IFSC e Sociedade

A ação da nanotecnologia na proteção dos alimentos – Uma parceria entre USP São Carlos e Portugal

Créditos – “Food Unfolded”

A aplicação da nanotecnologia na proteção de alimentos tem vindo a consolidar-se como uma das áreas mais promissoras da ciência contemporânea, não apenas pelos avanços tecnológicos que proporciona, mas sobretudo pelos impactos diretos na saúde pública, na economia e na sustentabilidade. Nesse cenário, os trabalhos desenvolvidos no Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia do Instituto de Física de São Carlos (GNano-IFSC/USP) em colaboração com dois grupos do Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (INL) – o Grupo de Nanomedicina (NM) e o Grupo de Processamento de Alimentos (FPG), em Portugal, destacam-se como uma referência mundial.

A investigadora do NM/INL, Dra. Sanna Sillankorva, destaca que os bacteriófagos constituem uma estratégia inovadora no controlo de microrganismos patogénicos. “A integração de fagos com abordagens nanotecnológicas potencia a ação antimicrobiana de forma direcionada e sustentável, reduzindo o uso de conservantes químicos e respondendo às exigências atuais da indústria alimentar”, afirma a investigadora.

Neste sentido, o Coordenador do GNano-IFSC/USP, Prof. Dr. Valtencir Zucolotto, destaca que a nanotecnologia é fundamental para a agricultura em geral, e em particular para a proteção de alimentos, e que ela não é apenas uma inovação científica, mas uma ferramenta estratégica para a sociedade contemporânea. “Ao permitir o controle mais eficiente de contaminações e a preservação da qualidade dos alimentos, esta tecnologia atua diretamente na proteção da saúde coletiva, na redução do desperdício e na garantia de acesso a alimentos mais seguros — aspectos essenciais em um mundo marcado por desafios alimentares crescentes”, pontua o cientista.

Dra. Sanna Sillankorva (Créditos – International Iberian Nanotechnology Laboratory)

As pesquisas resultantes da colaboração entre os grupos GNano-IFSC/USP e NM-FPG/INL inserem-se em uma tendência global de transformação das embalagens alimentares em sistemas ativos e inteligentes. Nesse contexto, destaca-se a atuação da pós-doutoranda do GNano/IFSC/USP, Dra. Fernanda Coelho, que retornou recentemente de um estágio pós-doutoral no grupo de NM-FPG/INL. Apoiada pela FAPESP, a pesquisadora tem se dedicado à interface entre nanotecnologia, microbiologia e biotecnologia, com ênfase no desenvolvimento de soluções sustentáveis e inovadoras para o controlo de patógenos, com potencial de aplicação nos setores agroindustrial e alimentício.

Ao utilizar nanoestruturas — como nanofibras — associadas a agentes antimicrobianos naturais, como bacteriófagos, os pesquisadores têm desenvolvido soluções capazes de reduzir significativamente a presença de microrganismos patogênicos em alimentos. Essa abordagem representa um avanço importante em relação aos métodos tradicionais, que dependem fortemente de conservantes químicos e apresentam limitações tanto em eficácia quanto em aceitação pelo consumidor. Do ponto de vista social, os benefícios são amplos e estratégicos.

Em primeiro lugar, há um impacto direto na segurança alimentar, com a redução de doenças transmitidas por alimentos contaminados, um problema ainda recorrente em diversos países. Ao atuar de forma específica contra bactérias como Salmonella e Escherichia coli, essas tecnologias contribuem para a proteção da saúde da população sem comprometer a qualidade nutricional dos alimentos.

Dra. Fernanda Coelho (GNano-IFSC/USP)

Além disso, a nanotecnologia aplicada às embalagens permite aumentar a vida útil dos produtos, reduzindo perdas ao longo da cadeia de distribuição. Esse fator é particularmente relevante em um cenário global marcado pelo desperdício de alimentos. Ao prolongar o tempo de conservação, as inovações desenvolvidas contribuem para uma gestão mais eficiente dos recursos, com reflexos positivos tanto econômicos quanto ambientais.

Outro benefício importante está na sustentabilidade. A substituição parcial de aditivos químicos por agentes biológicos naturais, como os bacteriófagos, representa uma alternativa mais ecológica e alinhada às demandas contemporâneas por alimentos mais “limpos” e seguros. Paralelamente, o desenvolvimento de materiais compatíveis com essas tecnologias abre caminho para embalagens mais eficientes e potencialmente menos impactantes ao meio ambiente.

Nesse contexto, o trabalho ganha relevância ao integrar conhecimentos de física, biotecnologia e ciência dos materiais, com uma notável contribuição para o avanço de pesquisas que não apenas demonstram a eficácia dessas nanoestruturas, mas também investigam sua segurança — um aspecto fundamental para a aplicação em larga escala. A avaliação de possíveis efeitos tóxicos e a compreensão das interações entre nanomateriais e sistemas biológicos são etapas essenciais para garantir que essas inovações sejam seguras para o consumo humano.

A estreita colaboração científica com Portugal

Prof. Dr. Valtencir Zucolotto (Coordenador do GNano-IFSC/USP)

Em todo este contexto, é importante sublinhar a colaboração entre o GNano-IFSC/USP e diversos laboratórios nacionais e internacionais, cabendo destacar, nesse caso e como já sublinhamos no início do texto, a colaboração com o Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (INL), uma organização internacional de pesquisa científica e tecnológica com sede na cidade de Braga, em Portugal, sendo o primeiro e único laboratório intergovernamental inteiramente dedicado à pesquisa e desenvolvimento em nanociência e nanotecnologia, criado ao abrigo de um acordo entre os governos de Portugal e Espanha.

A missão do INL é promover a excelência e a inovação tecnológica junto da sociedade e através da colaboração internacional e interdisciplinar, em área estratégicas como:  Nanoeletrônica e Engenharia de Dispositivos; Nanomedicina; Materiais Avançados; Segurança Alimentar e Nutrição: Energia e Sustentabilidade; e Tecnologias de Informação Quântica.

Com esta cooperação de âmbito mundial, o GNano e o INL promovem uma cultura de cooperação muito próxima, beneficiando o meio acadêmico, a indústria e os decisores políticos.

Em síntese, de forma lata, a nanotecnologia na proteção de alimentos representa uma convergência entre ciência de ponta e necessidades sociais urgentes, sendo que os avanços científicos demonstram que é possível construir sistemas alimentares mais seguros, eficientes e sustentáveis, colocando a ciência a serviço da sociedade.

Créditos – “Food Infotech”

Abaixo se apresentam três pesquisas relacionadas com este tema, para os quais pedimos a devida atenção.

Embalagens inteligentes – Nanotecnologia avança na proteção de alimentos e promete maior segurança ao consumidor (2026) – Clique AQUI.

Nanotecnologia e vírus “do bem” abrem caminho para embalagens que combatem bactérias nos alimentos 2025) –Clique AQUI.

Revestimentos avançados de nanofibras carregadas com bacteriófagos para embalagens de alimentos (2026) –Clique AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Tecnologia transforma gás carbônico em energia limpa – Abrir portas para soluções sustentáveis

Uma nova tecnologia desenvolvida por pesquisadores brasileiros promete mudar a forma como lidamos com um dos maiores desafios ambientais da atualidade: o excesso de gás carbônico (CO₂) na atmosfera. O novo sistema é capaz de transformar esse poluente em energia elétrica e em combustíveis renováveis usando apenas a luz do sol.

Na prática, o equipamento funciona como uma “usina solar inteligente”. Ao ser exposto à luz, ele ativa reações químicas que convertem o CO₂ em substâncias úteis, como etanol e metanol — combustíveis que podem ser utilizados no dia a dia. Ao mesmo tempo, o processo também gera eletricidade.

Benefícios diretos para a sociedade

O avanço vai além de um feito científico e traz impactos concretos para a população. Um dos principais benefícios é a redução da poluição do ar. Ao reaproveitar o gás carbônico, a tecnologia ajuda a diminuir a concentração de gases que contribuem para o aquecimento global, colaborando para um clima mais estável e saudável.

Outro ponto importante é a produção de energia limpa e renovável. Diferente dos combustíveis fósseis, que poluem e são finitos, os produtos gerados pelo sistema podem ser utilizados como alternativas mais sustentáveis e isso pode contribuir para reduzir a dependência de petróleo e outras fontes tradicionais de energia.

A tecnologia também pode ter impacto econômico. Ao transformar um poluente em produtos úteis, ela abre espaço para a criação de novos mercados e oportunidades de negócios, especialmente nas áreas de energia e sustentabilidade. Além disso, sistemas mais simples — que dispensam componentes caros — podem facilitar a adoção em diferentes regiões, inclusive em países em desenvolvimento.

Prof. Dr. Renato Vitalino Gonçalves (IFSC/USP)

Outro benefício relevante é a possibilidade de geração descentralizada de energia. Em vez de depender apenas de grandes usinas, comunidades, empresas e até residências poderiam, no futuro, produzir sua própria energia e combustíveis, utilizando o sol e o CO₂ disponível no ambiente.

Sustentabilidade e futuro

O sistema também se destaca por funcionar em condições comuns, sem necessidade de altas temperaturas ou pressões, o que reduz custos e torna sua aplicação mais viável.

Embora ainda esteja em fase de desenvolvimento, a tecnologia representa um passo importante rumo a um modelo mais sustentável de produção de energia. Ao unir geração elétrica e reaproveitamento de poluentes, ela aponta para um futuro em que resíduos podem se tornar recursos.

Para o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Renato Vitalino Gonçalves, um dos autores deste estudo, “Esta tecnologia representa um avanço importante na forma como pensamos a energia e o meio ambiente. Estamos mostrando que é possível transformar um dos principais gases responsáveis pelo aquecimento global em produtos úteis, como combustíveis e eletricidade, utilizando apenas a luz solar. Além disso, um dos principais avanços do trabalho está na simplificação do sistema, que dispensa o uso de membranas e opera em condições ambientes, o que reduz custos e facilita futuras aplicações. Foi possível integrar, em um único dispositivo, a conversão do CO2 e a geração de energia elétrica, demonstrando uma abordagem eficiente e mais próxima de soluções tecnológicas viáveis. Esse tipo de desenvolvimento é fundamental para transformar conhecimento científico em aplicações reais, com potencial de impacto na transição para uma matriz energética mais sustentável”, pontua o pesquisador

Prof. Dr. Heberton Wender (Créditos – Fundação UFMS)

Já para o docente e pesquisador do Instituto de Física da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (IF/UFMS), Prof. Dr. Heberton Wender, igualmente um dos autores deste estudo “O que desenvolvemos é, essencialmente, uma tecnologia inspirada na natureza”, pontua o pesquisador, acrescentando que,  assim como a fotossíntese natural utiliza a luz do sol para converter CO₂ em compostos energéticos, o sistema desenvolvido também aproveita a energia solar para transformar esse gás em combustíveis renováveis e, ao mesmo tempo, gerar eletricidade.

