Gente da nossa comunidade: entrevista com o pesquisador Osvaldo Novais de Oliveira Junior.

Hoje, 29 de janeiro de 2016, ocorre em Campinas a posse da nova diretoria executiva da SBPMat, presidida por Osvaldo Novais de Oliveira Junior, professor do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo (USP) e pesquisador da área de Materiais há 35 anos, período no qual gerou mais de 460 artigos publicados em periódicos indexados, 7 patentes e 16 capítulos de livros, entre outras publicações. No total, a produção científica do professor Osvaldo recebeu, até o momento, mais de 8.500 citações segundo a Web of Science (índice h = 46) e 12.100 (h = 53) conforme o Google Scholar.

Osvaldo Novais de Oliveira Jr. nasceu em 13 de agosto de 1960 em Barretos, uma cidade do norte do Estado de São Paulo que, na época, tinha em torno de 60 mil habitantes. Ganhou ainda adolescente o apelido de Chu, que o acompanha até hoje, inclusive fazendo parte de seu endereço eletrônico profissional.

Iniciou seus estudos universitários na Fundação Educacional de Barretos. Em 1980, enquanto cursava ali a Licenciatura em Física, fez transferência para o Bacharelado em Física na USP de São Carlos (IFSC/USP),  e começou a desenvolver trabalhos de pesquisa no “Grupo de Eletretos”, hoje chamado “Grupo de Polímeros Bernhard Gross”. No contexto desse grupo iniciou seu mestrado em 1983, com orientação do professor Guilherme Fontes Leal Ferreira, obtendo em 1984 o título de mestre em Física Aplicada. No ano seguinte começou a dar aulas no Bacharelado em Física da USP de São Carlos e continuou desenvolvendo atividades de pesquisa no Grupo de Polímeros

De São Carlos mudou-se, em 1986, para a cidade galesa de Bangor, no Reino Unido, para fazer doutorado na Universidade do País de Gales – hoje Universidade de Bangor. Em 1990 obteve o título de doutor em Engenharia Eletrônica ao defender sua tese sobre propriedades elétricas de filmes de Langmuir, orientada pelo professor David Martin Taylor.

De volta ao Brasil em 1991, agregou a suas atividades docentes na USP de São Carlos, aulas nos cursos de pós-graduação em Física Aplicada. Em 1993, foi nomeado professor associado na USP.

No mesmo ano, iniciou suas primeiras pesquisas acadêmicas em processamento de línguas naturais, área que lida, basicamente, com problemas relacionados à geração e compreensão automática de textos por meio de computadores. O professor Osvaldo Novais foi parte da equipe fundadora do Núcleo Interinstitucional de Linguística Computacional (NILC) e participou do desenvolvimento do primeiro software para revisão gramatical do português brasileiro, o qual foi chamado “ReGra”. O revisor fez parte de várias versões do processador de texto Microsfot Word a partir de 1999. Do trabalho no NILC e de cursos de escrita científica, resultou o livro produzido pelo professor Osvaldo e outros sete autores sobre escrita científica em inglês (Writing Scientific Papers in English Successfully: Your Complete Roadmap).

Osvaldo Novais foi pesquisador visitante na Universidade de Massachusetts, Lowell (UMass Lowell), nos Estados Unidos, entre 2000 e 2001, e professor visitante da Universidade de Aveiro (Portugal) em 2006. Também nesse ano, recebeu o Prêmio Scopus, outorgado pela Elsevier do Brasil e a Capes, como um dos 16 pesquisadores brasileiros com maior produção científica, com base no número de publicações, citações e orientações (hoje são 40 trabalhos de mestrado e doutorado concluídos).

Em 2008, tornou-se professor titular da USP, após ser aprovado em concurso.

Atualmente, além de suas atividades de professor e pesquisador no IFSC-USP, o professor Osvaldo Novais é membro da coordenação de Física na FAPESP, editor regional para América do Sul do periódico científico “Display and Imaging” e editor associado do “Journal of Nanoscience and Nanotechnology”.

