Glaucoma é definido como uma neuropatia óptica associada a danos estruturais típicos do nervo óptico podendo estar associada a alterações funcionais. Segundo a Organização Mundial de Saúde, é apontada como a primeira causa de cegueira irreversível na população mundial. Neste seminário abordaremos esta condição e serão apresentadas oportunidades de pesquisa na área.
Na década de 1960, Ashkin e colaboradores observaram em cristais de Niobato de Litio, entre outros materiais ferroeléctricos, o que eles chamaram “dano óptico” da luz. Posteriormente, determinou-se que se tratava de um fenômeno eletro-óptico local causado pela intensidade da luz no interior do cristal, quando essa intensidade tem uma distribuição espacial não homogênea. Este fenômeno não linear foi denominado efeito fotorrefrativo. A principal vantagem deste fenômeno é a possibilidade de provocar efeitos não lineares com campos de radiação inferiores a 1mW/cm2. O efeito fotorrefrativo se produz nos cristais eletro-ópticos, fotocondutores. Os interesses por estes materiais são as aplicações que se têm desenvolvido desde aqueles tempos, particularmente no campo da holografia dinâmica. Com este tipo de holografia é possível amplificação óptica, conjugação de fase, restauração de frentes de onda, geração de harmônicos, correlação óptica, encriptação óptica, processado de imagens, metrologia dinâmica, entre outras. As redes holográficas gravadas em cristais fotorrefrativos são hologramas de volume, que são gravados, reconstruídos ou borrados com a luz da mesma, ou de diferente comprimento de onda. Neste seminário mostrarei alguns resultados de pesquisas e aplicações usando materiais fotorrefrativos, resultados estes que foram obtidos no Grupo de Óptica Moderna na Universidad de Pamplona – Colombia.
Human collective motion are often driven by a common goal. What the goals are vary widely among social contexts. On a crowded market place pedestrians lines arise to allow (some) movement, while the urge to escape a burning building often leads to a jammed exit. I’ll talk about a social context where the sole goal is to violently move around. This, as shown by [1], leads both to a gaslike state called a “mosh pit” and to a ordered vortexlike state called a “circle pit”. Using a simple model for people, and quantitative analysis of hundreds of youtube videos, the authors show a phase transition between those two states.
Na maioria dos países do mundo, estudantes vão à escola experimentando os efeitos fisiológicos de dieta pobres, noites mal dormidas e carência nas oportunidades de exercício e lazer. Isto significa que, independentemente dos métodos pedagógicos utilizados, estudantes de baixo nível socioeconômico terão dificuldades de aprendizado determinadas por fatores fisiológicos. O cérebro é, de longe, o maior consumidor de glicose dentre todos os órgãos do corpo. Não surpreendentemente, glicose administrada pouco antes do aprendizado fortalece a consolidação de memórias. Também há evidências de que o exercício físico beneficia a cognição em sinergia com a estimulação sensorial nova, através de uma variedade de mecanismos que incluem a regulação positiva de fatores neurotróficos, bem como o aumento da neurogênese e do tamanho do hipocampo. Entre os requisitos fisiológicos para o aprendizado, o sono é um dos mais promissores para melhorar substancialmente a qualidade do aproveitamento escolar. A sonolência em sala de aula é considerada inimiga dos professores, embora exista um grande acúmulo de evidências de que o sono favorece a consolidação e restruturação de memórias. É preciso investigar sistematicamente a utilização da dieta, do sono e do exercício físico para otimizar o aprendizado escolar. No contexto brasileiro de sub-desenvolvimento educacional, o investimento na resolução de fatores fisiológicos limitantes para o aprendizado escolar pode permitir avanços substantivos, rápidos e em larga escala.
Cathepsin K is a cysteine protease of the papain family and predominantly expressed in osteoclasts, activated fibroblasts, and macrophages. It displays a potent collagenase and elastase activity and thus plays a key role in bone and potentially vascular remodeling. However, little is known about the mechanism of extracellular matrix protein degradation by cathepsins. The talk will discuss recent findings explaining the mechanism of collagen and elastin degradation and how this knowledge can be translated into the discovery of novel mechanism-based inhibitors.
