr. Luiz Nunes de Oliveira, o diretor e a vice-diretora do IFSC/USP – Profs. Dr. Osvaldo Novais de Oliveira Junior e Ana Paula Ulian de Araújo – homenagearam o docente com uma placa comemorativa aos seus 50 anos de atividade exclusiva à Universidade de São Paulo.
O Prof. Dr. Luiz Nunes de Oliveira fez parte da primeira turma (1970-73) do curso de Bacharelado em Física. O atual Instituto, na época, denominava-se Instituto de Física e Química de São Carlos (IFQSC), que só se dividiria em IFSC e IQSC vinte anos depois.
O Prof. Luiz Nunes foi contratado pelo IFQSC seis meses após a sua formatura. Em seguida, cursou o Mestrado no próprio IFQSC, sob orientação do Professor Bernhard Gross, tendo sido seu primeiro aluno de pós-graduação. Entre 1976 e 1980, estudou na Universidade de Cornell e recebeu o PhD em Física. A partir daí, com exceção de dois estágios de longa duração (1986-88) na “University of California”, Santa Barbara, e 1994-95, na “The Ohio State University”, esteve pesquisando, orientando e lecionando no IFQSC e no IFSC. Sua pesquisa abrange materiais fortemente correlacionados e a Teoria do Funcional da Densidade.
O docente é membro da Academia Brasileira de Ciências e da Academia de Ciências do Estado de São Paulo.
Mais importante, desde que o “Prêmio Horacio Carlos Panepucci” foi instituído pelos estudantes de graduação do IFSC/USP, em 2006, o Prof. Luiz Nunes foi homenageado em quase todas as cerimônias, com um total de 26 prêmios.
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
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