“A diferença é que fazemos isso de forma artificial e direcionada, produzindo moléculas de interesse energético, como etanol e metano. A tecnologia desenvolvida possui um paralelo importante com as células solares convencionais. Enquanto os painéis fotovoltaicos convertem a luz do sol diretamente em eletricidade, o nosso dispositivo vai além: ele combina essa geração elétrica com a conversão química do CO₂, armazenando energia na forma de combustíveis. Isso amplia o uso da energia solar, permitindo gerar eletricidade e produzir combustíveis limpos, contribuindo diretamente para mitigação das mudanças climáticas”, destaca o pesquisador. Em suma, esse tipo de abordagem abre caminho para uma nova geração de tecnologias energéticas capazes de integrar captura de carbono, geração de energia e produção de combustíveis renováveis em um único sistema, operando apenas com luz solar e em condições ambientes.

Os especialistas ressaltam que, com mais investimentos e aprimoramentos, soluções como esta podem desempenhar um papel fundamental no combate às mudanças climáticas, ao mesmo tempo em que promovem desenvolvimento econômico e melhor qualidade de vida para a população.

Assinam este estudo os pesquisadores: Bárbara A.C. Sá e Márcio Pereira, do Instituto de Ciências, Engenharia e Tecnologia da Universidade Federal do Vale de Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Luiz Felipe Plaça, Maximiliano J. M. Zapata e Cauê A. Martins, do Instituto de Física da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Glaucia B. Alcantara, do Instituto de Química da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (IQ/UFMS), André Luís de Jesus Pereira, do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA – São José dos Campos), Mohammed A. M. Bajiri, Niqab Khan, e Renato Vitalino Gonçalves, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e Heberton Wender do Instituto de Física da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (IF/UFMS)

Esta pesquisa contou com os apoios da FAPESP, CAPES, CNpQ e FUNDECT.

Confira AQUI o original desta pesquisa, publicado na revista científica internacional “ACS – Applied Energy Materials”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Ultrassom pode se tornar nova arma contra vírus respiratórios – Abordagem pode abrir caminho para novos tratamentos

Créditos – “MIT”

Uma pesquisa revela que ondas sonoras de alta frequência podem danificar vírus como SARS-CoV-2, H1N1 e outros sem causar danos a células.

Um estudo publicado na revista “Scientific Reports / Nature” e conduzido por pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), da USP de Ribeirão Preto e da UNESP (Presidente Prudente) indica que o uso de ultrassom, semelhante ao de exames médicos, pode ajudar no combate a vírus respiratórios.

A pesquisa mostra que ondas sonoras de alta frequência conseguem danificar vírus como o SARS-CoV-2 e o Influenza A (H1N1), reduzindo sua capacidade de infectar células.

Segundo os cientistas, o efeito não ocorre por aquecimento ou formação de bolhas, como em usos industriais do ultrassom, mas por um tipo de vibração chamado ressonância. Nesse processo, as ondas atingem diretamente o vírus e acabam danificando suas estruturas.

Embora os testes tenham sido feitos com vírus específicos, os resultados indicam que a técnica pode funcionar também contra outros vírus com estrutura esférica.

É o caso do vírus da gripe aviária (H5N1), do vírus sincicial respiratório (VSR), frequentemente associado a infecções pulmonares, bem como dos vírus da herpes simples (HSV-1 e HSV-2), do vírus Varicela-Zoster (VZV) e também dos arbovírus Dengue, Chikungunya e Zika, todos com morfologia aproximadamente esférica, podendo, em diferentes graus, ser afetados por esse tipo de vibração.

Prof. Dr. Odemir Martinez Bruno (IFSC/USP)

Em experimentos realizados, foi utilizado frequências entre 3 e 20 MHz, dentro do padrão de equipamentos médicos. Após a exposição ao ultrassom, os vírus apresentaram sinais claros de dano: ficaram menores, fragmentados e com sua estrutura comprometida.

Além das mudanças físicas, houve impacto no funcionamento dos vírus. Em laboratório, o SARS-CoV-2 perdeu grande parte da capacidade de infectar células após o tratamento. Em alguns casos, a replicação do vírus foi quase totalmente interrompida.

Segurança

Outro ponto importante é a segurança. Durante os testes, não houve aumento significativo de temperatura nem mudança no pH do ambiente, o que indica que o efeito ocorre de forma direta, sem prejudicar o meio ao redor.

Os pesquisadores destacam que essa técnica é diferente de métodos tradicionais, como radiação ou calor, que podem danificar tecidos humanos. Por isso, o ultrassom aparece como uma alternativa promissora e não invasiva para uso médico.

Apesar dos bons resultados, ainda são necessários novos estudos antes de aplicar a técnica em pacientes. Os próximos passos incluem testes pré-clínicos para avaliar sua eficácia e segurança.

O docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Odemir Martinez Bruno, coordenador do estudo, comenta: “O ultrassom vem sendo utilizado há décadas para visualização de tecidos, tendo sido demonstrado que é muito seguro. A possibilidade de seu uso terapêutico na inativação de vírus abre uma nova frente de pesquisa na medicina. O tratamento sempre foi baseado na química, como o uso de fármacos, e a inserção da física abre uma nova frente no combate as doenças causadas por vírus.

Dr. Flavio Protasio Veras (IFSC/USP) – (Créditos – FMRP/USP)

O pós-doutorando do IFSC/USP, Dr. Flavio Protasio Veras, primeiro autor do estudo e responsável pela condução dos experimentos, destaca que “O trabalho traz uma contribuição importante para a biologia dos vírus ao mostrar que a integridade da partícula viral pode ser influenciada por estímulos físicos”.

Segundo ele, esse aspecto é particularmente relevante porque amplia a compreensão sobre a vulnerabilidade estrutural dos vírus e sugere novas possibilidades de intervenção além das estratégias clássicas baseadas em fármacos.

Para o pesquisador “Ao explorar a interface entre física e biologia, o estudo ajuda a construir uma nova perspectiva para o desenvolvimento de abordagens antivirais potencialmente aplicáveis a diferentes infecções

Se confirmada, essa abordagem pode abrir caminho para novos tratamentos contra vírus, usando princípios físicos e com potencial para atuar contra diferentes tipos de infecções.

Confira AQUI o estudo publicado na revista científica internacional “Scientific Reports”.

Confira também AQUI o estudo que apresenta o modelo teórico por trás da interação entre vírus e Ultrassom, publicado no “Brazilian Journal of Physics”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Pesquisadores do IFSC/USP realizam segunda chamada de pacientes voluntários com diabetes (Tipos I e II) para tratamento ILIB

Créditos – “MM Optics”

Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e do Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (CEPOF), integrado no mesmo Instituto, estão iniciando uma segunda chamada de pacientes voluntários diabéticos (Tipos 1 e 2) para tratamento com ILIB (Intravascular Laser Radiation of Blood), ou seja, Irradiação de Laser de Modo Intravascular, com o objetivo de atingir o sangue através de um processo não invasivo.

A terapia ILIB é uma técnica terapêutica que utiliza luz laser de baixa intensidade para promover efeitos biológicos no organismo e apesar do ter um nome original que pode sugerir aplicação diretamente no interior dos vasos sanguíneos, a forma não invasiva, sendo que o laser é aplicado sobre a pele, geralmente na região do pulso, onde há grande concentração de vasos sanguíneos superficiais.

A aplicação é feita através de um fixador extracorpóreo que direciona a radiação de um laser com luz vermelha para a artéria radial, tendo como objetivo controlar mais acentuadamente o diabetes Tipos 1 e 2 e, com isso, melhorar a imunidade, a qualidade do sono e o controle da pressão arterial, combater doenças respiratórias, inflamatórias e doenças que causam alterações cardiovasculares, prevenir o envelhecimento intrínseco do corpo humano, protegendo o núcleo das células onde se encontra o DNA.

Esta chamada é dirigida a pacientes de ambos os sexos, maiores de 18 anos, com diabetes (Tipos 1 e 2) controlados, estando vedada a participação de pacientes com histórico oncológico, feridas abertas, fraturas, hematomas, infecções e amputados ou com deficiência bilateral dos membros inferiores.

Este tratamento experimental será executado sob a supervisão do docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato, com a coordenação do pesquisador do IFSC/USP, Dr. Antonio Eduardo de Aquino Junior, utilizando um equipamento desenvolvido no Instituto de Física de São Carlos.

Todos os participantes voluntários deverão ter seu diabetes perfeitamente controlado, sublinhando que todos eles deverão continuar a administração de insulina – se for o caso – e a sua medicação, atendendo a que este tratamento complementar não as substitui.

Pacientes que vivem com diabetes descontrolado, com valores de 300, 400 ou 500, deverão obrigatoriamente ser monitorados pelos médicos.

Os tratamentos terão uma duração de dez sessões (quinze minutos cada), duas vezes por semana.

Os pacientes interessados em fazer parte desta pesquisa deverão contatar a Unidade de Terapia Fotodinâmica (UTF) da Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (SCMSC) através do telefone (16) 3509-1351.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Novo teste brasileiro usa nanoleveduras para detectar COVID-19 de forma mais rápida, barata e precisa

(Créditos – MSF)

Cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP), Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP (Campus de Araraquara), e do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram uma nova forma de detectar o vírus da COVID-19 que pode tornar os exames mais rápidos, acessíveis e confiáveis. A pesquisa foi publicada na revista científica internacional “Biomedical Microdevices” e apresenta uma tecnologia inovadora que pode ajudar no diagnóstico de doenças infecciosas.

O grande diferencial desse novo teste está no uso de leveduras (micro-organismos semelhantes aos usados na fabricação de pão e cerveja) modificadas em laboratório para reconhecer especificamente o coronavírus. Essas leveduras são depositadas em um dispositivo que identifica a presença do vírus por meio de pequenas mudanças elétricas. Em termos simples, o aparelho “percebe” quando entra em contato com o vírus, funcionando de maneira semelhante a um sensor que reage ao toque, nesse caso com a presença do próprio vírus.

Uma das principais vantagens dessa tecnologia é o custo mais baixo na produção dos sensores, pois não é necessária a purificação de anticorpos, normalmente importados. A Profa. Dra. Tatiana Moreira da FCF-UNESP explica que somente a porção que reconhece o patógeno é produzida e localizada na superfície da levedura, o que mantém a especificidade da detecção e contribui com a redução dos custos, favorecendo a fabricação dos sensores em larga escala. “As medidas elétricas podem ser feitas com equipamentos portáteis, facilitando o acesso a exames, especialmente em locais com menos recursos”, pontua.

Outro ponto importante é a sensibilidade do teste. Apesar de substituir anticorpos dos sensores usuais por leveduras, o dispositivo consegue identificar quantidades extremamente pequenas do vírus, o que aumenta as chances de detectar a doença logo no início da infecção. Além disso, o sistema mostrou ser capaz de diferenciar o coronavírus de outros vírus, como os da gripe e da dengue, reduzindo erros no diagnóstico.