Etanol celulósico, energias renováveis e tecnologias “verdes” tornaram-se recentemente os principais focos de biociências e biotecnologia em todo o mundo. O Brasil é um dos países líderes no desenvolvimento agrícola e produção de biomassa, que tem várias vantagens na corrida para o desenvolvimento sustentável de biocombustíveis. No entanto, uma série de obstáculos tem que ser superados para estabelecer tecnologias de transformação de biomassa lignocelulósica em biocombustíveis. A hidrólise enzimática é um dos passos mais importantes na desconstrução de biomassa no caminho para a produção de biocombustíveis de segunda geração, que tem que ser optimizado e integrado com as etapas de pré-tratamento e de fermentação para permitir uma transformação eficiente da biomassa em biocombustíveis e produtos químicos. Nesta palestra abordamos a situação atual na área, os resultados recentes de estudos de morfologia de biomassas e dos estudos estruturais de hidrolases de glicosídeos visando aumentar eficiência na depolimerização de biomassa lignocelulósica e produção e biocombustíveis avançados.
Dr. Javier A. Jo received the B.S. in electrical engineering from the Pontificia Universidad Catolica del Peru in 1996. In 1998, he joined the University of Southern California, Los Angeles, obtaining the M.S. in electrical engineering (signal and image processing) and the Ph.D. in biomedical engineering (physiological modeling), in 2000 and 2002, respectively. During 2002-2005, he was a postdoctoral fellow in biophotonics within the Department of Surgery, at Cedars-Sinai Medical Center, Los Angeles. Prior to joining Texas A&M University, he spent a year as a project scientist in biomedical engineering at the University of California, Davis. Dr. Jo’s primary teaching and research interests lie in the areas of systems analysis, signal and image processing, and biomedical instrumentation, with applications to biomedical optics.
The Laboratory for Optical Diagnosis and Imaging (LODI) was established within the Department of Biomedical Engineering at Texas A&M University in 2007. The overall mission of our laboratory is to develop technologies that could aid to the understanding of the underlying physiology and biology in various pathological conditions, and to translate such technologies into the clinical arena. The focus of the laboratory is to develop optical spectroscopy and imaging instrumentation and related signal and image processing tools for quantifying nondestructively the structure, molecular composition, and physiological state of biological tissues with both macroscopic and microscopic resolutions. Early tissue pathological transformations are accompanied by subtle changes in tissue microstructure, biochemical composition and physiological regulations. Thus, our hope is that some of our developing technologies will help to clinically detect diseases during their early stages as well as to guide, monitor and personalize clinical interventions.
Revisamos aspectos gerais de teorias de gauge, os princípios da formulação de rede da cromodinâmica quântica (QCD) e algumas e algumas propriedades de quarkônios pesados, isto é, estados de um quark pesado e seu antiquark. Estudamos o efeito de incorporar o propagador de glucon de simulações na rede em um modelo de potencial para descrição do quarkônio, no caso do botomômio e do charmônio. Usamos, em ambos os casos, uma abordagem numérica para calcular as massas dos estados de quarkônio. O espectro resultante é comparado em ambos os casos com cálculos usando o potencial de “Coloumb mais linear” (ou potencial Cornell).
A resposta imunológica tem como principal função a manutenção da homeostase do organismo. Os mecanismos envolvidos nessa manutenção são mediados por órgãos específicos, células especializadas, proteínas e diversas moléculas. A entrada de um patógeno no organismo promove modificações que sinalizam para que essas células e moléculas atuem na eliminação desse agente infeccioso. Entretanto, muitos desses patógenos apresentam mecanismos de evasão que permite sua manutenção no organismo infectado por longos períodos, ocasionando muitas vezes a morte do individuo infectado. Esses mecanismos são extensamente estudados para que se obtenha uma resposta imune mais eficaz, para a terapia e controle dessas doenças.
Resultado do escrutínio de milhares de cientistas de todo o Planeta, as mudanças ambientais globais se apresentam como o maior desafio do ponto de vista civilizacional já enfrentado pela humanidade. Nesta palestra serão discutidos os fundamentos físicos dos efeitos do aumento da concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera e nos oceanos e suas repercussões sobre o meio biogeoquímico do planeta. Serão apresentadas atividades de pesquisa desenvolvidas no Brasil sobre o tema e aberto o diálogo entre os presentes sobre desafios científicos e oportunidades que as Mudanças Climáticas representam, em particular para a geração do conhecimento sobre as florestas e oceanos tropicais e o clima global.
