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Grafite, grafeno, nanotubos, fulerenos, nanocones… são todos estruturas de carbono com hibridização (majoritariamente) sp². Os 4 elétrons da camada mais externa do carbono formam, nestes materiais, uma estrutura muito robusta do ponto de vista mecânico e térmico, com propriedades ópticas e de transporte únicas na natureza.

Nesta palestra faremos uma viagem pelo desenvolvimento do conhecimento científico acerca das propriedades vibracionais e eletrônicas destes materiais. Passaremos pela beleza de efeitos estruturados, como aqueles muito evidentes devido ao confinamento quântico nos sistemas de baixa dimensionalidade, até chegar na riqueza e complexidade do carbono amorfo.

Para terminar, por que não discutir, também, como fazer para que este tipo de pesquisa possa gerar desenvolvimento socioeconômico no Brasil?

In the past few years there has been a rapid growth in new optical techniques aimed at providing the life scientist and clinician with improved images to help with the understanding of complex biological processes. This presentation will outline several new advances, focusing on optical sectioning microscopy applied to beating zebra fish hearts. By combing Single Plane Illumination Microscopy (SPIM) with a novel method of optical heart synchronization and adaptive optics we have been able to image the beating heart with sub-micron resolution within live fish. The presentation will also show recent work in a clinical dental imaging device and how a combination of optical tweezers and a modified confocal imaging method are leading to advances in pharmaceutical delivery and tracking within living human eyes.

In Brazil there is a strong effort to study phytophatogenic bacteria and biofilms of citrus plants, since they are a relevant source of income in our economy. In particular, we are interested in the plant pathogen Xylella fastidiosa which grows as a biofilm causing vascular occlusion and consequently nutrient and water stress in different types of plants. We have used Scanning Probe Microscopy (SPM) and fractal analysis on dry biofilms in order to understand basic aspects of the several stages of biofilm development. However, an essential step to biofilm formation is the adhesion of microbial cells to a solid surface. Understanding the factors which determine bacterial adhesion and biofilm development is a key issue in any effort aiming at the identification of mechanisms to prevent biofilm formation. Within these factors, electrostatic interactions between the bacterial cell membrane and a surface have been proposed as an important step for the initial bacterial adhesion. We have thus investigated this process using two different approaches based on SPM capabilities. We have studied surface potential distribution on both abiotic (silicon) and biotic (derivatized cellulose) surfaces by Kelvin Probe Force Microscopy. Furthermore, from a molecular point of view, adhesion forces between these same surfaces and an important membrane adhesin from X. fastidiosa (XadA1) were investigated by force spectroscopy. Our results reveal the interplay between culture medium and substrate as a determinant factor for electrostatic interactions and clearly show the influence of a biopolymer such as cellulose on the surface in determining X. fastidiosa adhesion and biofilm development.

A classificação de espectros de fluorescência de tecidos vivos não é uma tarefa simples. Muitas vezes, temos que recorrer a ferramentas computacionais para tal.

Será abordado neste seminário os conceitos de técnicas de classificação computacional e processamento de espectros que utilizados durante a iniciação científica do pesquisador, no laboratório de Biofotônica.

Também serão apresentados os classificadores C4.5 e kNN, os quais foram utilizados para diagnóstico de câncer, e os resultados obtidos.

In the first part I will review our research on using new fluorescent nanoparticules to image the microvasculature of in vivo tumors (pluronic and silica nanoparticules), and to trait tumors by PDT (hybrid organic-gold nanoparticules) or photothermal effect (silver nanotriangles).

In the second part I will present our work on two-photon induced chemistry to fabricate 3D microstructures based on collagen to control the deplacement of cells, and based on tripsine to fabricate an enzimatic microreactor in a microfluidic microchannel.

O alarmante crescimento da obesidade é motivo de preocupação global, conhecido como “a epidemia do novo século”. Um dos tratamentos da obesidade leva em conta o balanço energético negativo, estabelecido através da diminuição da ingestão calórica e aumento do gasto energético associado à atividade física.

A Fototerapia, como mecanismo que possui a capacidade de alterar o metabolismo celular estimulando ou inibindo atividades bioquímicas e fisiológicas, pode, associada ao exercício, ser uma alternativa importante no controle epidêmico existente.

Nesse seminário discutiremos os efeitos do treinamento de natação em intensidade moderada associado à ação do laser de baixa intensidade aplicado sobre os principais músculos envolvidos, em relação à quantificação da área dos adipócitos, alterações bioquímicas, enzimáticas e estruturais.

Em 2007, com a divulgação do quarto relatório do IPCC sobre as mudanças climáticas, foi a primeria vez em que os cientistas afirmaram, categoricamente, que a ação humana tem sido responsável pela maior parte do aumento de temperatura observado no último século. No próximo relatório, o que tem se destacado é que as observações estão além das previsões mais pessimistas.

Mas qual a física e a matemática por traz das previsões de mudanças climáticas?

Nesta palestra iremos abordar a ciência que rege o sistema climático global e como ela é descrita nos modelos numéricos usados para previsões de tempo, clima e mudanças climáticas. Iremos mostrar a grande evolução conseguida nesta área nos últimos anos, mas também algumas das limitações que ainda não conseguiram ser vencidas.