(Créditos – “Biomedical Microdevices”)

O cientista Rafael Hensel, autor principal do estudo, destaca que “Leveduras já foram usadas para a detecção de COVID-19 por um grupo de pesquisa australiano, mas a integração dessa abordagem com dispositivos impedimétricos possibilitou a detecção de cargas virais mais baixas”. Além disso, o desenvolvimento de uma tecnologia nacional pode contribuir para a redução de custos e a ampliação da testagem.

Os pesquisadores também ressaltam que por não requerer equipamentos complexos, o teste pode ser utilizado diretamente em clínicas e postos de saúde, permitindo a obtenção de resultados mais rápidos e auxiliando no controle da transmissão de doenças.

Embora ainda precise passar por etapas adicionais antes de chegar ao uso amplo, o novo método é visto como uma solução promissora não só para a COVID-19, mas também para outras doenças. A tecnologia pode ser adaptada para identificar diferentes vírus e condições de saúde no futuro.

O docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Osvaldo Novais de Oliveira Jr., igualmente um dos autores da pesquisa, sublinha que “É promissora a combinação de sensores com materiais de baixo custo, como as leveduras, com a técnica de impedância elétrica para detecção, que também pode ser barata e utilizável em qualquer ambiente com um aparelho portátil produzido no Brasil”.

Com isso, o estudo abre caminho para uma nova geração de testes mais simples, rápidos e eficientes, que podem fazer diferença no cuidado com a saúde da população.

Confira AQUI o artigo científico publicado na revista “Biomedical Microdevices”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Pesquisadores do IFSC/USP abrem segunda chamada para tratamento experimental de lipedema

(Créditos – “BBC-News”)

O Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) inicia a segunda chamada para participação em um tratamento experimental voltado a pacientes com lipedema. O estudo dá continuidade a uma abordagem inovadora que busca melhorar a qualidade de vida das pacientes participantes, investigando os efeitos da combinação entre compressão pneumática intermitente e fototerapia.

A proposta é avaliar se a associação dessas técnicas pode reduzir sintomas e melhorar a circulação periférica nos membros inferiores. Segundo o fisioterapeuta e pesquisador do IFSC/USP, Matheus Henrique Camargo Antonio, autor do estudo, o tratamento utiliza uma bota pneumática especial que exerce pressão nas pernas para estimular a circulação e diminuir o inchaço. Simultaneamente, é aplicada uma luz laser para promover a fotobiomodulação, tecnologia integrada ao próprio equipamento.

Este tratamento envolve a realização de dez sessões ao longo de cinco semanas para cada paciente (duas sessões por semana), com duração média de trinta minutos por sessão.

O estudo é dedicado a mulheres residentes em São Carlos, com mais de 18 anos e com diagnóstico clínico prévio de lipedema. Não poderão participar pacientes com histórico de doenças cardiovasculares, tabagismo, consumo de álcool ou antecedentes oncológicos.

Bota pneumática (Créditos – “IFSC/USP”)

A expectativa dos pesquisadores é que a combinação das terapias proporcione alívio significativo dos sintomas, oferecendo uma nova perspectiva de tratamento e contribuindo para a melhoria da qualidade de vida das pacientes.

O que é lipedema

O lipedema é uma condição crônica e progressiva caracterizada pelo acúmulo anormal de gordura subcutânea, que afeta principalmente pernas e quadris e, em alguns casos, os braços.

Esse acúmulo ocorre de forma desproporcional, resultando em um aumento das extremidades inferiores em relação à parte superior do corpo.

Principais sintomas

Aumento de volume nas pernas ou braços (simétrico);

Sensação de peso ou dor ao toque;

Facilidade para formar hematomas;

Pele com aspecto irregular (tipo “casca de laranja”);

Inchaço que piora ao longo do dia;

Dificuldade para perder gordura nessas regiões, mesmo com dieta e exercício;

Embora a causa exata ainda não seja totalmente conhecida, há indícios de uma predisposição genética, já que a condição costuma ocorrer em famílias. O lipedema também está frequentemente associado a períodos de alterações hormonais, como puberdade, gestação e menopausa.

As pacientes interessadas em participar do estudo podem obter mais informações e realizar a inscrição na Unidade de Terapia Fotodinâmica (UTF), localizada na Santa Casa da Misericórdia de São Carlos, pelo telefone (16) 3509-1351, em horário comercial.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Pesquisadores do IFSC/USP desenvolvem sensor mais eficiente e estável para detecção de ozônio no ar

Sistema de gás em laboratório do IFSC/USP

Após pesquisadores do IFSC/USP e da Universitat Rovira i Virgili, na Espanha, terem desenvolvido em 2025 um sensor flexível capaz de detectar poluentes atmosféricos, especialmente o dióxido de nitrogênio (NO₂), agora surgiu a oportunidade de se desenvolver um novo tipo de sensor capaz de identificar a presença de ozônio no ar com maior eficiência e estabilidade. A tecnologia pode contribuir para o monitoramento da qualidade do ar e para a prevenção de problemas ambientais e de saúde causados pela poluição atmosférica.

O docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Valmor Roberto Mastelaro que coordenou este estudo publicado recentemente na revista científica “Chemosensors”, enfatiza o fato de que o ozônio presente na atmosfera em níveis elevados é considerado um poluente prejudicial. A exposição prolongada pode causar irritação nos olhos e nas vias respiratórias, além de agravar doenças pulmonares. Por isso, sistemas capazes de detectar pequenas quantidades desse gás são fundamentais para o controle da qualidade do ar em ambientes urbanos e industriais.

No estudo, os cientistas criaram um sensor formado por camadas de nanomateriais de óxido de grafeno reduzido (rGO) e óxido de zinco (ZnO) organizadas de forma estratégica. Essa estrutura funciona como uma espécie de “sanduíche” que protege um dos componentes mais sensíveis do dispositivo. Essa proteção evita que o material seja danificado pelo próprio ozônio durante a detecção, problema comum em sensores a base de rGO para detecção de O₃.

Os testes mostraram que o dispositivo consegue detectar concentrações muito pequenas de ozônio no ar. Além disso, apresentou boa capacidade de distinguir esse gás de outros poluentes comuns, como monóxido de carbono, amônia e dióxido de nitrogênio.

Prof. Dr. Valmor Mastelaro (IFSC/USP)

Outro ponto positivo observado foi a estabilidade do sensor. Durante os experimentos, não foram identificados sinais de desgaste ou degradação do material, indicando que o método de fabricação adotado pode aumentar a durabilidade do equipamento.

Segundo os pesquisadores, a nova tecnologia pode ajudar no desenvolvimento de sistemas mais precisos de monitoramento ambiental. Sensores desse tipo podem ser utilizados em estações de medição da qualidade do ar, em áreas industriais ou até em dispositivos portáteis voltados ao controle da poluição.

O avanço também abre caminho para novas pesquisas que buscam tornar os sensores de gases cada vez mais sensíveis, confiáveis e acessíveis, ampliando as possibilidades de aplicação em diferentes setores.

Sobre esta pesquisa, o Prof. Dr. Valmor Mastelaro comenta que o sensor à base de ZnO-rGO-ZnO na estrutura de “sanduiche” foi desenvolvido para solucionar o problema da oxidação e degradação do rGO quando exposto ao gás ozônio, processo chamado de ozonolise. “Ao nosso conhecimento, apenas três sensores a base de rGO-ZnO para detecção de O₃ foram reportados antes devido a esse problema da degradação do sensor, sendo dois deles do nosso grupo de pesquisa. Com isso, a metodologia desenvolvida abre caminho para a fabricação de novos sensores à base de óxidos metálicos e rGO para a detecção de O_3, evitando o processo de ozonólise – reação com ozônio que quebra ligações duplas em moléculas orgânicas”, pontua o cientista.

Além do Prof. Dr. Valmor Mastelaro, assinam esta pesquisa os pesquisadores – Rayssa Silva Correia, Amanda Akemy Komorizono, Julia Coelho Tagliaferro e Natalia Candiani Simões Pessoa, um trabalho que contou com o apoio da FAPESP.

Para conferir o estudo original, clique AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Luz verde pode ajudar a tratar infecções graves nos olhos – Combatendo um problema difícil de resolver

(Créditos – “Valley Eyecare Center”)

Uma pesquisa realizada por cientistas brasileiros indica que uma técnica que combina um corante especial e luz verde pode ajudar no combate a infecções graves nos olhos. O método mostrou resultados promissores contra fungos que atacam a córnea — a parte transparente localizada na frente do olho — e que, em muitos casos, podem levar à perda de visão.

Essas infecções são conhecidas como ceratites infecciosas, um problema de saúde ocular que pode surgir após traumas no olho, uso inadequado de lentes de contato ou contato com água e objetos contaminados. Em situações mais graves, a doença pode provocar cicatrizes na córnea, dor intensa e até cegueira.

Um problema difícil de tratar

As infecções oculares causadas por fungos representam um grande desafio para os médicos. Os tratamentos atuais utilizam colírios antifúngicos, mas muitas vezes o resultado não é o esperado. Em alguns casos, o paciente precisa passar por procedimentos mais invasivos, como transplante de córnea.

Entre os fungos que costumam causar esse tipo de infecção estão microrganismos presentes no solo, na água e em plantas. Eles podem entrar no olho após pequenos ferimentos, arranhões ou contaminação das lentes de contato.

As doenças relacionadas a esses fungos incluem, principalmente:

*Ceratite fúngica – infecção da córnea causada por fungos, que pode provocar dor, vermelhidão, sensibilidade à luz e perda da visão;

*Infecções oculares associadas ao uso de lentes de contato, quando microrganismos se proliferam na superfície do olho;

*Infecções corneanas após traumas, comuns em trabalhadores rurais ou pessoas que tiveram contato com plantas, madeira ou terra;

Como funciona a nova técnica

Para tentar melhorar o tratamento dessas infecções, os pesquisadores testaram uma abordagem baseada na ativação de um corante chamado “Rosa Bengala” por meio de luz verde.

O procedimento funciona de maneira relativamente simples: primeiro o corante entra em contato com o microrganismo. Depois, quando é iluminado pela luz verde, ele produz substâncias que atacam e danificam as células dos fungos, impedindo que continuem se multiplicando.

Esse processo é conhecido como terapia fotodinâmica, um tipo de tratamento que utiliza luz para potencializar a ação de determinadas substâncias.

Para realizar o experimento, os cientistas desenvolveram um equipamento especial que emite luz verde e aplicaram a técnica em amostras de fungos isolados de pacientes com infecções na córnea.

Os resultados indicaram que a combinação entre o corante e a luz conseguiu reduzir significativamente o crescimento de vários fungos importantes, responsáveis por muitos casos de ceratite.

Entre os microrganismos que responderam bem ao tratamento estão alguns dos principais causadores de infecções oculares no Brasil. Em certos casos analisados em laboratório, o crescimento dos fungos foi praticamente interrompido.