Dia: 16 de maio
Hora: 14 horas
Local: Sala de Seminários do Grupo de Cristalografia (IFSC campus II, 2º piso)
Palestrante: Marvin Seibert (Uppsala University)
Resumo:
The combination of nonlinear optics with vibrational spectroscopy offers the opportunity of probing soft matter with high chemical specificity and spatial/temporal resolution. In this talk, I will show some recent results of the techniques Vibrational Sum-Frequency Scattering (SFS) to probe buried colloidal interfaces systems and Coherent Anti-Stokes Raman Microscopy (CARS) to image biologically relevant vesicular systems. I will first discuss experimental and theoretical aspects of the SFS process relevant to the studies of the interfacial species of oil droplets-in-water (emulsions) systems. A few selected examples will be presented on the application of SFS to obtain a molecular level picture of the droplet interface. The outcome of our SFS results reveals striking differences with our current understanding of adsorption of surfactants at liquid-liquid interfaces.[1] Due to the intrinsic sensitivity of second-order processes to noncentrosymmetric structures,[2] SFS can also be used to detect with high sensitivity ultralow densities of crystalline nanospheres in amorphous poly(D,L-lactic acid) microspheres.[3] Finally, I will discuss some recent results of spontaneous Raman and CARS microscopy of vesicular systems. In particular, how a simple bond additivity assumption successfully explains the mode-specific macroscopic images, and their connection to the microscopic response down to a single bond level.[4]
[1] H. B. de Aguiar, A. G. F. De Beer, M. L. Strader and S. Roke. J. Am. Chem. Soc. (Communication), 132 (2010), 2122.
[2] A. G. F. de Beer, H. B. de Aguiar, J. F. W. Nijsen, S. Roke. Phys. Rev. Lett., 102 (2009), 095502.
[3] H. B. de Aguiar, A. G. F. de Beer and S. Roke. J. Phys. Chem. B, 115 (2013), 2970.
[4] H. B. de Aguiar, H. Wan and A. Volkmer. On the spontaneous and coherent Raman scattering image patterns of vesicular systems. In preparation, 2014.
Assessoria de Comunicação
Resumo:
Neste seminário serão apresentadas e discutidas técnicas de monitoramento da Terapia Fotodinâmica vascular através da produção de imagens fotoacústicas associadas à ultrassonografia.
Assessoria de Comunicação
Resumo:
Water and ice interfaces are of crucial importance in our modern life, but our knowledge about them are still at a primitive stage. We describe in this talk our attempt of using surface-specific sum-frequency vibrational spectroscopy to search for molecular-level understanding of the interfaces.
Assessoria de Comunicação
Now that the amount of available experimental data is large as far as beauty physics is concerned, especially from LHC and B factories, precision tests of the Standard Model and trials of several New Physics scenarios are feasible in that area of flavour physics. Unfortunately the theoretical uncertainty, mainly coming from hardly computable long-distance effects of the strong interaction that confines quarks and gluons within hadrons, is potentially limiting the impact of future experimental measurements on New Physics models. Lattice QCD offers a powerful approach to compute these non-perturbative hadronic contributions; however some care is needed to obtain reliable results for b quark physics because one has to keep under control simultaneously the finite-size effects and the discretisation effects that are particularly severe when such a heavy quark is simulated. After having introduced the main features of lattice QCD and hints of heavy flavour physics, I will present a strategy to deal with the heavy quark on the lattice: it is based on Heavy Quark Effective Theory, paying attention to excited states, and illustrate it on a recent measurement of the b quark mass and the B meson decay constant.
Entender o comportamento de sistemas biológicos, que podem envolver fenômenos em escalas temporais e espaciais distintas por várias ordens de magnitude, constitui desafio 
de vários grupos de pesquisa no mundo, conforme foi explicado pelo palestrante.
Tendo a vertente de sistemas biológicos como base, o docente usou em sua palestra, designada Antes só do que mal acompanhado – um elétron solteiro numa festa de biomoléculas, uma abordagem minimalista, em que considera que o entendimento de um sistema complexo pode ser alcançado, em princípio, a partir da descrição do comportamento de seus componentes moleculares.