Segue uma entrevista com o pesquisador.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos o que o levou a se tornar um pesquisador e a trabalhar na área de Materiais.

Osvaldo Novais: – Minhas escolhas profissionais ocorreram quase sempre sem planejamento, e sem uma motivação específica. Iniciei o curso de Licenciatura em Ciências na Fundação Educacional de Barretos, pois não havia conseguido passar no vestibular de Engenharia Eletrônica, que eu imaginava ser a profissão de que eu gostaria. Após ter decidido mudar de área ao final do primeiro ano, e passar em vestibulares de Filosofia e Psicologia, por razões financeiras e familiares acabei continuando o curso de Ciências e optei por Licenciatura em Física no terceiro ano. Uma transformação importante ocorreu com a transferência para o Bacharelado em Física na USP de São Carlos, e já na Iniciação Científica tinha me decidido ser um professor e pesquisador. Minha escolha pela área de polímeros aconteceu por indicação de uma amiga, que tinha grande admiração pelos docentes do então Grupo de Eletretos. Pois iniciei um trabalho de iniciação nesse Grupo, hoje denominado Grupo de Polímeros Bernhard Gross, e aqui estou há 35 anos.

A despeito de não ter escolhido carreira e nem área de pesquisa por vocação ou convicção, tive muita sorte porque considero o estudo de Materiais ao mesmo tempo fascinante e essencial para a sociedade. Pesquisadores em Materiais podem se divertir com os desafios, e contribuírem para fazer deste um mundo melhor. A formação de pesquisador também permitiu que eu possa atuar em diferentes áreas, importante para quem é apaixonado por conhecimento, como sou.

Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua própria avaliação, as suas principais contribuições à área de Materiais?

Osvaldo Novais: – Acho que minha maior contribuição seja a de ter participado da construção de uma rede de pesquisas em Materiais, principalmente em filmes orgânicos nanoestruturados. Essa rede tem hoje pesquisadores em várias regiões do Brasil, incluindo conexões internacionais também. No que concerne a contribuições científicas específicas, eu talvez pudesse destacar o estudo de propriedades elétricas de filmes de Langmuir e uso desses filmes como modelos de membrana celular. Outro destaque poderia ser dado a sensores (como as línguas eletrônicas) e biossensores produzidos com filmes nanoestruturados, com a ressalva de que os protagonistas dessas contribuições tenham sido alunos e pós-doutorandos de meu grupo de pesquisa.

Boletim da SBPMat: – Em paralelo a sua atuação na pesquisa em Materiais, você desenvolve estudos sobre processamento de línguas naturais dentro do NILC, núcleo do qual você é membro fundador. Fale-nos um pouquinho sobre essa atividade.

Osvaldo Novais: – Por necessidade, acabei me interessando por escrita científica em inglês, num trabalho inicialmente informal que deu origem a projetos de ferramentas de software de auxílio à escrita. Com o convite para compor a equipe que desenvolveu o primeiro revisor gramatical para o português nos anos 1990, formou-se o NILC, que é hoje referência no mundo todo para o processamento automático de português. Digo isso sem constrangimento, pois os méritos dessa conquista são todos de uma equipe de cientistas da computação e de linguistas, de várias universidades do Brasil, que há anos realizam pesquisa e desenvolvimento do mais alto nível. Minha participação só foi importante no início.

Por duas décadas minhas pesquisas em processamento de línguas naturais (PLN) junto ao NILC eram totalmente desconectadas da área de Física, mas nos últimos anos temos empregado metodologias de Física Estatística para o tratamento de textos. Com o novo paradigma de pesquisa baseado em uso intensivo de dados (chamado “Big Data”), há agora a possibilidade de juntar nanotecnologia – área eminentemente de materiais – com PLN e inteligência artificial, por exemplo nos sistemas de diagnóstico apoiados por computador. Este é um tópico fascinante que permite exercitar a convergência de tecnologias, que dará a tônica da pesquisa e desenvolvimento no século XXI.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos, de modo muito resumido, quais são seus planos para a SBPMat enquanto presidente da sociedade no período 2016-2018.