Prof. Dr. Jarbas Caiado Neto (IFSC/USP) – (Arquivo pessoal)

Isso significa que, no futuro, o método poderá ser utilizado como uma alternativa ou complemento aos medicamentos tradicionais, principalmente quando os tratamentos atuais não conseguem controlar a infecção.

Apesar dos resultados positivos, os pesquisadores observaram que nem todas as espécies de fungos foram afetadas pela técnica. Alguns microrganismos continuaram se desenvolvendo mesmo após a aplicação do método, o que indica que a eficácia do tratamento pode variar dependendo do tipo de infecção.

Por isso, ainda serão necessários novos estudos para entender quais casos podem se beneficiar mais dessa abordagem.

Um caminho para novos tratamentos

Embora o estudo tenha sido realizado em laboratório, os resultados reforçam o potencial da terapia baseada em luz como uma nova ferramenta no tratamento de doenças oculares infecciosas.

Se pesquisas futuras confirmarem sua eficácia em pacientes, a técnica poderá ajudar a reduzir complicações graves, evitar cirurgias e preservar a visão de pessoas afetadas por infecções na córnea.

Especialistas destacam que, em doenças oculares, o diagnóstico precoce e o tratamento rápido são essenciais para evitar danos permanentes à visão. Assim, novas alternativas terapêuticas podem representar um avanço importante para a oftalmologia.

Para o docente e pesquisador do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Prof. Dr. Jarbas Caiado Neto, esta pesquisa tem potencial para salvar a visão de milhares de brasileiros. “O nosso laboratório no Grupo de Óptica do IFSC/USP vem perseguindo técnicas ópticas para curar doenças na córnea antes não curadas. No passado, desenvolvemos de forma inédita a técnica de CrossLink para curar problemas de bioelasticidade da córnea, que resulta na doença do ceratocone. A técnica de CrossLink que desenvolvemos tornou-se padrão mundial nesse tipo de tratamento. Essa técnica de Rosa Bengala, que agora estamos desenvolvendo, também tem potencial para se tornar um padrão mundial no tratamento de ceratites, doença essa que facilmente leva à cegueira”, sublinha o pesquisador.

A expectativa dos pesquisadores é que, com o avanço dos estudos clínicos, tecnologias semelhantes possam integrar o arsenal de tratamentos disponíveis para combater infecções oculares que hoje ainda representam um grande desafio para a medicina.

Confira AQUI o artigo científico publicado na revista internacional “Cornea – The Journal of Cornea and External Disease”.

(Créditos de imagem na chamada da home – Infinite Vision Care And Laser Centre”)

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Alerta em fazendas leiteiras no Nordeste do Brasil com bactéria Streptococcus agalactiae provovando altos índices de mastite bovina

Mastite bovina (Créditos – “Iomlan Animal Science”)

Um amplo mapeamento genético de Streptococcus agalactiae — bactéria associada à mastite bovina — revelou alta diversidade de linhagens circulando em rebanhos leiteiros do Nordeste brasileiro, além da presença de genes ligados à resistência a antibióticos importantes na prática veterinária. Os dados reforçam o alerta para vigilância sanitária e uso mais criterioso de antimicrobianos na pecuária leiteira.

O estudo, liderado pela pesquisadora do IFSC/USP, Profª Ilana Lopes Baratella da Cunha Camargo, juntamente com sua equipe e outros colegas brasileiros e publicado na revista científica internacional “Pathogens”, analisou amostras de leite de vacas com mastite clínica e subclínica no estado da Paraíba.

A partir do sequenciamento genômico completo das bactérias isoladas, os pesquisadores identificaram diferentes tipos de sequência (STs), com destaque para linhagens já associadas a infecções em bovinos em outras partes do mundo. Essa variedade genética indica que a população bacteriana é mais complexa do que se imaginava e pode dificultar estratégias padronizadas de controle da doença.

Entre os achados que mais preocupam está a detecção de genes de resistência a antibióticos, incluindo aqueles relacionados à tetraciclina e aos macrolídeos. Essas classes de medicamentos são frequentemente utilizadas no tratamento de infecções em animais de produção. A presença desses genes sugere que parte das bactérias já possui mecanismos para sobreviver a terapias convencionais, o que pode levar a falhas de tratamento e à persistência da infecção nos rebanhos.

Streptococcus_agalactiae (Créditos – “Wikipedia”)

Os cientistas também investigaram fatores de virulência — características genéticas que aumentam a capacidade da bactéria de causar doença. Foram encontrados genes associados à adesão às células do hospedeiro e à evasão do sistema imune, elementos que ajudam a explicar por que Streptococcus agalactiae consegue estabelecer infecções crônicas na glândula mamária das vacas, impactando diretamente a produção e a qualidade do leite.

A mastite está entre as enfermidades mais onerosas da cadeia leiteira, causando redução da produção, descarte de leite e custos com medicamentos e manejo. Para os autores da pesquisa, o detalhamento genômico das cepas circulantes abre caminho para programas de controle mais direcionados, que considerem o perfil genético local das bactérias, em vez de depender apenas de protocolos generalizados.

Os resultados também dialogam com uma preocupação global: a resistência antimicrobiana. Embora o estudo tenha foco veterinário, microrganismos resistentes em animais podem representar risco indireto à saúde pública, seja por contato direto, seja pela cadeia alimentar. Por isso, os pesquisadores defendem integração entre vigilância animal e humana dentro do conceito de Saúde Única (One Health).

Na prática, o trabalho reforça a importância de medidas como diagnóstico laboratorial antes do tratamento, melhoria das condições de higiene na ordenha e monitoramento constante dos rebanhos.

Mais do que tratar, o desafio agora é prevenir a disseminação de linhagens resistentes que já estão presentes nas fazendas leiteiras da região.

Confira AQUI o estudo publicado na revista internacional “Pathogens”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Em poucos minutos – Sensor biodegradável detecta presença de agrotóxicos em alimentos

Créditos – “Jornal USP”

Pesquisadores do IFSC/USP, em colaboração com colegas da Embrapa Instrumentação, Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP) e da Universidade Federal de Viçosa (MG), desenvolveram um sensor flexível e biodegradável capaz de identificar resíduos de agrotóxicos diretamente na superfície de frutas, verduras e até em amostras de água e saliva. A tecnologia, que pode ser conectada a celulares ou computadores, permite análises rápidas no próprio local — sem a necessidade de laboratórios ou equipamentos complexos.

O dispositivo funciona como uma espécie de “adesivo inteligente” que pode ser colocado sobre a casca dos alimentos ou de folhas de plantas. Em menos de quatro minutos, ele detecta simultaneamente três pesticidas comuns — diquat, carbendazim e difenilamina — usando apenas uma pequena gota de amostra. Segundo o estudo, o teste completo leva cerca de 3 minutos e 28 segundos.

Uma alternativa aos testes tradicionais

Hoje, a verificação de resíduos químicos costuma depender de análises laboratoriais caras, demoradas e feitas por especialistas, dificultando o monitoramento frequente e em tempo real. O novo sensor foi criado justamente para suprir essa lacuna, permitindo medições rápidas diretamente no campo, em feiras, mercados ou pontos de produção.

Os autores desta pesquisa, publicada na revista científica internacional “Biosensors and Bioelectronics: X”, destacam que a ferramenta pode ajudar agricultores e autoridades a tomar decisões imediatas sobre segurança alimentar e uso de defensivos agrícolas.

Arquivo pessoal

Este sensor é produzido com um material derivado de plantas, semelhante a um plástico natural, que se decompõe no ambiente. Esse suporte é leve, flexível e capaz de se adaptar a superfícies curvas, como cascas de frutas. Quando combinado com glicerol, o material se degrada completamente no solo em cerca de 240 dias.

Dr. Paulo A. Raymundo-Pereira (IFSC/USP)

Além disso, o custo estimado de produção é inferior a 8 centavos de dólar por unidade, o que pode viabilizar o uso em larga escala, inclusive como dispositivo descartável.

Nos testes, o equipamento conseguiu identificar pequenas quantidades de pesticidas com precisão e sem interferência de outras substâncias comuns, como sais ou açúcares. Também demonstrou resistência física, ou seja, continuou funcionando mesmo após ser dobrado repetidas vezes, o que é essencial para aplicação em superfícies irregulares.

O sensor mostrou boa repetibilidade — ou seja, diferentes unidades forneceram resultados semelhantes — característica importante para dispositivos descartáveis.

Impacto potencial na agricultura e na saúde

A tecnologia pode contribuir para uma agricultura mais eficiente e segura.

Estima-se que doenças de plantas causem perdas de até 40% da produção agrícola mundial, com prejuízos superiores a 220 bilhões de dólares por ano. Nesse contexto, ferramentas que monitorem rapidamente a presença de químicos ajudam a equilibrar produtividade e segurança alimentar.

O cientista do IFSC/USP, Dr. Paulo A. Raymundo-Pereira, um dos autores do estudo, confirma que o sensor abre caminho para uma nova geração de dispositivos portáteis capazes de funcionar como “laboratórios no campo”, permitindo análises rápidas, simples e acessíveis sem danificar os alimentos.

Confira AQUI o artigo original deste estudo.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Estudo revela como quimioterápicos afetam células do coração e o que isso pode mudar para pacientes

(Créditos – “Atlantis Bioscience”)

Medicamentos essenciais no combate ao câncer, a doxorrubicina e a vincristina salvam vidas todos os dias. Mas também carregam um desafio conhecido pelos médicos: em alguns casos, podem provocar danos ao coração.

Uma nova pesquisa publicada na revista científica “Langmuir” – da American Chemical Society (ACS), da autoria de pesquisadores da Universidade de Antioquia (Colômbia) e do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), ajuda a entender melhor por que isso acontece — e abre caminho para tratamentos mais seguros no futuro.

O estudo analisou como essas drogas interagem com estruturas que imitam a camada externa das células do músculo cardíaco, a membrana celular. Essa “capa” funciona como uma barreira protetora e também como uma central de comunicação, controlando o que entra e sai da célula. Entretanto, pequenas mudanças em suas propriedades físicas podem afetar o funcionamento do coração ao longo do tempo.

Os pesquisadores observaram que a doxorrubicina tende a deixar essa camada mais rígida. Isso pode parecer um detalhe técnico, mas não é: células cardíacas precisam de certa flexibilidade para suportar os movimentos constantes do coração. Quando essa estrutura fica mais “dura” do que deveria, pode se tornar mais vulnerável a falhas e danos acumulados.

Já a vincristina mostrou um comportamento diferente. Em vez de aumentar a rigidez, ela altera a forma como as moléculas dessa membrana se organizam. Essa reorganização também pode prejudicar o funcionamento normal das células, mas por um mecanismo distinto. A principal conclusão é que, embora os dois remédios possam afetar o coração, eles fazem isso de maneiras diferentes. Em algumas condições, a vincristina pode inclusive aumentar a flexibilidade da membrana, se contrapondo ao efeito enrijecedor da doxorrubicina. Isso explica do ponto de vista microscópico o que médicos já haviam descoberto empiricamente: um tratamento associando as duas drogas diminui os efeitos colaterais no coração.