Em particular, seu grupo tem interesse em acompanhar alterações estruturais em proteínas e membranas biológicas durante os seus ciclos de funcionamento. Para tanto, na maioria dos casos, os especialistas dependem de sondas moleculares cuja capacidade de reportar acontecimentos se baseia na presença de um elétron desemparelhado. Devidamente posicionadas em estruturas de moléculas biológicas, elas podem dar diversos tipos de informações, como, mudanças conformacionais de proteínas na presença de seus substratos e ligantes naturais; medidas de distâncias em estruturas proteicas complexas e não acessíveis por outros métodos experimentais; e aspectos moleculares da interação entre proteínas e membranas.
Graduado em Física pelo Instituto de Física de São Carlos e com mestrado e doutorado em Física pela mesma Instituição, o Prof. Antonio Filho é professor titular da Universidade de São Paulo e tem experiência na área de Biofísica Molecular, com ênfase em Espectroscopia por Ressonância Magnética, atuando principalmente no estudo de mudanças conformacionais em proteínas e suas interações com modelos de membranas biológicas. Mais recentemente, o professor expandiu seus interesses para incluir também estudos da interação entre pequenas moléculas, como fármacos e complexos metálicos e modelos de membrana.
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Assessoria de Comunicação
A teoria da inflação afirma que o universo passou por uma fase de expansão ultra-acelerada durante uma minúscula fração de segundo após o “Big Bang”. Essa fase produziu um universo extremamente homogêneo e espacialmente plano, além de ter gerado as pequenas flutuações de densidade que deram origem às galáxias e outras estruturas visíveis no universo. Vou ilustrar de que forma a Mecânica Quântica é parte fundamental no mecanismo que gera essas flutuações, e de que forma podemos fazer previsões quanto às observações astrofísicas. Também vou mostrar como esse mesmo mecanismo implica na geração de ondas gravitacionais, cujo impacto pode ter sido observado recentemente pelo instrumento BICEP2 na polarização da radiação cósmica de fundo.
Resumo:
The Laboratory of Fiber-Optics (LFO) focuses its research activity on the fabrication of photonic crystal fibers (PCFs) and special fiber components based on acousto-optic interaction, photo-inscription of diffraction gratings and fiber tapering. The research projects of the group involve the fabrication of special fiber components and PCFs, and their exploitation in different fields as new optical fiber light sources and lasers, sensors and microwave photonics. These technologies enable the preparation of evanescent field devices suitable for the development of in-line fiber sensors.
Assessoria de Comunicação
In non polarized fermionic systems, superfluidity is described by BCS theory and external magnetic fields as well as polarization induced by spin-imbalanced populations are expected to destroy the BCS-pairing mechanism, forcing the system into a polarized normal phase. It is expected, however, that for a regime of small polarizations the superfluidity still survives against the normal regime, the so-called Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) state. This exotic coexistence of superfluidity and magnetism is one of the several interesting phenomena which have been investigated theoretical and experimentally since decades. From the experimental point of view, despite the fact that state-of-the-art experiments with cold atoms and with organic superconductors have been addressed this matter, there have been no unequivocal observations of FFLO superconductivity up to now. From the theoretical point of view, thanks to powerful tools for describing complex many-body systems (Monte Carlo, DMFT, DMRG, DFT, etc), several features of the FFLO state have been revealed. In contrast though, little is known about the nature of the transition from the FFLO-state to the normal phase and the critical point at which the transition occurs is also on debate. In this talk I will present the basic concepts behind the FFLO superfluidity and discuss preliminary theoretical results where metric spaces are used as a probe for the FFLO to the normal phase transition.
The fastest possible collective response of a quantum many-body system is related to its excitations at the highest possible energy. In condensed-matter systems, the corresponding timescale is typically set by the Fermi energy. Taking advantage of fast and precise control of interactions between ultracold atoms, we report on the observation of ultrafast dynamics of impurities coupled to an atomic Fermi sea. Our interferometric measurements track the non-perturbative quantum evolution of a fermionic many-body system, revealing in real time the formation dynamics of quasiparticles and the quantum interference between attractive and repulsive states throughout the full depth of the Fermi sea. Ultrafast time-domain methods to manipulate and investigate strongly interacting quantum gases open up new windows on the dynamics of quantum matter under extreme non-equilibrium conditions.
For more information: science.sciencemag.org/content/354/6308/96.full
