Boletim da SBPMat. 91ª edição.


 

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Boletim da
Sociedade Brasileira
de Pesquisa em Materiais

Edição nº 91. 31 de março de 2020.

Notícias da SBPMat

– Evento anual da SBPMat. Devido às incertezas relacionadas à COVID-19, e para reduzir o risco de prejudicar a saúde de nossa comunidade, o Comitê Organizador do evento, a Diretoria Executiva da SBPMat e a IUMRS decidiram adiar o evento “XIX B-MRS Meeting + IUMRS ICEM”. Mais informações no site do evento: https://www.sbpmat.org.br/19encontro/.

Fórum de sociedades científicas brasileiras. Em 11 de março, a SBPMat participou de fórum convocado pela SBPC que discutiu situação da ciência e estratégias para 2020. A reunião contou com apresentações dos dirigentes das principais agências de fomento do País. Saiba mais.

– Manifesto pela liberação de recursos do FNDCT. SBPMat endossou carta enviada em 19 de março ao ministro de MCTIC pedindo liberação de recursos do FNDCT para compromissos já assumidos do CNPq. Saiba mais.

– Manifesto sobre pronunciamento do Presidente a respeito da Covid-19. SBPMat subscreveu manifesto publicado em 25 de março sobre o pronunciamento de Jair Bolsonaro a respeito da pandemia de Covid-19. Saiba mais.

Artigo em Destaque

Um grupo da UFF desenvolveu uma máquina molecular que armazena fármacos em nanocanais internos, os transporta em meio fisiológico e os libera, abrindo uma nanotampa, apenas quando a acidez do meio aumenta, o que costuma ocorrer no entorno de células cancerosas. Em estudos in vitro, a nanomáquina foi mais eficaz do que o fármaco puro na eliminação de células cancerosas. O trabalho foi recentemente reportado no Journal of Materials Chemistry B. Saiba mais.

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Políticas de CTI

Entrevistamos Mariana Mazza, uma profissional que trabalha há mais de 3 anos monitorando ações do governo com possível impacto em CTI e atuando junto a parlamentares para defender a pesquisa. Ela nos contou em que consiste seu trabalho, quais foram as principais vitórias conseguidas (recursos para bolsas do CNPq, existência da Finep, liberação de recursos contingenciados, entre outras) e quais são seus próximos desafios em um momento marcado por dificuldades e incertezas. Veja aqui.

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Novidades dos Sócios SBPMat

– Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior (IFSC-USP), ex-presidente da SBPMat, assina texto sobre a ciência brasileira publicado em coluna da Folha de São Paulo. Saiba mais.

Comunidade

– Primeira morte por Covid-19 do Rio Grande do Norte corresponde ao professor Luiz Di Souza (UERN), que tinha formação em materiais e pesquisas na área. Saiba mais.

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XIX B-MRS Meeting + IUMRS ICEM
(Foz do Iguaçu, Brasil,
29 de agosto a 2 de setembro de 2021)

O evento foi adiado em função da pandemia de Covid-19.

Nova data do evento: 29 de agosto a 2 de setembro de 2021.

Mesmo local do evento: Rafain Convention Center – Foz do Iguaçu.

Submissão de resumos: Um novo cronograma de submissões será divulgado oportunamente.

Site do evento: www.sbpmat.org.br/19encontro/

Devido às incertezas relacionadas ao COVID-19, e para reduzir o risco de prejudicar a saúde de nossa comunidade, o Comitê Organizador do evento, a Diretoria Executiva da SBPMat e a IUMRS decidiram adiar o evento conjunto XIX B-MRS Meeting + IUMRS ICEM. As conferências estão programadas para acontecer de 29 de agosto a 2 de setembro de 2021, na cidade de Foz do Iguaçu, no Centro de Convenções Rafain. Todos os participantes deverão enviar ou reenviar seus resumos seguindo um novo cronograma a ser divulgado.

Dicas de Leitura: Covid-19 e temas transversais à área de materiais

– Pesquisador da Northeastern University (EUA) sugere nanomedicina teranóstica como abordagem para possíveis tratamentos do novo coronavírus: nanopartículas do tamanho do vírus que possam detectá-lo, aderir a ele e torná-lo inativo dentro do organismo. Saiba mais.

– Quanto “vive” o novo coronavírus em diversos materiais? O tempo de “vida” fora das células justifica sua altíssima disseminação? Trabalho de cientistas dos EUA explica. Saiba mais.

– Usando um dos melhores supercomputadores do mundo, cientistas estão montando um modelo que mostrará todos os átomos da “casca” do SARS-CoV-2 (o vírus causador da pandemia de Covid-19) e a interação entre eles. O modelo computacional deverá ajudar a compreender em detalhe como o vírus age nas células e a desenvolver fármacos e vacinas para o combate à doença. Saiba mais.

Você conhece alguma iniciativa ou oportunidade da comunidade de pesquisa e inovação em materiais que esteja contribuindo ou possa contribuir com o combate à Covid-19 em algum de seus aspectos? Compartilhe com a comunidade. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.

Oportunidades

– Vaga para pesquisador no LANNano/CNPEM. Saiba mais.

– Pós-doc em perovskitas de haletos na UFABC com bolsa Fapesp. Saiba mais.

– Seleção de bolsistas para doutorado na UCS em parceria com UFSCar e Unicamp (programa ASES/CNPq). Projetos: materiais multifuncionais e propriedades nanomecânicas e nanotribológicas de materiais avançados. Saiba mais.

– Prêmio Para Mulheres na Ciência (da L´Oréal, Unesco e ABC), que neste ano comemora 15 anos no Brasil, está com inscrições abertas. Saiba mais.

Editais para pesquisadores e/ou empresas/startups em diversos assuntos com foco no combate à Covid-19

– Edital da Finep e Fapesp para empresas sediadas no Estado de São Paulo para tecnologias para produtos, serviços e processos relacionados ao combate à Covid-19. Saiba mais.

– Edital Fapesp para mobilizar pesquisadores do estado de São Paulo que já possuem determinados projetos Fapesp a direcionar pesquisas em torno do combate à Covid-19. Saiba mais.

– Recursos para startups e micro e pequenas empresas, em particular para soluções relacionadas ao diagnóstico, tratamento e acompanhamento da evolução da Covid-19. Saiba mais.

– Chamada Faperj para pesquisadores ou empresas sediadas no Estado do Rio de Janeiro em temas relacionados ao combate à Covid-19. Saiba mais.

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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.

Artigo em destaque: Uma máquina molecular para combater o câncer.


O artigo científico de autoria de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: A reversible, switchable pH-driven quaternary ammonium pillar[5]arene nanogate for mesoporous silica nanoparticles. Santos, ECS ; dos Santos, TC; Fernandes, TS; Jorge, FL; Nascimento, V; Madriaga, VGC ; Cordeiro, PS; Checca, NR; Da Costa, NM; Pinto, LFR; Celia Ronconi. J. Mater. Chem. B, 2020,8, 703-714. https://doi.org/10.1039/C9TB00946A

Uma máquina molecular para combater o câncer 

Em 2016, as menores máquinas já criadas pelo ser humano, as máquinas moleculares ou nanomáquinas, ganharam visibilidade com o Prêmio Nobel de Química. Essas máquinas de dimensões nanométricas, cujas peças são moléculas que realizam movimentos controlados, poderão ajudar a humanidade a realizar importantes tarefas na escala do diminuto.

Na área da saúde, uma dessas tarefas é o combate eficaz a células cancerosas sem danificar os tecidos saudáveis. Sabe-se que um dos principais problemas das terapias mais usadas atualmente é seu efeito adverso nos tecidos sadios – problema que tem levado muitos cientistas a desenvolver diferentes sistemas que possam levar os fármacos diretamente e sem vazamentos até as células cancerosas.

Na Universidade Federal Fluminense (UFF), a professora Célia Machado Ronconi e sua equipe científica trabalham há dez anos no desenvolvimento de nanomáquinas para o tratamento do câncer. Em seu pós-doutorado, realizado entre 2003 e 2005, a cientista aprendeu sobre máquinas moleculares na University of California, Los Angeles (UCLA), em um dos laboratórios mais qualificados do mundo no assunto, o grupo de pesquisa de Sir James Fraser Stoddart, quem, anos depois, seria laureado com o Prêmio Nobel mencionado no início desta matéria junto a Jean-Pierre Sauvage e Bernard L. Feringa.

Em artigo recentemente publicado no Journal of Materials Chemistry B, a professora Célia Ronconi, sua equipe e colaboradores, todos de instituições brasileiras, apresentaram uma nova nanomáquina composta por um reservatório de fármacos e uma tampa. A máquina é capaz de abrir ou fechar a tampa respondendo a mudanças na acidez do meio no qual se encontra.  Quando o pH do meio é similar ao do sangue de um ser humano saudável (meio fisiológico), a tampa permanece fechada, impedindo a saída do fármaco. Quando o pH é mais ácido, como ocorre no entorno de células cancerosas, a tampa abre e o fármaco é liberado. Em testes in vitro (em laboratório), a nanomáquina carregada com uma conhecida droga quimioterápica demonstrou ser mais eficaz do que o fármaco puro na eliminação de células de câncer de mama, destruindo 92% delas em 48 horas.

O destaque desta figura mostra um zoom da nanomáquina carregada com o fármaco (bolinhas verdes), com um dos nanocanais do reservatório e a sua nanotampa fechada, impedindo a saída da droga.
O destaque desta figura mostra um zoom da nanomáquina carregada com o fármaco (bolinhas verdes). No zoom é possível distinguir um dos nanocanais do reservatório fechado pela sua nanotampa, impedindo a saída da droga.

Com essas características, a nanomáquina desenvolvida na UFF mostra potencial para aplicação na entrega de fármacos quimioterápicos em células cancerosas. “Os resultados deste trabalho foram extremamente promissores”, diz a professora Ronconi. “Porém, ainda há muito a ser estudado. As próximas etapas do trabalho serão testar a nanomáquina carregada com o fármaco em outras linhagens de células de câncer de mama, pois nós testamos apenas para uma linhagem (MCF-7). Também testaremos a toxicidade do dispositivo sem o fármaco em células sadias e, se os resultados forem positivos, serão feitos estudos in vivo, usando nesses ensaios camundongos alterados geneticamente para ter o sistema imune deficiente”, comenta.

Montagem e funcionamento da nanomáquina

Para cumprir a função de reservatório, o grupo da UFF sintetizou nanopartículas esféricas de sílica mesoporosa de cerca de 85 nm de diâmetro. Além de ser biocompatível, esse material tem a particularidade de ter uma estrutura interna similar a um favo de mel, com um conjunto de nanocanais de até 4 nm de diâmetro, nos quais as moléculas do fármaco podem ser armazenadas. As nanopartículas foram recobertas com grupos carboxil (- COOH) que melhoraram a interação do reservatório com a sua tampa. Para a tampa, os pesquisadores escolheram o pilarareno, uma molécula artificial formada por cinco anéis aromáticos ou arenos, cuja primeira síntese data de 2008 na literatura científica.

Na montagem e operação da nanomáquina, as interações eletrostáticas de atração controladas pelo pH do meio foram as grandes aliadas da equipe científica da UFF. De fato, conforme confirmaram os pesquisadores em seus experimentos, em uma solução com pH de 7,4, que representa a acidez do sangue saudável, os grupos carboxil (-COOH) que recobrem o reservatório perdem um próton formando grupos carboxilato (-COO-), negativamente carregados, os quais interagem eletrostaticamente com a tampa positivamente carregada. Dessa maneira, a atração eletrostática aproxima as duas peças da nanomáquina até impedir a saída do fármaco. Ao diminuir o pH, ou seja, ao tornar a solução mais ácida, os grupos carboxilato (-COO-) ganham prótons, neutralizando sua carga. Em consequência, a atração eletrostática entre a tampa e o reservatório se desfaz, a tampa abre e o fármaco é liberado.

Funcionamento da nanomáquina carregada com o fármaco (bolinhas cor de rosa).À esquerda, o pH fisiológico mantém as tampas fechando os nanocanais do reservatório e impedindo o vazamento do fámaco. À direita, o meio mais ácido gera o afastamento das tampas e o fármaco é liberado.
Funcionamento da nanomáquina carregada com o fármaco (bolinhas cor de rosa). À esquerda, em pH fisiológico, as tampas fecham os nanocanais do reservatório. À direita, o meio mais ácido gera o afastamento das tampas e o fármaco é liberado.

Nos experimentos realizados, o grupo da UFF conseguiu liberar a droga quimioterápica parcialmente (34%) em um pH de 5,5 (provavelmente similar ao do entorno de células cancerosas) e quase totalmente (91%) em um meio com acidez de 2,0. Todos os experimentos foram realizados a uma temperatura de 37 °C, similar à do corpo humano.

História do trabalho 

Desde 2009, ano em que se tornou professora da UFF e montou o Laboratório de Química Supramolecular e Nanotecnologia, a professora Célia Ronconi tem trabalhado nas diversas fases do desenvolvimento de diferentes nanomáquinas e sistemas de transporte e liberação de fármacos, utilizando estímulos químicos, magnéticos e luminosos. Durante o doutorado de Evelyn da Silva Santos, sob orientação de Ronconi, um protótipo de nanomáquina foi desenvolvido usando material disponível no mercado. Entretanto, novos estudos realizados depois da defesa do doutorado, que ocorreu em 2018, mostraram que as nanopartículas usadas como reservatórios formavam aglomerados no meio fisiológico (a solução que emula o sangue nos experimentos). Dessa forma, a professora Ronconi envolveu o pós-doc Thiago Custódio dos Santos e a doutoranda Tamires Soares Fernandes no desenvolvimento de um novo material. “Eles deram continuidade ao projeto e sintetizaram um material com excelente dispersão no meio fisiológico e o dispositivo foi refeito, bem como os estudos de liberação do fármaco”, conta a professora. Os testes biológicos da nanomáquina foram realizados no grupo de carcinogênese molecular do INCA, por meio dos pesquisadores Luis Felipe Ribeiro Pinto e Nathália Meireles da Costa, e da técnica Fernanda Jorge. O estudo também contou com a participação do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) na caracterização dos materiais por técnicas de microscopia, realizada no Laboratório Multiusuário de Nanociência e Nanotecnologia (LABNANO). A pesquisa recebeu financiamento das agências CNPq (Projeto Universal), CAPES (Bolsas de Estudo) e FAPERJ (Programas Instituições Sediadas no RJ e Cientista do Nosso Estado).

Os autores principais do trabalho. A partir da esquerda: Evelyn Santos, Thiago Custódio, Tamires Soares e Célia M. Ronconi.
Os autores principais do trabalho. A partir da esquerda: Evelyn Santos, Thiago Custódio, Tamires Soares e Célia M. Ronconi.

Palestra Magna na UFF do Prof. Sir J. Fraser Stoddart, laureado com o Prêmio Nobel de Química de 2016.


O Magnífico Reitor da Universidade Federal Fluminense, Antonio Claudio Lucas da Nóbrega, tem a honra de convidar a todos para a Palestra Magna “The Rise and Promise of Artificial Molecular Machines Based on the Mechanical Bond” com o ganhador do Prêmio Nobel de Química de 2016, Prof. Sir James Fraser Stoddart da Universidade Northwestern (Illinois), no dia 10/04/19 às 14:30h no Cine Arte UFF.

O Prof. Fraser Stoddart, juntamente com os professores Bernard Feringa e Jean-Pierre Sauvage foram agraciados com o Prêmio Nobel de Química pela “concepção, produção e funcionamento de máquinas moleculares artificiais ou nanomáquinas.”

Na Palestra Magna o Prof. Fraser Stoddart, além de explorar o universo da nanotecnologia, fará uma importante discussão sobre trajetória pessoal e sucesso acadêmico.

As inscrições podem ser feitas até o dia 20 de março de 2019 acessando o link: http://bit.ly/UFFAulaNobelQui

Para maiores informações entrar em contato com Profa. Célia M. Ronconi do Departamento de Química Inorgânica-UFF pelo e-mail cmronconi@id.uff.br