O que isso muda na vida dos pacientes?

Entender esses mecanismos com mais clareza traz vários benefícios potenciais.

Se os médicos souberem exatamente como cada droga pode impactar o coração, poderão escolher esquemas de tratamento mais adequados para cada paciente — especialmente para quem já tem histórico de problemas cardíacos;

Com base nesse tipo de informação, exames cardíacos podem ser direcionados para detectar sinais mais específicos e precoces de alteração. Em vez de identificar o problema apenas quando os sintomas aparecem, seria possível agir antes que o dano se torne mais sério.

Prof. Dr. Paulo Barbeitas Miranda (IFSC/USP)

Ao revelar exatamente como essas drogas interagem com modelos simplificados da membrana das células do coração, este estudo oferece pistas valiosas para a criação de novas versões dos remédios e com a mesma eficácia contra o câncer, mas menor risco para o sistema cardiovascular, podendo também ajudar no desenvolvimento de substâncias protetoras, usadas junto com a quimioterapia.

Hoje, muitos pacientes vencem o câncer e vivem por décadas após a terapia. Reduzir os efeitos colaterais no coração significa aumentar as chances de uma vida longa e com menos limitações depois da cura. Esse é um dos grandes objetivos da oncologia moderna, ou seja, não apenas tratar o câncer, mas preservar ao máximo a saúde geral do paciente.

Embora os testes tenham sido feitos em modelos de laboratório que imitam células cardíacas — e não diretamente em pessoas —, eles oferecem um retrato detalhado do que pode estar acontecendo no organismo.

Ao transformar fenômenos microscópicos em informação prática, a ciência dá mais um passo para tornar o tratamento do câncer não só mais eficaz, mas também mais seguro.

Assinam este estudo os pesquisadores Jorge A. Ceballos (doutorando visitante no IFSC/USP), Juan C. Calderón e Marco A. Giraldo, todos da Universidade de Antioquia, e o Prof. Paulo Barbeitas Miranda (IFSC/USP).

Confira AQUI o original deste estudo.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Pesquisadores descobrem enzimas que ajudam antibióticos a vencer bactéria resistente

(In: Flickr)

Cientistas do IFSC/USP e UNESP descobriram duas enzimas capazes de “quebrar” a proteção de uma bactéria perigosa e, com isso, fazer um antibiótico voltar a funcionar melhor. A pesquisa traz uma nova esperança no combate a infecções difíceis de tratar, tanto em pessoas quanto em animais.

A bactéria estudada é a Staphylococcus aureus, responsável por problemas como infecções na pele, no pulmão, no sangue e até em próteses médicas. Em vacas, ela também pode causar mastite, uma inflamação nas mamas que gera prejuízos na produção de leite.

Um dos motivos que tornam essa bactéria tão difícil de eliminar é que ela forma uma espécie de camada protetora chamada “biofilme”. Imagine um “lodo invisível” onde as bactérias ficam grudadas e escondidas. Essa camada dificulta a ação dos antibióticos e também a defesa do próprio organismo.

Os pesquisadores focaram em um tipo de “cola” presente nesse biofilme, feito principalmente de uma substância açucarada. As duas enzimas estudadas conseguem cortar justamente essa “cola”, desmontando a estrutura que protege as bactérias.

Duas enzimas com efeito poderoso

As enzimas, chamadas ApGH20 e ChGH20, foram produzidas em laboratório. Quando aplicadas sobre os biofilmes da bactéria, elas conseguiram destruir grande parte dessa camada protetora. Uma delas, a ApGH20, foi muito mais eficiente, precisando de uma quantidade bem menor para ter efeito.

Imagens feitas com microscópio mostraram que, depois do tratamento, o biofilme praticamente desaparecia, deixando as bactérias mais expostas.

O resultado mais animador apareceu quando as enzimas foram usadas junto com o antibiótico gentamicina.

Prof. Dr. Igor Polikarpov (IFSC/USP)

Sozinho, o remédio quase não conseguia matar as bactérias protegidas pelo biofilme, mesmo em doses altas. Mas, depois que o biofilme foi enfraquecido pelas enzimas, o antibiótico passou a funcionar muito melhor. Doses bem menores já foram suficientes para eliminar as bactérias — pelo menos 16 vezes menores do que antes.

Isso acontece porque, sem a “capa protetora”, o medicamento consegue finalmente alcançar as bactérias.

Além de uma bactéria isolada de um paciente humano, os cientistas também testaram o método em bactérias vindas de casos de mastite em vacas. As enzimas também ajudaram a reduzir os biofilmes nesses casos, embora com resultados variados, já que alguns biofilmes tinham outros tipos de material além da “cola” açucarada.

Uma nova estratégia contra a resistência

Com o aumento das bactérias resistentes e a falta de novos antibióticos no mercado, a ideia de ajudar os remédios antigos a funcionarem melhor ganha força. Em vez de substituir os antibióticos, as enzimas atuariam como aliadas, removendo a proteção das bactérias.

Os pesquisadores destacam que os testes ainda foram feitos em laboratório. Os próximos passos envolvem estudos para verificar segurança e eficácia em organismos vivos. Mesmo assim, os resultados indicam um caminho promissor para tratar infecções difíceis causadas por biofilmes bacterianos.

Esta pesquisa foi divulgada na revista científica “Acta Biomaterialia”, tendo como autores Andrei Nicoli Gebieluca Dabul, Lorgio Victor Bautista Samaniego, Anelyse Abreu Cortez, Samuel Luis Scandelau^, Marcelo Vizon a Liberato, Agatha MS Kubo, Ana Beatriz Rodrigues, Rejane MT Grotto, Guilherme Valente, Vera Lúcia Mores Rall, Sebastião Pratavieira, Mario de Oliveira Neto, Carla Raquel Fontana e Igor Polikarpov (pesquisador correspondente).

Clique AQUI para acessar este estudo.

(Créditos imagem principal na home – “Cystic Fibrosis Today”)

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Ciência, inclusão e cidadania – Espaço Interativo de Ciências atua na agenda de férias da “Fundação Casa”

Equipe do EIC – Educadora Gislaine Santos, mediadores Cauã Vallim, Karlo  Boscolo e Benjamim Luansi

O Espaço Interativo de Ciências (EIC) integrou a agenda de férias do Centro de Atendimento Socioeducativo ao Adolescente da “Fundação Casa” com uma oficina sobre os Fundamentos da Biologia Celular e Molecular, realizada nos dias 24 e 26 de janeiro.

A atividade prática experimental foi idealizada e conduzida pela educadora Gislaine Costa (EIC/IFSC), com a participação dos mediadores Benjamim Luansi, Karlo  Boscolo e Cauã Vallim, integrantes de projetos desenvolvidos no EIC.

Ao longo das oficinas, os adolescentes exploraram conceitos importantes da biologia por meio de quebra-cabeças que representavam diferentes tipos celulares, abordando noções básicas sobre células procarióticas e eucarióticas, bem como as diferenças entre células animais e vegetais. A proposta favoreceu a compreensão das estruturas celulares, suas funções e os níveis de organização dos seres vivos, a partir de uma abordagem lúdica e participativa.

A programação incluiu ainda um experimento de extração de DNA vegetal, utilizando banana, que possibilitou aos participantes visualizar o material genético presente nas células. A atividade foi finalizada com a construção de uma molécula de DNA com peças plásticas, utilizando um kit exclusivo desenvolvido pela equipe do EIC, reforçando conceitos como dupla hélice, bases nitrogenadas e complementaridade.

Para o mediador Benjamim, participante do projeto Clube de Ciências do EIC e estudante do curso de Licenciatura em Ciências Exatas da USP, a participação na atividade foi uma experiência bastante enriquecedora. Segundo ele, atuar em um ambiente distinto da sala de aula tradicional amplia sua vivência como educador e lhe proporciona a oportunidade de aplicar estratégias de ensino em contextos educacionais variados, tornando sua formação docente mais dinâmica e diversificada.

A realização da oficina foi possível a partir da articulação da educadora Gislaine Santos (EIC/IFSC) com a equipe gestora da Fundação CASA, através da encarregada técnica, Márcia Aparecida Saúde Juliak, do coordenador pedagógico Carlos Eduardo Mauricio, com apoio do diretor da unidade, Agnaldo Rios, e marca o início de uma promissora parceria, voltada ao desenvolvimento de ações educativas entre o Espaço Interativo de Ciências e o contexto socioeducativo.

O que é a Fundação Casa” e a relevância das parcerias com a universidade

Atividades lúdicas realizadas com os adolescentes da “Fundação Casa”

A “Fundação Casa” é uma instituição vinculada ao Governo do Estado de São Paulo, responsável pela execução de medidas socioeducativas destinadas a adolescentes em conflito com a lei. Sua atuação está fundamentada na educação, na formação cidadã e na construção de novas perspectivas de vida, tendo como foco a reinserção social e o desenvolvimento integral dos jovens.

A aproximação entre a “Fundação Casa” e universidades, centros de pesquisa e espaços de divulgação científica configura uma estratégia interessante para ampliar o alcance e a qualidade das ações educativas no contexto socioeducativo. Para os adolescentes, essas parcerias garantem acesso a experiências formativas inovadoras, contato com o conhecimento científico e estímulo ao pensamento crítico. Para a universidade, representam uma vantagem institucional e social, ao possibilitar a extensão universitária qualificada, a aplicação do conhecimento acadêmico em contextos reais, a formação humanizada de estudantes e educadores, além do fortalecimento de seu compromisso com a transformação social.

Iniciativas construídas de forma colaborativa, como as oficinas desenvolvidas pelo EIC, evidenciam o potencial dessas parcerias universidade–instituição para gerar impactos concretos, promover inovação educacional e consolidar práticas socialmente responsáveis que beneficiam, de maneira mútua, tanto a Fundação CASA quanto a universidade.

O Espaço Interativo de Ciências (EIC) faz parte do projeto de pesquisa, inovação e difusão do conhecimento chamado “Centro de Pesquisa e Inovação em Biodiversidade e Fármacos” (CIBFar), um dos projetos CEPIDs, apoiados pela FAPESP.