Osvaldo Novais: – Acho que o plano mais relevante é dar continuidade ao excelente trabalho que as diretorias anteriores realizaram, que fez da SBPMat uma das sociedades científicas mais pujantes no Brasil. Isso inclui manter o excelente nível de nossos encontros anuais, e fortalecer a inserção internacional que a SBPMat tem logrado. Outras metas da nova diretoria são a de incrementar a interação de pesquisadores em materiais com as indústrias instaladas no Brasil, incentivar a participação de jovens pesquisadores na sociedade, e promover programas de divulgação científica e tecnológica, enfatizando o papel central da pesquisa em Materiais para o desenvolvimento tecnológico e social.

Boletim da SBPMat: – Sempre convidamos os entrevistados desta seção do boletim a deixarem uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas. Gostaria de falar algo em particular para esses futuros cientistas/ cientistas juniores?

Osvaldo Novais: – Minha mensagem é a de que se dediquem com afinco para obter uma formação científica sólida, com ênfase no domínio das linguagens do conhecimento, quais sejam as línguas naturais (português e inglês no nosso caso) e as linguagens dos formalismos matemáticos. É essa formação sólida que permitirá a nossos jovens cientistas aprenderem continuamente, o que é essencial numa sociedade de transformações tão rápidas. E que possam perseguir sonhos com a solução de problemas científicos e tecnológicos, que é uma das atividades mais divertidas e renovadoras.

SBPMat convida a comunidade científica a submeter propostas de simpósios para compor seu próximo evento anual.

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.

Site do evento: http://sbpmat.org.br/15encontro/home/

Formulário para submissão de propostas de simpósio: http://www.sbpmat.org.br/proposed_symposium/

[Depois de finalizar a submissão, deve aparecer a mensagem ‘Symposium proposal successfully sent!’]

Boletim da SBPMat – edição 40.

 

Saudações %primeiro_nome%!

Edição nº 40 – 18 de dezembro de 2015 

Notícias da SBPMat

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.
Descadastre-se caso não queira receber mais e-mails.

Caso não esteja visualizando corretamente esta mensagem, acesse este link

XV Encontro da SBPMat será em Campinas em setembro de 2016.

Informações iniciais sobre o próximo encontro anual da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat).

Onde: Campinas (SP).

Quando: de 25 a 29 de setembro de 2016.

Datas importantes:

  • Submissão de propostas de simpósio: janeiro de 2016.
  • Submissão de resumos: até 30 de maio de 2016.
  • Notificação de aceitação de trabalhos para apresentação: até 10 de julho de 2016.

Chairs:

  • Ana Flávia Nogueira (IQ/UNICAMP)
  • Mônica Alonso Cotta (IFGW/UNICAMP)

Comissão Local:

  • Antonio Riul Jr (IFGW/UNICAMP)
  • Carlos Cesar Bof Bufon (LNNano/CNPEM)
  • Christoph Deneke (LNNano/CNPEM)
  • Fernando Sigoli (IQ /UNICAMP)
  • Francisco das Chagas Marques (IFGW/UNICAMP)
  • Jillian Nei Freitas (CTI Renato Archer)
  • Luiz Fernando Zagonel (IFGW/UNICAMP)
  • Talita Mazon (CTI Renato Archer)

Site: http://sbpmat.org.br/15encontro/home/

Mensagem de final de ano da SBPMat.

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 em destaque: Novo integrante da família dos materiais fotovoltaicos.

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 Bi2TeOpoderia 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).

SBPMat na vice-presidência da IUMRS por meio do professor Roberto Faria.

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 em destaque: Delivery de genes com nanomateriais funcionalizados.

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.

Grande Prêmio Capes de Tese para vencedor do prêmio da área de Materiais.

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.