A Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat) está recebendo, até o dia 11 de fevereiro de 2016, propostas de simpósios temáticos para o XV Encontro da SBPMat. O evento será realizado de 25 a 29 de setembro de 2016 na cidade de Campinas (SP), no centro de convenções Expo D. Pedro.
Qualquer pessoa com título de doutor, ligada a instituições de ensino/pesquisa ou empresas do Brasil ou do exterior pode apresentar uma proposta de simpósio em temas da área de Ciência e Tecnologia de Materiais.
As propostas devem ser preenchidas online e devem conter o título e escopo do simpósio, a relação dos temas abrangidos, os dados dos organizadores e a lista preliminar de palestrantes convidados.
As propostas submetidas serão avaliadas pela comissão de eventos da SBPMat e pelos organizadores do encontro, e submetidas à diretoria da sociedade.
Os simpósios temáticos são o eixo principal da programação dos eventos anuais da SBPMat. No encontro de 2015, realizado no Rio de Janeiro, foram apresentados mais de 2.300 trabalhos em 26 simpósios, abrangendo um amplo leque de temas, como nanoestruturas de carbono, biomateriais, materiais para o desenvolvimento sustentável, materiais para eletrônica e fotônica, técnicas de caracterização, simulação computacional, uso seguro de nanomateriais, entre outros.
Mensagem de final de ano. Veja a mensagem aos sócios, da Diretoria e do Conselho que lideraram a nossa sociedade em 2015. Aqui.
Eleições na SBPMat. Conheça os resultados da eleição da Diretoria e membros do Conselho da SBPMat, cuja votação foi realizada entre os dias 1º e 12 de dezembro. Aqui.
XV Encontro da SBPMat. Marque na sua agenda! O próximo encontro anual da nossa sociedade será realizado na cidade de Campinas (SP), de 25 a 29 de setembro de 2016. Saiba mais.
Internacionalização. Representando a SBPMat, o professor Roberto Faria é eleito vice-presidente da IUMRS (International Union of Materials Research Societies) e deve fortalecer ação da entidade na América do Sul. Saiba mais.
Artigos em destaque
Uma equipe multidisciplinar de 13 cientistas de instituições de Minas Gerais testou a eficiência de diversos nanomateriais funcionalizados para entregar genes de interesse (gene delivery) a células de humanos e camundongos, protegendo o ácido nucleico até chegar a destino. Os resultados foram publicados na Nanoscale.Veja nossa matéria de divulgação.
Após reunir uma série de evidências experimentais, uma equipe de cientistas do Brasil apresentou, num artigo publicado no periódico Applied Physics Letters, o mais novo integrante da família dos materiais com efeito fotovoltaico, o telurato de bismuto. A descoberta abre possibilidades para estudos fundamentais e para aplicações do material. Veja nossa matéria de divulgação.
Gente da nossa comunidade
O trabalho vencedor do Prêmio Capes de Tese 2015 na área de Materiais foi agraciado também com um dos três Grandes Prêmios Capes de Tese. Saiba mais sobre esta distinção e, por meio da vídeo-aula preparada pelo autor da tese, Edroaldo Lummertz da Rocha, conheça o trabalho vencedor (“Interações nanopartícula-células e biomaterial-células induzem mudanças globais em programas de expressão de genes”), desenvolvido na interface entre Ciência dos Materiais, Ciência da Computação e Biologia. Aqui.
Oswaldo Alves e Marcos Pimenta, da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais, foram empossados como membros da TWAS (The World Academy of Sciences). Saiba mais.
Oportunidades
Concurso para professor de Engenharia de Materiais – materiais cerâmicos – na UFPEL. Aqui.
Próximos eventos da área
6th Transmission Electron Microscopy (TEM) Summer School. Campinas, SP (Brasil). 11 a 29 de janeiro de 2016. Site.
5th International Conference on Surface Metrology.Póznan (Polônia). 4 a 7 de abril de 2016. Site.
43rd International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films (ICMCTF). San Diego (EUA). 25 a 29 de abril de 2016. Site.
40th WOCSDICE ‐ Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits held in Europe & 13th EXMATEC ‐ Expert Evaluation and Control of Compound Semiconductor Materials and Technologies. Aveiro (Portugal). 6 a 10 de junho de 2016. Site.
Photonic Colloidal Nanostructures: Synthesis, Properties, and Applications (PCNSPA Conference 2016). São Petersburgo (Rússia). 27 de junho a 1 de julho de 2016. Site.
XXV International Conference on Raman Spectroscopy (ICORS2016).Fortaleza, CE (Brasil). 14 a 19 de agosto de 2016. Site.