Participam do CIBFar cerca de 23 professores/pesquisadores das  seguintes Instituições: Instituto de Física de São Carlos (Instituição sede) e Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, ambas da Universidade de São Paulo); Instituto de Química da UNICAMP; Instituto de Química da UNESP-Araraquara; Departamento de Química da UFSCar-São Carlos e Departamento de Farmacologia da UNIFESP. O EIC está instalado em um prédio histórico, no centro da cidade de São Carlos, SP, onde existem salas temáticas internamente e um Jardim Medicinal na área externa, e abriga uma equipe inteiramente dedicada à educação e à divulgação científica.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Nanocerâmicas na medicina – Como pesquisas de laboratório podem mudar diagnósticos, tratamentos e a vida das pessoas

(Créditos – “Portland’s Tech Evolution”)

A medicina moderna enfrenta desafios enormes – diagnosticar doenças mais cedo, tratar apenas as células doentes e reduzir efeitos colaterais que afetam a qualidade de vida dos pacientes. Em meio a esse cenário, materiais quase invisíveis estão ganhando protagonismo. São as chamadas “nanocerâmicas”, partículas tão pequenas que operam na escala dos átomos — e exatamente por isso conseguem interagir de forma precisa com o corpo humano.

Dois estudos científicos recentes, da autoria de pesquisadores do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia do Instituto de Física de São Carlos (GNano-IFSC/USP) – um dos quais em colaboração com pesquisadores da Universidade de Duisburg-Essen (Alemanha), mostram como essas nanopartículas de origem cerâmica, baseadas em fosfatos de cálcio, podem transformar tanto a forma como enxergamos o interior do corpo quanto a maneira como tratamos doenças complexas, como o câncer.

A primeira pesquisa foca em nanopartículas de hidroxiapatita, um material já bastante conhecido na medicina por compor naturalmente ossos e dentes. Próteses, implantes dentários e enxertos ósseos já utilizam esse material há décadas. Contudo, a inovação surge quando esse material é produzido em escala nanométrica e com pequenas modificações químicas.

(Créditos – “El Shenawy Dental Care”)

Os cientistas descobriram que, ao inserir íons de carbonato na estrutura dessas nanopartículas, surgem imperfeições microscópicas — chamadas de defeitos cristalinos — que fazem o material emitir luz quando estimulado. Esse brilho não vem de corantes artificiais, mas da própria estrutura do material.

Por que isso é tão importante?

Hoje, para visualizar células e tecidos, a medicina depende fortemente de marcadores fluorescentes sintéticos, que podem se degradar com o tempo, causar toxicidade ou mesmo interferir no funcionamento das células.

As nanopartículas de hidroxiapatita luminosas resolvem parte desse problema, já que elas são:

1-Biocompatíveis, pois imitam minerais naturais do corpo;

2-Estáveis, mantendo a emissão de luz por longos períodos;

3-Multifuncionais, podendo atuar como material estrutural e marcador óptico ao mesmo tempo.

No futuro, essa tecnologia poderá permitir diagnósticos mais precoces, ao acompanhar alterações celulares em tempo real, um monitoramento menos invasivo de doenças crônicas, uma redução de custos em exames de imagem e uma maior segurança para pacientes, especialmente crianças e idosos.

Em termos sociais, isso significa mais precisão médica, menos exposição a substâncias potencialmente tóxicas e maior eficiência no sistema de saúde.

Luta contra o câncer

A segunda pesquisa avança em outra frente crítica da medicina, que é o tratamento direcionado, especialmente contra o câncer. Um dos grandes problemas da quimioterapia tradicional é que o medicamento não distingue células doentes de células saudáveis, causando efeitos colaterais severos como queda de cabelo, náuseas e enfraquecimento do sistema imunológico.

Para enfrentar isso, os pesquisadores autores deste estudo desenvolveram nanopartículas de fosfato de cálcio sensíveis ao pH, capazes de “sentir” o ambiente químico ao redor.

Como isso funciona?

Tecidos doentes, como tumores, costumam ter um ambiente mais ácido do que tecidos saudáveis. As nanopartículas permanecem estáveis no sangue, mas se desintegram ao encontrar esse ambiente ácido. Com isso, liberam o medicamento apenas no local desejado.

(Créditos – “Healthline”)

Além disso, essas nanopartículas foram modificadas com ácido fólico, uma vitamina que funciona como um “GPS químico”. Muitas células cancerígenas possuem grande quantidade de receptores para essa vitamina, o que facilita a entrada seletiva das nanopartículas nessas células.

Neste caso concreto, os benefícios potenciais são profundos, a saber:

1-Tratamentos mais eficazes com doses menores de quimioterápicos;

2-Redução drástica de efeitos colaterais;

3-Maior adesão dos pacientes aos tratamentos;

4-Possibilidade de terapias personalizadas.

Do ponto de vista social, isso pode significar menos internações, menor sofrimento físico e emocional e uma melhor qualidade de vida durante o tratamento.

Segundo o Dr. Thales Machado, pesquisador do GNano e primeiro autor dos artigos, os estudos demonstram como é possível se inspirar em materiais presentes em organismos vivos e suas propriedades para transformá-los em materiais multifuncionais, acessíveis, atóxicos e biodegradáveis, com potencial impacto na saúde humana. “Os nanomateriais cerâmicos desenvolvidos nos estudos são compostos principalmente por cálcio, fósforo e carbono, elementos abundantes e de baixo custo, obtidos por reações químicas simples em água e à temperatura ambiente, com alto potencial de escalonamento industrial”, sublinha o pesquisador.

O pesquisador destaca ainda que, no primeiro estudo, a funcionalização com citrato reforça o caráter biomimético e incrementa a estabilidade dos fosfatos de cálcio para uso em técnicas de bioimagem. Já no segundo, a funcionalização com ácido fólico emprega a Química Click, uma estratégia reconhecida com o Prêmio Nobel de Química em 2022 por sua simplicidade, alta seletividade, elevado rendimento químico e robustez das ligações resultantes, garantindo o direcionamento eficiente do fármaco às células-alvo.

O elo entre as duas pesquisas: uma nova geração de nanomedicina

Prof. Dr. Valtencir Zucolotto – Coordenador do GNano-IFSC/USP

Embora abordem aplicações diferentes, os dois estudos compartilham uma mesma visão, que é criar materiais inteligentes, inspirados na própria biologia humana e que sejam capazes de unir diagnóstico e tratamento.

Essas nanocerâmicas podem, no futuro, localizar uma doença, permitir que médicos a visualizem e atuar diretamente no tratamento, tudo com o mesmo material. Esse conceito, conhecido como teranóstica (terapia+diagnóstico), representa um dos caminhos mais promissores da medicina moderna.

Ainda que essas tecnologias estejam em fase de pesquisa, seu potencial é claro. Elas apontam para um futuro em que os exames serão menos invasivos, os tratamentos serão mais humanos e a medicina será cada vez mais personalizada.

Para o coordenador do GNano-IFSC/USP, Prof. Dr. Valtencir Zucolotto, que assina os dois estudos, a mensagem é muito clara: “Através da Nanotecnologia é possível transformar materiais convencionais, já amplamente utilizados em vários setores, em materiais avançados e altamente sofisticados tecnologicamente. Na medicina, em particular, esses materiais são fundamentais pois apresentam alta capacidade de interagirem apenas com tecidos e células doentes, minimizando consideravelmente os efeitos colaterais”.

O Prof. Zucolotto esclarece ainda que “Além das aplicações em medicina, o grupo GNano/USP já está aplicando essas nanocerâmicas na agricultura, onde atuam como careadores de defensivos (químicos e biológicos) e nutrientes para as plantas, com a vantagem de diminuir consideravelmente as doses necessárias para as lavouras, resultando em maior segurança e aportando maior valor aos produtos”.

No mundo invisível das nanopartículas, a ciência está construindo soluções muito concretas para melhorar a saúde, reduzir desigualdades no acesso a tratamentos e oferecer novas esperanças a milhões de pessoas.

Para conferir os dois estudos realizados, acesse AQUI e AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

IFSC/USP faz chamada para tratamento das consequências da Doença de Parkinson

(Créditos – “Plexus Neuro Center”)

O Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CEPOF), alocado nesse Instituto, em colaboração com a Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (SCMSC), estão fazendo a partir do próximo dia 22 do corrente mês uma chamada de 40 pacientes voluntários residentes apenas na cidade de São Carlos, com diagnóstico de Doença de Parkinson, em estágios iniciais ou médios, para tratamento das consequências da doença – tremores e dores pertinentes – com técnica de fotobiomodulação.

Esta chamada exclui pacientes com estado avançado da Doença de Parkinson, que apresentem impossibilidade de caminhar ou com deficiência profunda na fala, e portadores de marca-passo.

Os pesquisadores Carolina Gianini e Antônio Eduardo de Aquino Junior

O tratamento proposto, que será realizado ao longo de seis semanas, com 12 sessões no total (2 vezes por semana), na Unidade de Terapia Fotodinâmica (UTF) da Santa Casa de São Carlos, estará sob a responsabilidade da pesquisadora do IFSC/USP, mestranda do curso de Biotecnologia da UFSCar, Carolina Gianini, que já participou em dois projetos relativos à doença e que, por isso, está bastante familiarizada com o tipo de intervenção que está sendo proposto, bem como as características dos pacientes detentores da doença.

“Será uma nova vertente de trabalho utilizando novos protocolos e os equipamentos já desenvolvidos no Instituto. Com isso, esperamos melhorar os quadros dos pacientes com a Doença de Parkinson, nomeadamente nos quadros relativos aos tremores e dores, que são característicos da doença”, sublinha a pesquisadora

Para o coordenador dos projetos de pesquisa clínica do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), em parceria com a Santa Casa de São Carlos, Dr. Antônio Eduardo de Aquino Junior, este tratamento vem na sequência dos estudos e observações que têm sido feitos na última década e que levaram os pesquisadores a dar respostas a novos questionamentos relacionados com a saúde pública. Ou seja, os cientistas vão abrindo portas para outras descobertas, como neste novo tratamento cuja coordenação-geral é do pesquisador são-carlense e professor do IFSC/USP, Prof. Vanderlei Salvador Bagnato. “Neste novo tratamento teremos avaliações de exames de imagem e de outras específicas, como por exemplo às relativas a proteínas sanguíneas, que podem nos mostrar mais caminhos para obtermos sucesso nesta terapia que vai ser realizada”, sublinha Aquino Junior.

Os pacientes interessados em se inscrever neste novo tratamento deverão entrar em contato com o número de celular (16) 99268-5154, sendo que o projeto se iniciará em sua fase de avaliação no próximo dia 22 do corrente mês, na Unidade de Terapia Fotodinâmica.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Cientistas encontram substâncias promissoras contra a Covid-19 em banco internacional de medicamentos

Mesmo com o avanço da vacinação e o controle da fase mais crítica da pandemia, a Covid-19 ainda representa um desafio para a saúde pública mundial. Novas variantes do coronavírus continuam surgindo, o que reforça a importância de desenvolver medicamentos capazes de combater o vírus, além das vacinas. Um estudo científico recente traz uma boa notícia nesse cenário.

Pesquisadores identificaram substâncias promissoras capazes de bloquear a multiplicação do coronavírus a partir de um banco internacional de compostos químicos de acesso aberto. O trabalho foi publicado na revista científica “ACS Omega” e contou com a participação de cientistas do IFSC/USP e de outras unidades da Universidade de São Paulo, além de pesquisadores estrangeiros,

Como o estudo foi feito

Para realizar a pesquisa, os cientistas utilizaram coleções de substâncias mantidas pela organização Internacional Medicines for Malaria Venture (MMV). Essas coleções reúnem quase 1.400 compostos que já haviam sido estudados para o tratamento de outras doenças, principalmente as chamadas doenças negligenciadas, como a malária.

A vantagem dessa estratégia é ganhar tempo: como essas substâncias já são conhecidas, o caminho até um possível medicamento pode ser mais rápido e seguro.

Em laboratório, os pesquisadores testaram essas moléculas contra partes específicas do coronavírus que são essenciais para sua sobrevivência. O foco principal foi uma enzima chamada PLpro, que funciona como uma “ferramenta” usada pelo vírus para se multiplicar dentro das células humanas e escapar das defesas do organismo.

Substância se mostrou altamente eficaz

Entre todas as moléculas testadas, uma delas chamou a atenção dos cientistas. Identificada como MMV1634397, a substância foi capaz de bloquear com eficiência a ação da enzima PLpro. Em testes com células infectadas pelo coronavírus, ela reduziu significativamente a multiplicação do vírus.

A partir desse resultado, os pesquisadores foram além: modificaram quimicamente a molécula original para tentar torná-la ainda mais potente. Esse processo levou à criação de novas versões da substância, algumas delas com desempenho ainda melhor do que a original.

Uma das versões desenvolvidas se mostrou especialmente promissora, pois conseguiu inibir o vírus em concentrações muito baixas e apresentou características importantes para um futuro medicamento, como estabilidade e bom comportamento no organismo.

Por que essa descoberta é importante

Atualmente, a maioria dos medicamentos contra a Covid-19 atua em apenas um alvo do vírus. Ao identificar substâncias que agem em uma enzima ainda pouco explorada, os cientistas ampliam as possibilidades de tratamento, inclusive contra variantes que possam surgir no futuro.

Além disso, o estudo destaca a importância da ciência aberta. Ao disponibilizar bancos de substâncias para pesquisadores do mundo todo, iniciativas como a da MMV aceleram descobertas e fortalecem a resposta global a pandemias.

Embora os compostos ainda precisem passar por novas etapas de testes antes de se tornarem medicamentos disponíveis à população, os resultados representam um passo importante no desenvolvimento de tratamentos mais eficazes contra a Covid-19 e outras doenças causadas por vírus emergentes.

Segundo o pesquisador e autor correspondente do artigo científico, Dr. Andre Schutzer Godoy (IFSC/USP) “O estudo demonstra como a combinação entre ciência aberta, colaboração internacional e reaproveitamento inteligente de bibliotecas químicas pode acelerar significativamente a descoberta de novos tratamentos. “Ao explorar compostos já conhecidos e disponíveis em bancos de acesso aberto, conseguimos encurtar etapas do desenvolvimento de fármacos e abrir novas possibilidades terapêuticas contra a Covid-19 e outros vírus emergentes. Esse trabalho mostra que a inovação científica depende cada vez mais de cooperação, compartilhamento de dados e do uso estratégico de recursos globais”, destaca o pesquisador.

Para acessar o artigo científico, clique AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Revolução na segurança de alimentos – Embalagens utilizam vírus naturais para combater bactérias

(Créditos – “AZoM”)

Pesquisadores do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia do Instituto de Física de São Carlos (GNano-IFSC/USP), conjuntamente com colegas de Portugal, desenvolveram uma tecnologia inovadora que pode transformar a forma como os alimentos são protegidos contra contaminações.

A solução, produzida a partir de materiais simples como o alginato — um biopolímero extraído de algas —, incorpora vírus naturais que infectam e eliminam bactérias, conhecidos como bacteriófagos, para impedir o crescimento de microrganismos responsáveis por deteriorar alimentos e causar doenças.

A nova técnica emprega um método de produção moderno e sustentável, conhecido como “ultrasonic spray coating” — ,uma espécie de pulverização ultrassônica capaz de formar filmes extremamente finos e uniformes sobre embalagens de papel ou plástico. Esse processo tem baixa perda de material e permite que, no futuro, as embalagens sejam fabricadas em grande escala.

A contaminação por bactérias continua sendo um dos maiores desafios na indústria de alimentos. Mesmo com cuidados durante o processamento, falhas como má higienização, equipamentos sujos e manipulação inadequada podem permitir que microrganismos se proliferem. Isso altera cor, sabor, cheiro e textura dos alimentos, além de provocar doenças que atingem milhões de pessoas todos os anos.

Entre as bactérias que mais preocupam estão a “Escherichia coli” e a “Pseudomonas fluorescens”, frequentemente presentes em carnes, laticínios, vegetais e alimentos minimamente processados.

Vírus que atacam bactérias

Para enfrentar esse problema, os pesquisadores recorreram aos bacteriófagos, vírus que infectam exclusivamente bactérias — totalmente inofensivos para humanos, animais e plantas.

Dois desses vírus foram isolados em uma estação de tratamento de esgoto em Portugal, um procedimento comum na ciência, já que esses ambientes

Drª Fernanda Coelho (IFSC/USP) – Primeira autora do trabalho de pesquisa

concentram uma grande diversidade natural de microrganismos. Depois de purificados e multiplicados em laboratório, os bacteriófagos foram incorporados ao alginato, formando uma espécie de “solução antimicrobiana”.

O resultado: um revestimento capaz de eliminar especificamente as bactérias responsáveis pela deterioração de alimentos, sem prejudicar a qualidade do produto e sem o uso de conservantes químicos sintéticos.

A mistura de alginato com os bacteriófagos foi aplicada de duas maneiras:

1-Como filme, formando uma película fina e flexível;

2-Como revestimento, aplicado sobre papel manteiga e poliestireno – um tipo comum de plástico usado em bandejas de supermercado.

Os testes demostraram que os vírus permanecem ativos por semanas dentro da matriz polimérica e agem rapidamente ao entrar em contato com as bactérias.

Os principais resultados foram: uma alta eficácia contra “Pseudomonas fluorescens”, bactéria comum em alimentos refrigerados e uma eficácia moderada contra “Escherichia coli”, ainda que consistente. Outros resultados obtidos foram uma boa estabilidade visual, sem alteração perceptível de cor ou textura das embalagens, e uma ação antimicrobiana detectável mesmo após 60 dias, indicando excelente estabilidade dos fagos.

Os vírus também suportaram condições de temperatura e pH semelhantes às encontradas em muitos alimentos, mantendo sua atividade especialmente em ambientes refrigerados — o que reforça o potencial de uso comercial.

Essa tecnologia pode beneficiar uma ampla variedade de produtos, como queijos, carnes frescas, hortaliças e frutas minimamente processadas, que são justamente os alimentos mais susceptíveis às bactérias avaliadas no estudo.

Além disso, o uso de bacteriófagos reduz a necessidade de tantos conservantes químicos e pode contribuir significativamente para a diminuição do desperdício de alimentos, ao impedir que microrganismos se proliferem.

Um dos pontos mais importantes da pesquisa é justamente a técnica utilizada para aplicar o revestimento: a pulverização ultrassônica. Esse método reduz drasticamente o desperdício de matéria-prima, proporciona uniformidade e permite que o processo seja integrado a linhas industriais de alta velocidade — algo essencial para baratear e popularizar a tecnologia.

Em outras palavras, a inovação não está apenas no material, mas no modo eficiente, escalável e sustentável de fabricá-lo.

Um futuro mais seguro para os alimentos

Prof. Valtencir Zucolotto – supervisor do estudo e coordenador do GNano-IFSC/USP

Os cientistas acreditam que essa tecnologia pode inaugurar uma nova geração de embalagens ativas — aquelas que não apenas armazenam, mas protegem ativamente os alimentos. A expectativa é que, com investimentos adicionais, os filmes e revestimentos com bacteriófagos possam chegar ao mercado nos próximos anos.

Segundo os autores da pesquisa, essa estratégia natural, econômica e de baixo impacto pode ajudar a evitar surtos de doenças, ampliar a vida útil dos alimentos e aumentar a segurança do consumidor.

Para o docente  e pesquisador Prof. Valtencir Zucolotto, supervisor do estudo e coordenador do GNano-IFSC/USP, “O trabalho está na fronteira do conhecimento ,pois combina duas frentes de pesquisa estratégicas como a Nanotecnologia e a Biotecnologia. No agronegócio, em particular, a Nanobiotecnologia representa um grande avanço pois permite aumentar a eficiência e shelf-life de produtos biológicos, o que representa um grande gargalo para a área.”

“É uma abordagem que combina sustentabilidade, ciência avançada e proteção alimentar, com enorme potencial para beneficiar milhões de pessoas” — destacam os pesquisadores em seu estudo.

Assinam este trabalho os pesquisadores: Fernanda Coelho (IFSC/USP) e (International Iberian Nanotechnology Laboratory – Braga/Portugal), Victor Gomes Lauriano de Souza (International Iberian Nanotechnology Laboratory – Braga/Portugal) e (Universidade Nova de Lisboa/Portugal), Lorenzo Pastrana e Sanna Sillankorva (International Iberian Nanotechnology Laboratory – Braga/Portugal), e Prof. Valtencir Zucolotto, coordenador do GNano-IFSC/USP.

Esta pesquisa teve o apoio da FAPESP (Proc. 2023/14222–7).

Confira AQUI o artigo original publicado na revista científica “Food and Bioprocess Technology”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Pesquisador do IFSC/USP lidera pesquisa que testa enzima que desmonta biofilmes de bactéria resistente

Staphylococcus aureus (Créditos “CDC-US”)

Um grupo de cientistas liderado pelo docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Igor Polikarpov, identificou uma enzima capaz de desmontar, com alta eficiência, estruturas que tornam a bactéria Staphylococcus aureus mais resistente a tratamentos. O estudo, publicado no “World Journal of Microbiology and Biotechnology”, abre caminho para novas estratégias contra infecções persistentes — especialmente aquelas associadas a cateteres, curativos e outros dispositivos médicos.

A Staphylococcus aureus é uma das bactérias mais comuns em infecções de pele, feridas e pulmões. Sua grande arma é a capacidade de formar biofilmes — uma espécie de “camada” pegajosa que protege as células bacterianas e dificulta a ação de antibióticos. Uma vez instalada, essa barreira pode multiplicar a resistência da bactéria a medicamentos.

No novo trabalho, os pesquisadores analisaram uma enzima chamada KaPgaB, originalmente presente em outra bactéria (Klebsiella aerogenes). Em laboratório, a equipe produziu a enzima e testou sua ação sobre biofilmes de várias cepas de S. aureus, incluindo versões resistentes a antibióticos usados na prática clínica.