XV Encontro da SBPMat. Campinas, SP (Brasil). 25 a 29 de setembro de 2016. Site.
Aerospace Technology 2016. Estocolomo, Suécia. 11 a 12 de outubro de 2016. Site.
Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.
Caros sócios da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat),
A diretoria e os membros do Conselho da SBPMat vêm agradecer a todos os seus associados e àqueles que têm participado das atividades da sociedade o apoio e a confiança depositada em nosso trabalho durante todo o ano de 2015. Vêm também desejar a cada um dos pesquisadores e estudantes do Brasil um Feliz Natal e um ano de 2016 de sucesso e de realizações.
A SBPMat é uma sociedade jovem, mas ainda em sua juventude vem confirmando seu papel de bem representar a pesquisa em Ciência e Tecnologia nos diversos setores da grande área de Materiais. O crescimento contínuo da SBPMat deve-se à contribuição dos pesquisadores e estudantes oriundos dos quatro cantos do Brasil, cujo trabalho vem contribuindo eficazmente ao desenvolvimento do Brasil. Uma vez mais, o encontro anual, realizado na cidade do Rio de Janeiro no final de setembro, foi um sucesso, e confirmou a qualidade das pesquisas brasileiras nas diversas áreas de Materiais. Foram mais de 2.000 trabalhos apresentados nos 26 simpósios, com grande participação de jovens, e com a presença de 40 países. Excelente foi o trabalho executado pelos professores Marco Cremona e Fernando Lázaro Freire Jr., pelos organizadores de simpósios e toda a equipe de apoio. A eles todos, nosso profundo agradecimento. Foi também com alegria que tivemos pela primeira vez um simpósio totalmente organizado por estudantes, pertencentes a vários grupos do programa “University Chapters.”
O Boletim da SBPMat, nas versões em português e em inglês, continua com excelente penetração no Brasil e no exterior, comprovando a sua excelente qualidade. Todo esse avanço levou a SBPMat a compor a direção da International Union of Materials Research Societies (IUMRS), entidade que congrega sociedades de Materiais, entre americanas, asiáticas, a europeia, a africana e da Austrália.
Mais uma vez desejamos a todos, e principalmente à nova Diretoria que em breve será empossada, muito sucesso em 2016.
Artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês: Photovoltaic effect in Bi2TeO5 photorefractive Crystal. Ivan de Oliveira, Danilo Augusto Capovilla, Jesiel F. Carvalho, Renata Montenegro, Zanine V. Fabris and Jaime Frejlich. Appl. Phys. Lett. 107, 151905 (2015). DOI: 10.1063/1.4933097.
Novo integrante da família dos materiais fotovoltaicos
O efeito fotovoltaico consiste na geração de corrente elétrica contínua em um material, em consequência de sua exposição à luz, na ausência de campo elétrico aplicado.
Em um artigo recentemente publicado no periódico Applied Physics Letters, uma equipe de cientistas do Brasil apresentou contundentes evidências experimentais da presença de efeito fotovoltaico em cristais de telurato de bismuto (Bi2TeO5). Até a publicação desse artigo, o material era conhecido, por exemplo, por ser fotorrefrativo (seu índice de refração da luz é alterado em consequência de sua exposição à luz), mas não havia evidências de sua natureza fotovoltaica.
“A grande contribuição do artigo está no fato de termos mostrado pela primeira vez que o cristal Bi2TeO5 apresenta o efeito fotovoltaico”, enfatiza Ivan de Oliveira, professor da Faculdade de Tecnologia (FT) da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) e autor correspondente do artigo.
O trabalho publicado foi realizado no Laboratório de Óptica da FT – Unicamp, na cidade de Limeira (SP), em colaboração com o Grupo de Física dos Materiais da Universidade Federal de Goiás e com o Laboratório de Óptica do Instituto de Física “Gleb Wataghin” (UNICAMP), que agregaram sua experiência na fabricação e caracterização, respectivamente, de cristais fotorrefrativos.
O estudo que originou o artigo faz parte da pesquisa de mestrado de Danilo Augusto Capovilla, sob orientação do professor Oliveira, na qual surgiram algumas indicações de que o cristal Bi2TeO5 poderia exibir efeito fotovoltaico. “Diante dessas indicações realizamos vários experimentos e conseguimos, utilizando medidas diretas e indiretas, mostrar que o cristal Bi2TeO5 de fato apresenta o efeito fotovoltaico”, diz o professor Oliveira. “A demonstração do efeito foi realizada utilizando técnicas não holográficas e, sobretudo técnicas de registro holográfico estabilizadas”, completa.
Um dos experimentos realizados pelos cientistas para investigar e comprovar a natureza fotovoltaica do material estudado consistiu em medir a corrente fotovoltaica da amostra de telurato de bismuto sem dopagem e, para comparação, a de um material cujo efeito fotovoltaico é conhecido, o niobato de lítio dopado com ferro.
Esquema da medida direta do efeito fotovoltaico no cristal Bi2TeO5. A amostra é iluminada com luz laser e uma corrente é gerada no volume do material. A corrente é gerada na ausência de campo elétrico.
Além de deixar algumas perguntas cujas respostas poderão ser buscadas em novas pesquisas, como qual é a origem do efeito fotovoltaico no cristal estudado, o artigo abre possibilidades de aplicações do telurato de bismuto na conversão de luz em eletricidade, armazenamento de informações e fabricação de componentes ópticos.
Painel de fotos dos autores do artigo. Da esquerda para a direita: Prof. Ivan de Oliveira (Faculdade de Tecnologia UNICAMP), Prof. Jaime Frejlich (Instituto de Física IFGW- UNICAMP), Prof. Jesiel Freitas Carvalho (Instituto de Física- UFG), Danilo Augusto Capovilla (Faculdade de Tecnologia UNICAMP), Zanine Vargas Fabris (Instituto de Física- UFG), Renata Pereira Montenegro (Instituto de Física- UFG).
O professor Roberto Mendonça Faria (Instituto de Física de São Carlos – USP), presidente da SBPMat desde 2012, foi eleito segundo vice-presidente da International Union of Materials Research Societies (IUMRS), uma associação internacional fundada em 1990, cujos membros são sociedades científicas ou grupos técnicos que têm interesse em promover a pesquisa e educação interdisciplinar na área de Materiais. Atualmente a IUMRS congrega as sociedades de pesquisa em Materiais da África, Austrália, Brasil, China, Europa, Índia, Japão, Coreia, México, Rússia, Singapura e Taiwan.
A eleição foi realizada por votação durante o evento IUMRS-ICAM 2015 (Jeju, Coreia, 25 a 29 de outubro), mais precisamente, na Assembleia Geral da IUMRS, reunião anual dos representantes das entidades-membro. Os participantes da assembleia votaram após ouvir as plataformas de ação dos candidatos. O professor Faria, representando a SBPMat, venceu na votação frente a pesquisadores dos Estados Unidos, Japão e China, após apresentar sua proposta de agir mais fortemente nos países da América Latina.
Sucedendo a representante da sociedade de pesquisa em Materiais chinesa (Chinese – MRS) Yafang Hane, Faria assume por dois anos a segunda vice-presidência da IUMRS, no dia 1º de janeiro de 2016.
O professor Robert Chang (Northwestern University, EUA), secretário geral da IUMRS e um dos fundadores da entidade, expressou que espera que a participação do professor Faria no Conselho Executivo da IUMRS ajude a expandir as atividades da entidade na América do Sul.
Artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Functionalized nanomaterials: are they effective to perform gene delivery to difficult-to-transfect cells with no cytotoxicity? Tonelli, F.M.P. ; Lacerda, S. M. S. N.; Paiva, N. C. O.; Pacheco, F. G.; Scalzo Junior, S. R. A.; de Macedo, F. H. P.; Cruz, J. S.; Pinto, M. C. X.; Correa Junior, J. D.; Ladeira, L. O.; França, L. R.; Guatimosim, S.; Resende, R. R. Nanoscale, 2015,7, 18036-18043. DOI: 10.1039/C5NR04173B.
Delivery de genes com nanomateriais funcionalizados
Nanomateriais podem ser úteis em processos nos quais o ser humano introduz genes (segmentos de DNA) de maneira controlada em determinadas células. Esses processos são chamados de transfecções, e podem ter como objetivo a cura de uma doença provocada pela falta de um gene (terapia génica) ou a obtenção de organismos transgênicos, citando apenas alguns exemplos.
Em um estudo realizado no Brasil por uma equipe multidisciplinar, foi testada a eficiência de diversos nanomateriais para entregar genes a diferentes tipos de células de camundongos e de humanos, todas consideradas de difícil transfecção.
Resultados do trabalho foram recentemente publicados em forma de communication no periódico científico Nanoscale e foram objeto de pedidos de patente sobre usos afins submetidos ao INPI.
A pesquisa, que foi realizada em apenas 6 meses, contando desde o delineamento do projeto até a submissão do artigo, envolveu o trabalho de 13 cientistas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), que estavam organizados numa rede de pesquisa em Nanobiotecnologia iniciada em parceria com a FAPEMIG. “A multidisciplinaridade do grupo foi essencial para a realização do trabalho em curto intervalo de tempo e de maneira a ser aceito para publicação na Nanoscale”, conta Rodrigo Resende, professor do Departamento de Bioquímica e Imunologia da UFMG e autor correspondente do artigo publicado na Nanoscale.
Painel de fotos dos autores do artigo. Da esquerda para a direita e de cima para baixo: Fernanda Tonelli, Nicole Paiva, Mauro Xavier, Rodrigo Resende, Samyra Nassif, Luiz França, Sérgio Scalzo, Silvia Guatimosim, Flávia Pacheco, Luiz Ladeira, José Dias, Jader Cruz.
A ideia que deu origem à pesquisa surgiu a partir da dissertação de Fernanda Maria Policarpo Tonelli, desenvolvida com orientação de Resende para a obtenção do diploma de mestre em Bioquímica e Imunologia. “O trabalho envolveu espermatogônias-tronco de tilápias (cultura primária), que são células de difícil transfecção”, relata o professor. “Ao tentar entregar genes de interesse a estas células, percebeu-se que esta era tarefa árdua”, conta. Quando a estudante conferiu que o uso de nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados facilitou o processo, surgiu a ideia de verificar sistematicamente a capacidade de uma série de nanomateriais funcionalizados para entregar genes a células de difícil transfecção.
De fato, nanomateriais são interessantes candidatos a veículos de entrega de genes, não apenas pela variedade de tamanhos, formatos e propriedades que podem ser obtidos por meio da funcionalização e dos diversos métodos de síntese, mas também por oferecerem alta proteção ao gene que devem entregar. “Previnem a degradação do ácido nucleico durante o tráfego extra e intracelular”, diz Resende. “Além disso, dentre os nanomateriais, os nanobastões de ouro oferecem ainda uma característica muito útil ao gene delivery: a possibilidade de liberação fototérmica; ou seja, a liberação de genes pode ser induzida com incidência de luz no comprimento de onda correto sobre o nanocomplexo”, completa o professor.
Para realizar a pesquisa experimental que originou o artigo da Nanoscale, Resende e seus colaboradores procederam à fabricação de alguns nanomateriais. Assim, nanotubos de carbono, nanobastões de ouro, nanodiamantes e óxido de nanografeno foram sintetizados no Laboratório de Nanomateriais do Instituto de Ciências Exatas e no Laboratório de Sinalização Celular e Nanobiotecnologia da UFMG, enquanto nanocompósitos de fosfato foram produzidos no Laboratório de Interações Químico-biológicas e Reprodução Animal do Departamento de Morfologia da mesma universidade.
Na sequência, todos os nanomateriais foram funcionalizados; ou seja, grupos de átomos foram adicionados a suas superfícies de modo a conseguir determinadas propriedades químicas nos materiais. Essa parte da pesquisa, assim como quase todos os experimentos seguintes, foi realizada no Laboratório de Sinalização Celular e Nanobiotecnologia do Departamento de Bioquímica e Imunologia, e no Laboratório de Biologia Celular do Departamento de Morfologia, sempre na UFMG. A efetiva funcionalização dos nanomateriais foi confirmada por análises de espectroscopia no infravermelho próximo por transformada de Fourier (FI-NIR), realizadas no Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear (CDNT), localizado no campus da UFMG. Graças à funcionalização, os nanomateriais grudaram ao DNA que continha o gene de interesse, formando nanocomplexos.
Então, células de difícil transfecção, de camundongos e de humanos, obtidas em laboratórios dos departamentos de Fisiologia e Farmacologia e de Bioquímica e Imunologia da UFMG, foram expostas aos nanocomplexos.
Finalmente, os cientistas observaram, para cada material e para cada tipo de célula estudada, se o gene de interesse tinha ingressado na célula e se estava realizando suas funções na nova morada.
Esquema das etapas principais do estudo. Os nanomateriais foram funcionalizados para associarem-se ao DNA plasmidial contendo o gene de interesse (neste caso o gene da proteína fluorescente ciano). As células de difícil transfecção foram então expostas aos nanocomplexos nanomaterial funcionalizado – DNA plasmidial, e observou-se a expressão de proteína fluorescente.
Os resultados publicados na Nanoscale mostram que, de modo geral, os nanomateriais são bons veículos de entrega de genes para células de difícil transfecção, igualando ou superando, em alguns casos, a capacidade de reagentes disponíveis no mercado. Detalhe: a síntese dos nanomateriais tem custo inferior à compra de alguns reagentes.
Além disso, os autores da communication conferiram a citotoxicidade de cada nanomaterial frente às diversas células estudadas, e puderam determinar as respectivas taxas de morte celular. Os cientistas concluíram que, em concentrações adequadas, os nanomateriais estudados têm baixa citotoxicidade.
Essas descobertas da equipe da UFMG já podem ser aplicadas em pesquisas que envolvem gene delivery. “Por exemplo, caso se deseje estudar a função de uma determinada proteína em cardiomiócitos e seja necessário se fazer a expressão dessa proteína nestas células, nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados são uma opção mais eficiente que a lipofecção com o reagente comercial Lipofectamina 2000”, ilustra o professor.
“Quanto a aplicações um pouco mais distantes, também encontra-se uma possibilidade de adaptação da metodologia para viabilização de terapia gênica e também transgenia mediada por nanomateriais”, continua Resende, que comenta que seu grupo de pesquisa já está realizando estudos complementares in vitro e in vivo para desenvolver essas aplicações.
De acordo com Resende, outro desdobramento do artigo pode surgir perante a diferença de comportamento observada nas diferentes células frente a diferentes nanomateriais. “Isso oferece a possibilidade de desenvolver estudos a respeito de como os genes entregues são internalizados por cada célula e por qual razão há a diferença de eficiência observada em nosso estudo”, diz o professor.
A pesquisa foi financiada com recursos do CNPq, FAPEMIG, INCT de Nanomateriais de Carbono e Instituto Nanocell, uma entidade independente fundada pelo grupo de pesquisa do professor Rodrigo Resende para a promoção da ciência e educação.
Como Edroaldo está fazendo pós-doutorado nos Estados Unidos, foi representado na cerimônia por seu pai (a quinta pessoa a partir da esquerda). (Foto: Haydée Vieira – CCS/Capes)
O Grande Prêmio Capes de Tese 2015 no grupo de Engenharias, Ciências Exatas e da Terra e Multidisciplinar foi outorgado à tese de doutorado vencedora do Prêmio Capes de Tese 2015 na área de Materiais, intitulada “Interações nanopartícula-células e biomaterial-células induzem mudanças globais em programas de expressão de genes”. A tese foi defendida em 2014 por Edroaldo Lummertz da Rocha para obtenção de diploma de doutor pelo Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). O prêmio foi entregue em cerimônia realizada no dia 10 de dezembro na sede da Capes, em Brasília.
O Grande Prêmio seleciona a melhor tese de cada uma das três grandes áreas de avaliação da Capes. Para concorrer ao Grande Prêmio, os autores vencedores do Prêmio Capes de Tese devem apresentar à Capes uma vídeo-aula com duração de 20 a 30 minutos, destinada a estudantes de ensino médio, abordando o tema da tese de forma apropriada para o público-alvo.
Em seu vídeo, Edroaldo apresentou as contribuições de sua pesquisa de doutorado ao desenvolvimento de nanoestruturas que, introduzidas no corpo humano, podem ter efeitos terapêuticos contra o câncer e, ao mesmo tempo, geram menos efeitos colaterais do que os métodos mais utilizados atualmente (cirurgia, quimioterapia e radioterapia). Para apresentar essas contribuições, o vídeo explica conceitos como o de câncer e o de bionanotecnologia. O vídeo também aborda o desenvolvimento do software CellNet, do qual Edroaldo participou durante seu doutorado, que auxilia na investigação da transformação de células de um tipo em outro tipo (por exemplo, células-tronco em outras células ou células da pele em células do coração). Veja aqui a vídeo-aula preparada por Edroaldo e também os vídeos dos demais candidatos ao Grande Prêmio.
O Grande Prêmio Capes de Tese consiste em passagem aérea e diária para o autor e um dos orientadores da tese premiada para que compareçam à cerimônia de premiação; certificado de premiação ao orientador, coorientador(es) e ao programa em que foi defendida a tese; certificado de premiação e medalha para autor; auxílio equivalente a uma participação em congresso internacional para o orientador, no valor de R$ 6 mil; bolsa para realização de estágio pós-doutoral em instituição nacional de até cinco anos para o autor da tese, podendo converter um ano em estágio pós-doutoral fora do país em uma instituição de notória excelência na área de conhecimento do premiado; e U$ 15 mil para o premiado, concedidos pela Fundação Conrado Wessel.
Veja também a entrevista do Boletim da SBPMat com Edroaldo Lummertz da Rocha, publicada na edição 39.