Os resultados foram animadores: em alguns casos, a enzima removeu mais de 80% da estrutura do biofilme após apenas quatro horas de ação. Em um dos testes, quando os cientistas aplicaram primeiro outra enzima (como DNase I ou papaina) e em seguida a KaPgaB, a remoção chegou a 97%, quase eliminando toda a camada aderida.

Além de desmontar biofilmes já formados, a KaPgaB mostrou capacidade de impedir que eles se formem. Em uma das cepas avaliadas, a enzima reduziu em até 96% a formação da estrutura protetora.

Outro ponto importante foi a associação com antibióticos. Sozinhos, os medicamentos pouco afetaram as bactérias protegidas pelo biofilme. Mas quando aplicados após a ação da enzima, sua eficácia aumentou de maneira significativa. Em algumas combinações, a quantidade de células vivas caiu pela metade.

Segundo os autores, o desempenho da KaPgaB indica que a enzima pode, no futuro, integrar estratégias terapêuticas para infecções persistentes — seja aplicada em curativos, em dispositivos médicos ou em conjunto com antibióticos. Antes disso, no entanto, ainda são necessários estudos que avaliem a segurança e o comportamento da enzima em ambientes biológicos mais complexos.

Mesmo assim, o avanço reforça uma linha promissora de pesquisa: o uso de enzimas capazes de desarmar as defesas estruturais de bactérias, tornando-as novamente vulneráveis a tratamentos tradicionais. Uma alternativa valiosa em um cenário de resistência crescente e infecções cada vez mais difíceis de tratar.

Quem são os pesquisadores por trás da descoberta

Prof. Igor Polikarpov – IFSC/USP (Créditos “Canal Futura”)

O estudo que identificou a ação potente da enzima KaPgaB contra biofilmes de Staphylococcus aureus reúne um grupo de 12 pesquisadores de diferentes instituições brasileiras, formando uma colaboração científica que envolve três estados.

Além do Prof. Igor Polikarpov, são autores deste estudo os pesquisadores Jéssica Pinheiro Silva, Andrei Nicoli Gebieluca Dabul, Darlan Nakayama, Alejandra Estela Miranda e Pedro Ricardo Vieira Hamann. O grupo é responsável pela parte central do trabalho, incluindo o desenho experimental, a produção da enzima e a redação do artigo.

Da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Botucatu, participam Vera Lúcia Mores Rall e Mario de Oliveira Neto, que contribuíram com análises complementares e novos métodos aplicados ao estudo.

O trabalho também envolve o Laboratório de Microbiologia Ambiental da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), no Paraná, onde atuam Caroline Rosa Silva, Luís Antônio Esmerino e Marcos Pileggi — responsáveis por modelos microbiológicos e parte das análises laboratoriais.

A equipe se completa com a participação do infectologista Felipe Francisco Tuon, do Departamento de Medicina da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR), que contribuiu com interpretações clínicas e com a discussão do potencial terapêutico da enzima.

O resultado é um esforço multidisciplinar que conecta física, biologia molecular, microbiologia, medicina e saúde pública. Essa diversidade de formações e instituições permitiu que o estudo avançasse em diferentes frentes, desde a engenharia genética da enzima até sua avaliação como ferramenta para combater infecções persistentes.

Confira AQUI o artigo científico original publicado no “World Journal of Microbiology and Biotechnology”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Pesquisadores criam língua eletrônica feita de polímeros com enxofre para detectar metais pesados na água

(Créditos – “Waterdrop United Kingdom”)

Um grupo de cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), da Embrapa Instrumentação e do Instituto Federal de São Paulo, de Araraquara, desenvolveu uma nova língua eletrônica capaz de identificar metais pesados na água de forma rápida, precisa e de baixo custo. A língua eletrônica foi produzida com polissulfetos, que são polímeros ricos em enxofre, obtidos por um processo sustentável chamado vulcanização inversa.

O estudo, publicado no “Journal of Applied Polymer Science”, demonstra que a língua consegue distinguir metais tóxicos como mercúrio (Hg²⁺), prata (Ag⁺) e ferro (Fe³⁺), mesmo em concentrações extremamente baixas — no caso do mercúrio, até 1 nanomol (uma bilionésima parte de um mol). A precisão do sistema ultrapassa 99% quando técnicas de aprendizado de máquina são usadas para analisar os sinais elétricos gerados pela interação dos metais com o material.

Segundo os pesquisadores, o diferencial da tecnologia está no uso do enxofre, um resíduo abundante na indústria petroquímica, transformado em material sólido e estável por meio da vulcanização inversa. Esse processo não utiliza solventes, não gera subprodutos tóxicos e segue os princípios da química verde.

“A afinidade dos polissulfetos por metais pesados, especialmente o mercúrio, é o que os torna tão eficazes”, explicou o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior. “Os domínios de enxofre atuam como múltiplos pontos de ancoragem, ligando-se seletivamente aos íons tóxicos. Além disso, ao usar uma matriz de sensores e aprendizado de máquina, podemos analisar misturas complexas em amostras do mundo real, como água da torneira, com alta confiabilidade”, salienta o pesquisador.

A língua eletrônica funciona de modo semelhante ao paladar humano, combinando diferentes sensores, que interagem de maneira distinta com as amostras líquidas, para criar um “padrão de sabor” característico de cada substância. No experimento, três tipos de polissulfetos foram testados e as medições foram feitas por espectroscopia de impedância, técnica que avalia como o material responde a correntes elétricas em diferentes frequências.

Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior

O sistema mostrou alto desempenho mesmo em amostras reais de água da torneira e manteve sua eficiência na presença de outros íons, como chumbo, cobre e zinco — contaminantes comuns em águas poluídas

Perigos dos metais pesados

Os metais pesados estão entre os poluentes mais perigosos do planeta por não serem biodegradáveis e se acumularem no corpo e no ambiente. Mesmo em pequenas quantidades, podem causar sérios danos à saúde:

*Mercúrio (Hg²⁺): extremamente tóxico, afeta o sistema nervoso central, os rins e o fígado. A exposição prolongada pode provocar problemas neurológicos graves, como tremores, perda de memória e, em casos severos, a doença de Minamata, associada à contaminação por mercúrio em peixes.

*Prata (Ag⁺): embora tenha uso industrial e medicinal, pode se acumular nos tecidos e causar argiria, condição que mancha permanentemente a pele. Em doses altas, é tóxica para células e órgãos vitais.

*Ferro (Fe³⁺): essencial para o organismo, mas em excesso provoca sobrecarga de ferro, levando a hemochromatose, danos hepáticos, alterações cardíacas e até doenças neurodegenerativas como Parkinson e Alzheimer.

Drª Stella F. Valle

Outros metais, como chumbo, cádmio, cobre e cromo, também são altamente tóxicos, podendo causar câncer, anemia, problemas renais e malformações congênitas.

Esses contaminantes podem atingir a água por meio de atividades industriais, mineração, descarte inadequado de resíduos e uso de agrotóxicos.

Tecnologia sustentável a favor do meio ambiente

Além de sua alta precisão, a nova língua eletrônica se destaca por ser simples de fabricar e de baixo custo, o que a torna promissora para uso em monitoramento ambiental e controle da qualidade da água em regiões afetadas por poluição. “O cerne da nossa inovação é o uso de polissulfetos, que são sintetizados num processo simples e sustentável chamado ‘vulcanização inversa'”, pontua a pesquisadora Dra. Stella do Valle, autora principal do artigo. “Este método transforma o excesso de enxofre do refino de petróleo em materiais funcionais e de alto valor. Estamos dando um novo propósito ‘verde’ a um resíduo industrial”, concluiu.

O avanço reforça o papel da ciência brasileira na busca por soluções sustentáveis e acessíveis para problemas ambientais complexos, oferecendo uma alternativa eficiente no combate à contaminação por metais pesados.

Além dos pesquisadores Osvaldo Novais de Oliveira Junior e Stella F. Valle, assinam este estudo: Andrey Coatrini Soares (IFSC/USP), Mario Popolin Neto (IFSP/Araraquara), Cauê Ribeiro e Luiz Henrique Capparelli Mattoso (Embrapa Instrumentação).

Confira AQUI o artigo científico original publicado no “Journal of Applied Polymer Science”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Procedimentos médicos – incluindo intubações – mais seguros com aplicação de luz e curcumina contra infecções hospitalares

(Créditos – “European Medical Journal”)

Um estudo recente publicado na revista Photochemistry and Photobiology propõe uma estratégia inovadora para combater um dos maiores desafios das unidades de terapia intensiva: as infecções associadas ao uso de tubos endotraqueais.

A pesquisa, conduzida por Gabriel Grube dos Santos, Kate Cristina Blanco, Amanda Cristina Zangirolami, Maria Luiza Ferreira Vicente e Vanderlei Salvador Bagnato, pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e da Texas A&M University, demonstra que a terapia fotodinâmica — método que combina luz e uma substância ativadora — pode impedir a formação e a propagação de fungos em dispositivos médicos.

O trabalho foca especialmente na Candida albicans, um fungo que forma biofilmes resistentes sobre materiais hospitalares, como os tubos usados em intubações. Esses biofilmes são colônias organizadas de microrganismos que aderem a superfícies e se tornam quase imunes a antibióticos e antifúngicos, favorecendo complicações respiratórias graves, incluindo a pneumonia associada à ventilação mecânica (VAP).

Para enfrentar o problema, os pesquisadores revestiram tubos endotraqueais com curcumina — composto extraído do açafrão-da-terra, conhecido por suas propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes — e aplicaram luz azul de 455 nanômetros. O resultado foi impressionante: a combinação reduziu em até 98,3% a formação de biofilmes fúngicos, prevenindo a migração das células para os pulmões. As análises por microscopia confocal mostraram ainda que a luz, ao ativar a curcumina, danificou a matriz extracelular dos fungos, levando à morte e ao desprendimento das células.

A pesquisa sugere que o tratamento periódico com luz — aplicado em intervalos de quatro horas — é especialmente eficaz para impedir que os fungos atinjam o estágio maduro dos biofilmes, quando se tornam mais resistentes. Além disso, o estudo destaca que a curcumina pode exercer efeito protetor mesmo antes da irradiação, dificultando a adesão inicial dos microrganismos à superfície dos tubos.

Os resultados abrem caminho para o desenvolvimento de dispositivos médicos “inteligentes”, capazes de combater infecções de forma contínua e sem o uso de antibióticos, o que ajudaria a reduzir a resistência microbiana e os custos hospitalares. Segundo os autores, o próximo passo será testar a durabilidade do método e sua aplicação em ambientes clínicos reais.

A descoberta representa um avanço significativo na interface entre física, engenharia biomédica e medicina, mostrando que a luz — aliada à ciência dos materiais e a compostos naturais — pode se tornar uma poderosa ferramenta na prevenção de infecções hospitalares.

O estudo “Photodynamic therapy as a potential approach for preventing fungal spread associated with the use of endotracheal tubes” (CONFIRA AQUI) foi financiado pela FAPESP e CAPES, com apoio do Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF), alocado no IFSC/USP.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP