sexta-feira, 23 de março de 2012

Pesquisadores descobrem vírus 'invisível' que não usa arquivos

Pesquisadores descobriram uma forma extremamente rara e possivelmente única de malware "fileless" (sem arquivos). O vírus é executado inteiramente na memória, sem a necessidade de salvar qualquer arquivos no HD da vítima.

A descoberta foi feita pela Kaspersky Lab, que recebeu relatos de um ataque de malware que explora uma vulnerabilidade Java comum (CVE-2011-3544) em sites russos, mas sem usar nenhum arquivo, como em um ataque Trojan convencional.

O malware executa JavaScript a partir de um iFrame embutido em um site infectado, injetando um código .dll (instruções) criptografado diretamente no processo Javaw.exe.

O objetivo do malware incomum parece ser duplo: desativar o Controle de Usuário do Windows (UAC) e agir como um "desbravador", criando um bot para se comunicar com um servidor de comando e controle (C&C), a partir do qual pode receber instruções – incluindo uma para instalar o Trojan Lurk no PC.

A desvantagem deste ataque é que o internauta pode ficar livre dele apenas reiniciando a máquina (o que limpa a memória). Neste caso, uma nova infecção seria necessária. No entanto, é extremamente difícil de detectar. Não há arquivos gravados e, a princípio, nenhum arquivo é alterado no computador de destino. Se a falha explorada não é corrigida no micro, então os programas de segurança não vão detectá-la facilmente.

O uso de Java também torna multi-plataforma, capaz de atingir PCs, Macs e Linux.

A Kaspersky lembra que o novo malware é uma herança dos worms Code Red e Slammer de uma década atrás, mas ambos foram criados simplesmente para se disseminar o mais rapidamente o possível. Como ambos atacaram programas específicos da Microsoft usando estouro de memória (buffer overflow), arquivos não eram necessários.

O novo ataque abre uma brecha no sistema, sem chamar a atenção dos softwares antivírus, para o download posterior de um Cavalo de Tróia.

"Com base em nossa análise do protocolo usado pelo Lurk para se comunicar com os servidores de comando, vimos que, ao longo de um período de vários meses, eles processaram ​​pedidos de até 300 mil máquinas infectadas", escreveu o pesquisador Sergey Golovanov.

Fonte: IDG Now!

Segurança de urna eletrônica é violada em teste no TSE

Um grupo de especialistas do Centro de Informática da Universidade de Brasília conseguiu quebrar a segurança de uma urna eletrônica durante testes organizados pelo Tribunal Superior Eleitoral.

Entre nove equipes de especialistas de universidades de todo o país que participaram dos testes, a equipe da UnB foi a única a identificar fragilidades no sistema eleitoral.

Todas as equipes receberam o código-fonte do aplicativo que roda na urna eletrônica.

Sigilo do voto mantido

A equipe da UnB descobriu a ordem cronológica em que 474 eleitores votaram em uma das urnas onde o teste foi realizado.

A simulação, que envolve todos os procedimentos adotados em uma eleição, foi realizada com 475 supostos eleitores, o que representa um índice de acerto de 99,9%.

Os especialistas não conseguiram identificar os autores do voto, mas obtiveram os registros do horário exato em que cada voto foi registrado e revelaram que candidatos esses eleitores escolheram.

"Com um pouco mais de tempo, acredito que teríamos descoberto também quem eram esses eleitores, ou seja, quem votou em quem," afirmou o professor Diego Aranha, que liderou a equipe formada ainda por Filipe Scarel, Marcelo karam e André de Miranda.

Fragilidades

O desafio colocado pelo TSE era o de romper a segurança do voto. Isso significa descobrir o nome dos eleitores e em quem votaram.

Outro objetivo colocado pelo Tribunal Superior Eleitoral foi o de alterar a destinação dos votos de um candidato para outro, mas a equipe da UnB optou por investir o tempo da prova para alcançar um único objetivo.

Nenhum dos nove grupos que participaram atingiu as duas metas colocadas pelo TSE, mas a atuação da UnB surpreendeu os organizadores dos testes porque demonstra que há fragilidades no sistema.

"A equipe da UnB conseguiu dar uma importante contribuição para melhorar a segurança das eleições," afirmou Rafael Azevedo, coordenador de Tecnologia da Informação do TSE.

Insuficiente para fraudar uma eleição

"Os testes realizados pela UnB são de alto impacto, de nível tecnológico avançado. Isso permitiu mostrar ao TSE que o software tem fragilidades e ainda precisa de melhorias," explicou Wilson Veneziano, um dos organizadores do evento.

Mas Veneziano ressalta que o feito, embora demonstre "janelas no sistema", não é suficiente para fraudar uma eleição.

Segundo ele, seria preciso que um hacker ficasse guardando a ordem de votação de cada eleitor para que a violação fosse possível, pois a lista que fica na mesa é arranjada em ordem alfabética.

Biossensores de nanotubos triplicam velocidade de exame

Os nanotubos de carbono possuem propriedades mecânicas e elétricas tidas como extraordinárias, o que tem levado à sua aplicação sobretudo em novos materiais e em componentes elétricos e eletrônicos.

Mas pesquisadores da Universidade do Estado de Oregon, nos Estados Unidos, descobriram como tirar proveito de suas propriedades para a criação de sensores biológicos mais eficientes.

Eles conseguiram triplicar a velocidade com que seus "nano-biossensores" conseguem detectar moléculas e biomarcadores mais complexos.

Segundo a equipe, com os necessários desenvolvimentos, esses super-sensores poderão viabilizar a realização de exames clínicos na hora, no próprio consultório médico, além de servirem para aplicações em toxicologia, monitoramento ambiental e desenvolvimento de novos medicamentos.

Sensor de nanotubo

Tudo foi possível porque os nanotubos de carbono apresentam uma alteração em sua resistência elétrica quando um proteína toca neles.

Essa alteração elétrica, que pode ser medida externamente, varia de uma proteína a outra, permitindo que o sensor acuse a presença de proteínas específicas.

A grande inovação está em que os cientistas descobriram uma forma de evitar que as proteínas grudem no restante do aparato de medição, formado pelo microcanais por onde flui o líquido a ser testado - como o sangue, por exemplo.

Desta forma, elas chegam precisamente até os nanotubos, onde a medição é feita, viabilizando o uso da técnica em um aparelho portátil para a realização dos exames - eventualmente usando um biochip.

Agora a equipe quer melhorar a seletividade do sensor, fabricando nanotubos que aceitem uma proteína, mas não outras. Assim, um único sensor seria capaz de detectar múltiplos biomarcadores.

Plástico morfológico muda de textura conforme a necessidade

Existem plásticos dos mais diversos tipos, de totalmente flexíveis e muito rígidos, de totalmente transparentes a totalmente opacos.

Mas, uma vez fabricados, eles ficarão com suas características próprias até o fim dos seus dias.

Agora, engenheiros descobriram uma forma de fabricar um plástico que, depois de pronto, se altera conforme a necessidade.

"Nós inventamos uma técnica que é capaz de gerar dinamicamente uma rica variedade de padrões, com vários formatos e tamanhos, em grandes áreas de plásticos macios ou polímeros," disse o professor Xuanhe Zhao, da Universidade de Duke, nos Estados Unidos.

A alteração é induzida eletricamente - dependendo da tensão aplicada ao polímero, ele assume uma textura diferente.

Pisos e luvas

O primeiro exemplo desse plástico morfológico é um material que muda sua textura, passando de liso a rugoso, e vice-versa.

Isto permitirá, por exemplo, a construção de pisos para veículos, que fiquem lisos para facilitar a colocação das cargas, e depois passem a apresentar uma rugosidade, para impedir que a carga escorregue e se desloque durante a viagem.

O pesquisador cita outra possibilidade de aplicação: luvas cujas "digitais" possam ser mudadas dependendo da atividade - de manipular materiais de laboratório até escalar montanhas.

O processo de mudança da textura superficial do material é muito rápido.

"O chaveamento é muito rápido, na faixa dos milissegundos, e os tamanhos dos padrões podem ser configurados, de milimétricos até submicrométricos," disse Qiming Wang, que realizou os experimentos.

Revolução solar: astrônomo promete usina solar de 1 GW

Seus criadores a chamam de "revolução solar".

Segundo eles, sua tecnologia é a primeira com capacidade para viabilizar usinas de geração de energia solar fotovoltaica na faixa dos gigawatts.

A maioria dos projetos atuais de fazendas solares de grande porte é do tipo termossolar, que aproveita o calor do Sol para aquecer líquidos e gerar vapor. Este vapor gira turbinas que produzem eletricidade.

O tipo mais tradicional, mas mais caro, é baseado em células solares, ou painéis fotovoltaicos, que usam a luz do Sol para gerar eletricidade diretamente.

A proposta da empresa emergente Rehnu é otimizar esse sistema mais tradicional, gerando mais energia e, desta forma, baixando seu custo.

Espelho de telescópio

Foram colocadas juntas várias tecnologias, todas já bem-conhecidas, mas com melhoramentos individuais que produziram um resultado final muito superior ao obtido em outras plantas-piloto ou plantas de demonstração.

Um módulo Rehnu de geração fotovoltaica consiste de um refletor parabólico com 3,1 metros quadrados, e um equipamento compacto, chamado Unidade de Conversão de Energia, instalado no ponto focal do refletor.

A primeira inovação está no próprio refletor, desenvolvido pelo astrônomo Roger Angel, um dos criadores da empresa, para funcionar como espelho de telescópios.

O Very Large Telescope do ESO, por exemplo, instalado no Chile, usa quatro espelhos construídos com a técnica desenvolvida pelo Dr. Angel, cada um com 8,2 metros de diâmetro.

Células solares de tripla junção

A segunda inovação está no uso de células solares de tripla junção, um tipo de célula solar de altíssima eficiência, detendo todos os recordes de rendimento com larga margem em relação às tecnologias competidoras.

Célula solar de silício atinge 36.9% de eficiência real

O problema é que essas células solares multicamadas são caras, sendo ainda economicamente inviável construir painéis solares comuns com elas.

Esse problema parece ter sido resolvido com a adoção da terceira inovação do módulo Rehnu: uma lente especial para colocar muita luz sobre poucas células solares.

Lente multifocal

O refletor concentra a luz e a coloca exatamente sobre uma lente instalada na parte frontal da Unidade de Conversão de Energia.

Esta é uma técnica bastante conhecida, chamada concentrador solar.

Sua maior vantagem é que ela coloca luz de altíssima intensidade sobre algumas poucas células solares de alto rendimento. Assim, usando poucas células, o painel não sai tão caro.

Isso, é claro, exigiu mais um melhoramento técnico.

Como não se trata de simplesmente focalizar a luz em um ponto, mas em vários pontos, os astrônomos-empreendedores tiveram que desenvolver uma lente capaz de receber a luz concentrada pelo painel e a distribuir igualitariamente entre todas as células solares instaladas dentro do módulo.

De quilo a giga

Segundo seus idealizadores, o custo de instalação de uma usina solar com a tecnologia Rehnu pode chegar a US$1 por watt por volta de 2020, se seus planos de fabricação em larga escala tiverem sucesso.

Sua pretensa usina solar na faixa do gigawatt cobriria uma área de 15 quilômetros quadrados.

Por enquanto, eles estão instalando uma planta de demonstração no deserto do Arizona, que deverá ser capaz de produzir 20 kilowatts.

Câmera a laser enxerga além da esquina

Em Dezembro passado, pesquisadores do MIT divulgaram aquilo que seria a câmera mais rápida do mundo, capaz de mostrar a luz fluindo em câmera lenta através de uma garrafa plástica.

O que eles não contaram na ocasião é que estavam na verdade trabalhando em uma câmera capaz de enxergar coisas escondidas atrás de portas ou paredes - "além da esquina", como eles dizem.

O resultado ainda é primário, longe do que seria uma filmagem direta, mas as imagens têm qualidade suficiente para permitir o reconhecimento do objeto escondido.

No experimento, a câmera gera uma imagem de um boneco de madeira, usado em aulas de arte, fora do campo de visão da câmera - o boneco fica atrás de uma folha de EVA.

O princípio é o mesmo dos periscópios. A diferença é que, em vez de usar espelhos para redirecionar a luz, o sistema usa as paredes, as portas ou o piso.

Câmera por reflexão de laser

A base do equipamento é um laser de femtossegundos, um tipo de laser que emite não uma luz contínua, mas pulsos de luz muito curtos, cada um com uma duração de alguns quadrilionésimos de segundo - 1 femtossegundo equivale a 10-15 segundo.

O pulso de laser é disparado para a parede, que reflete a luz em direção ao objeto além da esquina. O objeto, por sua vez, reflete de volta a luz, que faz o caminho de volta, refletindo-se na parede, e indo até a câmera.

O segredo para capturar apenas a luz que está retornando do objeto, e não toda a luz que se reflete continuamente na parede, é limitar o tempo de coleta da luz pelo sensor da câmera.

O tempo de exposição é de apenas 2 picossegundos, o tempo que a luz leva para viajar 0,6 milímetro - 1 picossegundo equivale a 10-12 segundo.

Como os pulsos de luz emitidos pelo laser são muito curtos, um programa de computador consegue calcular a distância que eles viajaram, medindo o tempo que levou para eles retornarem.

O processo é repetido várias vezes, dirigindo a luz para diferentes pontos na parede, de forma que ela entra no ambiente onde o objeto está escondido em ângulos diferentes.

O detector da câmera mede também a intensidade da luz que chega até ele vinda dos diversos ângulos, o que permite uma reconstrução da estrutura 3D do objeto.

Finalmente, comparando o tempo que cada onda de luz atinge diversas partes do detector, o sistema pode traçar um desenho da geometria do objeto escondido - no experimento, esse processo foi repetido 60 vezes para a geração de uma imagem "além da esquina".

Possibilidades de aplicação

Os cientistas afirmam que, no futuro, o sistema poderia ser usado pelos bombeiros ou pela polícia, para ver onde é seguro entrar, ou por sistemas de navegação para veículos, que poderiam olhar além da esquina ou em outros pontos cegos.

Isso se eles conseguirem tornar o dispositivo mais rápido e mais prático - um laser de femtossegundos portátil oferecendo a precisão exigida para a geração de imagens em tempo real é algo difícil de imaginar com a tecnologia atual - talvez por isso os cientistas tenham dito "no futuro".

Mais dentro das possibilidades é um sistema de imageamento médico que possa ser inserido em um endoscópio, produzindo imagens de partes não facilmente acessíveis do interior do corpo humano.

Brasileiros desenvolvem fármaco inorgânico contra tuberculose

Pesquisadores brasileiros estão desenvolvendo novos fármacos contra tuberculose, capazes de reduzir o tempo médio atual de tratamento, que é de seis meses.

Para isso, os cientistas utilizam carregadores, moléculas que levam os agentes do medicamento pelo organismo até o lugar de origem da doença.

Esses carregadores, também conhecidos como nanopartículas inteligentes, devido ao seu tamanho, são baseados em complexos organometálicos de rutênio.

Os experimentos em laboratório com proteínas in vitro e em pequenos animais foram concluídos com êxito.

Os estudos estão sendo realizados pelos professores Javier Ellena, do IFSC (Instituto de Física de São Carlos, da USP), Alzir Batista, do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e Clarice Queico Leite, da Faculdade de Farmácia da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Araraquara.

Complexos organometálicos

Os pesquisadores procuram investigar as barreiras biológicas que devem ser ultrapassadas por medicamentos até seu alvo específico dentro do corpo, ou seja, os problemas de transporte que acabam por reduzir a eficácia do fármaco contra a doença.

"Para isso, utilizamos os chamados carregadores, que são moléculas maiores e mais flexíveis, com propriedades específicas que as permitem passar através de tecidos e levar os agentes do medicamento até o lugar de origem da doença, que no caso da tuberculose é uma enzima específica", conta o professor Javier.

Estas moléculas estão intimamente relacionadas à atividade de complexos organometálicos de rutênio.

"O corpo humano tem complexos organometálicos, mas em pouca quantidade", aponta o professor do IFSC. "Em grande quantidade, eles podem se ligar a algumas proteínas e danificá-las, causando intoxicação".

O mercúrio, que se encaixa nesta categoria de íons pesados, causa um grande número de intoxicações graves. Por esta razão, os pesquisadores trabalham com o rutênio, um complexo mais estável, mais tolerado pelo organismo humano (portanto menos perigoso) e muito mais bem estudado pela ciência.

"O principal diferencial entre o tratamento atual e este novo fármaco é este carregador, ou seja, temos um novo sistema de liberação dos agentes", esclarece Javier.

Os testes in vitro - aplicação do medicamento em proteínas isoladas em laboratório - já foram realizados com ótimos resultados, além dos testes in vivo, em pequenos animais.

O próximo passo é dar início a experimentos clínicos, em humanos, o que exige grandes preparativos e financiamentos, além de parcerias com empresas farmacêuticas responsáveis pela supervisão dos testes.

Mas uma das grandes superações do projeto foi a investigação da atuação do composto desenvolvido pelos pesquisadores sobre a enzima específica que é fonte da tuberculose no corpo humano.

Biossíntese

Os pesquisadores conseguiram entender melhor a atuação do fármaco dentro do corpo, o que é muito difícil em qualquer medicamento - a atuação dos compostos ocorre ao nível da biossíntese, na parede celular das bactérias.

Outra etapa consiste na caracterização e controle de qualidade de insumos farmacêuticos em estado sólido, ou seja, em forma de comprimidos. "Normalmente, quando se desenha um fármaco, costuma-se pensar em uma produção em pequena escala, mas para garantir que as maiores quantidades utilizadas em testes em laboratório tenham uma ação idêntica ao fármaco pensado originalmente, precisamos fazer uma análise físico-química e verificar se o processo resulta no mesmo produto, com as mesmas qualidades", explica Javier.

Segundo ele, a chave para o bom desenvolvimento da pesquisa foi a interdisciplinaridade e a colaboração de especialistas de diversas áreas. "Conseguimos, em conjunto, produzir um medicamento inorgânico contra a tuberculose", comemora. "Em colaboração, podemos obter resultados muito melhores do que aqueles produzidos sozinhos.".

Lei do mercado

Em países desenvolvidos, segundo o professor Batista, um fármaco leva em média quinze anos para ser disponibilizado no mercado.

O caso da tuberculose é ainda mais complexo, pois continuam a ser pouco atrativos, enquanto investimento, para empresas farmacêuticas internacionais, devido ao baixo poder econômico das populações atingidas.

O fármaco inovador, portanto, além de acenar para a possibilidade de um tratamento mais ágil, atuaria com maior eficiência, com menos efeitos colaterais e pode ser utilizado em conjunto com outros medicamentos, em uma terapia mista, como um coquetel.

Devido a estas otimistas perspectivas, Batista foi convidado para o conceituado Congresso Europeu de Química Inorgânica Biológica, que acontecerá em setembro na Espanha, para apresentar os resultados das pesquisas desta parceria.

Fonte: IFSC

sexta-feira, 16 de março de 2012

Falha grave no Windows expõe usuários e empresas a ataque

A Microsoft lançou seis novos boletins de segurança hoje. Seis é um número muito razoável – muito longe de alguns dos Patch Tuesdays (terça de updates) de 2011. Mas, um dos seis updates é uma falha perigosa no protocolo RDP (Remote Desktop Protocol) que evoca lembranças dos estragos causados por vírus como CodeRed, Nimda, e SQL Slammer.

De acordo com a Microsoft, essa falha no RDP deve ser corrigida o mais rapidamente o possível.

Segundo o CTO da Qualys, Wolfgang Kandek, e o Diretor da Vulnerability Labs, Amol Sawarte, os bugs relatados no boletim MS12-020 são muito perigosos. O RDP permite o acesso remoto a sistemas – em geral, a servidores, para que os administradores possam gerenciá-los remotamente – e um exploit sequer exige credenciais de rede. No entanto, muitos usuários também usam o recurso para permitir administração ou ajuda remota.

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"Isso será muito atraente para hackers", disse Amol Sarwate, gerente de vulnerabilidade da Qualys. "Não parece tão complicado que criem em breve o código [para acionar o bug]", afirma.

A Microsoft enfatizou no blog do Microsoft Security Response Center que empresas usando NLA (Network Level Authentication) estão em risco significativamente menor. O NLA adiciona uma camada de autenticação que torna muito mais difícil um exploit do RDP.

Kandek adverte, no entanto, que o NLA só é nativo no Windows Vista e versões posteriores, incluindo o 7, Server 2008 e Server 2008 R2. Há, no entanto, um software cliente disponível para fazer o NLA funcionar no XP, se necessário.

"É um dia de "alerta vermelho para a segurança de TI", diz Andrew Storms, diretor de Operações de Segurança da nCircle. "Sistemas corporativos estão vulneráveis a um ataque grave de worms".

Para ele, "também uma questão de segurança muito grave para os milhões de servidores em nuvens públicas, pois o acesso habilitado para RDP é muito comum".

Tyler Reguly, Gerente Técnico de Investigação de Segurança e Desenvolvimento da nCircle, diz estar surpreso que a Microsoft tenha esperado até o dia do Patch Tuesday para resolver este problema muito sério. "Faça este update imediatamente, se não antes."

Fonte: IDG Now!

Encontrada solução para curto-circuitos da eletrônica molecular

Pesquisadores da Universidade de Copenhague desenvolveram uma nova plataforma que pode ser usada para o desenvolvimento de componentes eletrônicos moleculares.

E, ao mesmo tempo, eles resolveram um problema que vem desafiando pesquisadores de todo o mundo há pelo menos uma década.

Mais de 10 anos atrás, quando começou a se proclamar que a nanotecnologia poderia revolucionar a tecnologia dos computadores, isto se deveu em parte porque se imaginava que estivéssemos a um passo de desenvolver a eletrônica molecular.

A eletrônica molecular envolve a substituição dos componentes eletrônicos tradicionais, como os transistores, por moléculas, criando minúsculos circuitos eletrônicos para cumprir exatamente as mesmas funções dos computadores e outros aparelhos.

Desafios da eletrônica molecular

Já foram criados inúmeros componentes eletrônicos moleculares, perfeitamente funcionais. Mas interligá-los para criar circuitos maiores não tem-se mostrado fácil.

Esse desafio mostrou-se maior do que o previsto inicialmente, em parte porque os componentes eletrônicos moleculares curto-circuitam quando as moléculas são conectadas aos eletrodos necessários para lhes levar a energia e para ler seus cálculos.

Foi necessário esperar pela descoberta do agora chamado material-maravilha, o grafeno, que se tornou a base da plataforma nanotecnológica agora criada pelos cientistas dinamarqueses.

"Nós agora podemos colocar uma das nossas lâminas de grafeno por cima das moléculas, protegendo o sistema dos curtos-circuitos. Foi assim que desenvolvemos uma nova plataforma tecnológica para uso no desenvolvimento de novos componentes eletrônicos baseados em moléculas," disse Kasper Norgaard.

Novos caminhos

O pesquisador explica que sua equipe agora está tentando utilizar moléculas com diferentes propriedades sobre a plataforma de grafeno - por exemplo, moléculas que podem alternar entre condutoras e não-condutoras.

Isso abrirá o caminho para a eletrônica do futuro em áreas como novas tecnologia de memória, telas ultra-finas e células solares mais eficientes.

Contanto que outro desafio igualmente íngreme quanto os curto-circuitos moleculares não surja pela frente dessa área tão promissora.

Pesquisadores da Unicamp desenvolvem células solares orgânicas

Pesquisadores brasileiros estão desenvolvendo uma nova técnica para a fabricação de células solares fotoeletroquímicas orgânicas.

As células solares orgânicas substituem o silício cristalino tradicionalmente usado (que é inorgânico) por materiais à base de carbono (ou orgânicos).

Elas são promissoras por serem potencialmente muito mais baratas e serem flexíveis, podendo ser aplicadas sobre qualquer superfície. Mas ainda há desafios tecnológicos a vencer antes que elas cumpram todo esse potencial.

Luiz Carlos Pimentel Almeida e seus colegas do Instituto de Química da Unicamp adaptaram uma técnica de fabricação sequencial, chamada deposição camada por camada, para a fabricação das células solares orgânicas.

A deposição camada por camada já é usada pela indústria, mas não na conversão de energia. E os resultados parciais da pesquisa indicam que os filmes finos de multicamadas são candidatos promissores como camadas ativas para células fotovoltaicas orgânicas.

Inspirado pela fotossíntese

Luiz Carlos diz ter-se inspirado no mais eficiente sistema de conversão de energia da natureza, a fotossíntese.

Ele explica que, na fotossíntese, cada peça-chave é colocada numa determinada posição específica, numa organização espacial, e a técnica camada por camada também permite este tipo de organização.

"Se pensarmos a partir da fotossíntese, conseguimos ter maior controle sobre a camada ativa dos dispositivos fotovoltaicos", explica ele.

O que ele fez então foi empilhar camadas dos diversos materiais necessários, incluindo polímeros e nanotubos de carbono, alternando materiais para as cargas negativa e positiva - os polímeros catiônicos são positivos, enquanto os nanotubos de carbono são negativos.

A deposição vai sendo repetida, e as camadas se unem por interações eletrostáticas.

Rendimento das células solares

O rendimento das células solares resultantes variou de 2 microamperes por cm-2 a 7,5 microamperes por cm-2, dependendo da quantidade de camadas aplicadas para formar o filme completo.

As análises mostraram que os nanotubos de carbono são o elemento ativo destas células solares orgânicas, uma vez que nenhuma corrente é produzida quando eles são retirados.

Segundo a professora Ana Flávia Nogueira, coordenadora da pesquisa, a inovação não consiste apenas da adaptação de uma técnica já existente para a fabricação das células solares.

O processo é muito minucioso, com exigências que começam com as etapas de lavagem do substrato e seguem com o posicionamento preciso das camadas, até chegar ao dispositivo ideal.

Ainda assim, as células solares orgânicas resultantes, quando totalmente desenvolvidas, poderão ser muito mais baratas porque poderão ser fabricadas em série, em um sistema contínuo, parecido com a impressão de jornais.

IBM apresenta chip óptico que transmite 1 Terabit por segundo

A IBM apresentou o protótipo de um sistema óptico de comunicação de dados capaz de transferir 1 Terabit de informação por segundo - o equivalente ao download de 500 filmes de alta definição.

O protótipo - batizado de Holey Optochip, algo como "chip óptico furado" - alcançou uma velocidade oito vezes superior à dos componentes ópticos paralelos já construídos até agora.

A velocidade alcançada é equivalente à banda de dados usada por 100.000 usuários dos canais de acesso à internet de altíssima velocidade, que chegam a 10 Mb/s nos países mais avançados.

Os processadores ópticos, ou processadores fotônicos, assim como os chips dedicados ao tráfego de dados pela rede, podem ser muito mais rápidos se deixarem de lado os elétrons e passarem a usar pulsos de luz.

É por isso que os engenheiros estão tentando desenvolver técnicas para a fabricação de chips baseados inteiramente na comunicação por luz, ou que sejam eficientes na "tradução" dos dados eletrônicos (transportados por elétrons) em dados fotônicos (transportados pelos fótons da luz).

Chip óptico furado

O Holey Optochip, que mede 5,2 x 5,8 milímetros, possui 48 furos feitos em uma pastilha de silício padrão.

Os furos permitem o acesso óptico pela traseira do chip a 24 canais de recepção e 24 canais de transmissão, gerando uma arquitetura muito rápida e, ao mesmo tempo, muito compacta.

O consumo de energia do chip furado é modesto, apenas 5 watts, embora a expectativa é que isso venha a melhorar ainda mais no futuro.

Este chip óptico é voltado para a transferência maciça de dados em sistemas de roteamento de redes, na chamada óptica paralela, uma tecnologia de fibras ópticas multimodo de curto alcance, tipicamente por volta de 150 metros.

A óptica paralela é diferente da comunicação serial por fibras ópticas tradicionais. Enquanto nesta a comunicação é apenas duplex, na óptica paralela os dados são transmitidos e recebidos simultaneamente, usando múltiplas fibras.

Trabalho pela frente

Embora esteja trabalhando ativamente na criação de processadores que operam com luz, a IBM afirma que a tecnologia ainda deverá demorar para vir acelerar o acesso à internet para os consumidores.

"Nós pretendemos otimizar a tecnologia para comercialização na próxima década, com a colaboração de parceiros da indústria," disse Clint Schow, pesquisador da empresa.

Bateria de grafeno coleta energia termal do ambiente

Cientistas da Universidade Politécnica de Hong Kong afirmam que ter inventado um novo tipo de gerador/coletor de energia que depende unicamente do calor ambiente para funcionar.

Embora o chamem de "bateria", os cientistas afirmam que seu dispositivo captura a energia termal de íons em uma solução e a converte em eletricidade - sem a necessidade de nenhum tipo de recarregamento.

A invenção poderá ser útil em uma série de dispositivos de colheita de energia, como a alimentação de implantes médicos ou de equipamentos portáteis, usando como fonte de energia o calor do corpo.

Mas, se a descoberta for confirmada, não parecem haver motivos que impeça que ela seja usada em larga escala, para a criação de fontes de energia ambientalmente amigáveis.

Energia dos íons

Quando em solução aquosa, a temperatura e pressão ambientes, os íons viajam a centenas de metros por segundo.

Isso significa que a energia termal desses íons pode atingir vários kilojoules por quilograma por grau de temperatura.

Mas têm sido poucas as pesquisas que tentam capturar essa energia e aproveitá-la de forma útil - transformando-a em eletricidade, por exemplo.

Zihan Xu e seus colegas afirmam ter conseguido isto conectando eletrodos de ouro e prata a uma tira de grafeno.

Eles relatam que seis dessas células colocadas em uma solução de íons de cloreto de cobre produzem uma tensão de até 2 Volts.

Isso é suficiente para acender um LED, o que é impressionante dadas as dimensões envolvidas.

Gerador contínuo

Mais impressionante ainda é o fato de que nem a solução de cloreto de cobre, assim como nenhum outro componente da bateria/gerador precisa ser substituído e nem recarregado.

Ao contrário das baterias de íons de lítio, que convertem a energia química em eletricidade, e precisam ser recarregadas, essa bateria/gerador de grafeno só depende do calor do ambiente para funcionar.

"A saída de nosso dispositivo é contínua, e ele funciona unicamente coletando a energia termal do entorno dos íons de cloreto de cobre. Ou seja, em teoria, ele funciona de forma ilimitada," disse Xu.

Célula termal de grafeno

Sendo assim, o aparelho funcionaria de forma mais parecida com uma célula solar, com a diferença que coleta a energia térmica, em vez da energia luminosa.

Os íons de cobre colidem continuamente com a fita de grafeno, deslocando seus elétrons.

Esses elétrons podem se combinar com os íons de cobre ou viajar através da fita de grafeno e sair pelos eletrodos, gerando a saída elétrica.

Esse é, na verdade, o caminho preferido dos elétrons, já que eles podem viajar muito mais rapidamente pelo grafeno do que pela solução iônica.

E o grafeno parece ser a parte essencial desse gerador/coletor de energia, já que experimentos com grafite e filmes de nanotubos de carbono não apresentaram os mesmos resultados.

O artigo descrevendo a descoberta ainda não foi publicado por uma revista científica, o que significa que esse novo gerador/coletor de energia termal ainda precisa de revisão e confirmação por outros cientistas.

Planta da mata Atlântica combate câncer de pele

Um composto extraído da pariparoba (Pothomorphe umbellata), um arbusto originário da Mata Atlântica, é capaz de inibir o desenvolvimento do melanoma, o câncer de pele.

Os testes de laboratório mostraram que o composto ativo retirada da planta é capaz inclusive de impedir que as células tumorais invadam a camada mais profunda da pele e se espalhem para outros tecidos.

Esse composto ativo, uma molécula batizada de 4-nerolidilcatecol (4-NC), foi isolada e testada por Carla Abdo Brohem, na Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP.

A equipe já iniciou a etapa de testes em animais. Os primeiros resultados estão em artigo publicado na revista Pigment Cell & Melanoma Research.

Melanoma

Segundo Silvya Stuchi Maria-Engler, coordenadora da equipe, o melanoma é a forma mais agressiva de câncer de pele e tem origem nas células produtoras de pigmentos, os melanócitos - entre 20% a 25% dos pacientes diagnosticados com a doença morrem.

"Se tratado na fase inicial, as chances de cura são altas. Mas quando ele se torna metastático o tempo de sobrevida é curto, em torno de oito meses, pois o tumor é muito resistente às drogas existentes. Medicamentos novos, portanto, são bem-vindos", disse.

O composto 4-NC, encontrado no extrato da raiz da pariparoba, já havia demonstrado possuir um potente efeito antioxidante, capaz de proteger a pele dos danos causados pela radiação solar.

Em 2004, uma formulação em gel contendo extrato de raiz de pariparoba foi patenteada para uso cosmético para prevenção do câncer de pele.

Testes posteriores, em culturas de células tumorais, demonstraram que o 4-NC era capaz de induzir a morte celular.

Agora, no modelo de pele em 3D, o 4-NC impediu que as células tumorais migrassem da epiderme para a derme. Dependendo dos testes de toxicidade em animais, ela poderá ser testada em humanos.

"Mesmo que ele não se prove eficaz contra o melanoma nas demais etapas da pesquisa, o composto tem diversas qualidades. Podemos avaliá-lo contra outros tipos de câncer", disse a professora Silvya.

Pele artificial

Para testar o composto da planta medicinal, as pesquisadoras usaram uma pele artificial, também desenvolvida pela equipe.

"A gente chama de artificial, mas se trata de pele humana reconstruída em laboratório," explica Silvya. Tudo começa com um fragmento de pele doado após cirurgia plástica, que a equipe recebe graças a parcerias com o Hospital Universitário e com o Hospital das Clínicas.

Os cientistas então isolam os constituintes básicos da pele - fibroblastos, queratinócitos e melanócitos - e os armazenam em um biobanco.

"No momento em que precisamos testar uma nova molécula, remontamos esses elementos e construímos um tecido muito semelhante à pele humana", conta a cientista.

Modelo de pele

Além dos estudos com o 4-NC, a pesquisa tem outros desdobramentos. Em um deles, células do sistema imunológico estão sendo acrescentadas ao modelo de pele artificial, deixando-o ainda mais completo.

"Dessa forma, além de testar a toxicidade e a eficácia de um novo composto, poderemos avaliar se ele tem potencial para causar alergia ou irritação", explicou.

Em outra vertente, os pesquisadores simulam in vitro as condições de uma pele envelhecida.

"Com o passar dos anos, resíduos de glicose se depositam sobre as proteínas, como por exemplo o colágeno. Isso desorganiza a matriz extracelular que compõe a camada dérmica da pele, causando rugas e flacidez", disse Silvya.

Esse problema, acrescentou, ocorre de forma mais evidente na pele de pacientes diabéticos e tornam mais difícil a cicatrização de ferimentos. O modelo de pele envelhecida, portanto, permitirá testar a ação de cosméticos antirrugas e de medicamentos para a pele de diabéticos.

"Nosso objetivo, a longo prazo, é realizar transplante de pele para tratar feridas crônicas e queimaduras", disse.

A vantagem das pesquisas feitas com pele artificial é a redução no uso de cobaias, além de ser um tecido mais semelhante ao humano. No caso dos cosméticos, é possível eliminar totalmente os testes em animais.

Pele nacional

Na Europa e nos Estados Unidos são vendidos kits de pele artificial para a indústria cosmética e farmacêutica.

No Brasil, as empresas precisam enviar suas moléculas para serem testadas no exterior, embora o país já possua a tecnologia.

"Fomos procurados por diversas empresas, mas não temos condições de realizar esse serviço como rotina. Para isso, seria preciso grande investimento em equipamentos e treinamento de profissionais", disse a pesquisadora.

Substância antianêmica pode ser usada contra infecções

A eritropoietina, hormônio produzido no rim e utilizado medicinalmente para tratar a anemia, pode ser usada para tratar a sepse, um grau avançado de infecção.

"Atualmente o principal tratamento da sepse é feito com antibióticos e soro para manter a pressão arterial em caso de choque séptico, que é o pior tipo de sepse", afirma a médica Camila Eleutério Rodrigues, da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP).

Em sua pesquisa, Camila estudou a utilização do ativador contínuo do receptor da eritropoietina (CERA, sigla em inglês).

Efeito duradouro

O trabalho de Camila segue a tendência internacional de buscar alternativas para o tratamento da sepse.

O estudo mostra que a diferença do CERA para a eritropoietina é a capacidade de funcionar por um maior período no organismo.

"O paciente que usa a eritropoietina precisa de três doses semanais. Já com o CERA é possível tratar o paciente anêmico com uma dose por mês", afirma.

Remédio seguro

A substância também tem outro aspecto que incentivou o seu estudo como alternativa para o tratamento de infecções: a eritropoietina já é usada para tratar anemia em pessoas que têm doença renal crônica.

"Ela tem como propriedades a capacidade de inibir a morte celular em alguns casos, além de ser capaz de aumentar a pressão arterial e modular o sistema imunológico, com possível ação de inibição de atividade inflamatória", explica Camila.

A vantagem de a eritropoietina ser uma substância utilizada em humanos em outros tratamentos é já serem conhecidos seus efeitos colaterais e saber-se que é uma substância segura.

Sepse

A sepse é definida como uma síndrome de reação inflamatória sistêmica associada a um foco infeccioso.

Frequentemente leva à disfunção de múltiplos órgãos, sendo que os mais afetados costumam ser os pulmões e os rins.

Nos Estados Unidos, a sepse está associada a 11% das internações em unidade de terapia intensiva (UTI) e é responsável por cerca de 10% das mortes registradas anualmente.

Os estudos foram realizados a partir de induções de sepse em ratos de laboratório pela exposição do abdômen a bactérias.

Segundo Camila, esse é o modelo animal que melhor mimetiza a sepse humana. "É o que acontece, por exemplo, quando uma pessoa tem uma úlcera perfurada", afirma.

Os animais sépticos apresentaram problemas como disfunção renal, hepática e de pequenos vasos sanguíneos. "Percebemos que eles também têm expressão aumentada de toll like receptors tipo 4 (TLR4), de fator nuclear kappa B (NF-kB) e citocinas inflamatórias. Há ainda a redução na expressão de receptores de eritropoietina no rim", afirma Camila.

Citocinas

O TLR4 é um receptor presente nas células do sistema imunológico que, em contato com bactérias, inicia a inflamação pelo corpo. O NF-kB é uma substância presente no sangue que, quando estimulada, atua no núcleo das células produzindo citocinas, proteínas que atuam na ativação da resposta do sistema imunológico à infecção.

Uma grande quantidade dessas substâncias no organismo indica a presença de uma infecção severa.

Os ratos tratados previamente com o CERA apresentaram melhora nas disfunções renal, hepática e microvascular, além de terem menor expressão de TLR4, NF-kB e citocinas. Eles também expressaram mais receptores de eritropoietina no rim que o grupo séptico.

Fonte: USP Online

domingo, 11 de março de 2012

Pó de café usado vira material luminescente para Medicina

Pesquisadores da Universidade Nacional de Taiwan usaram pó de café usado como matéria-prima para criar nanopartículas luminescentes.

Essas nanopartículas, ou nanopontos luminescentes, têm uma ampla gama de usos, da optoeletrônica às células solares, mas destacam-se sobretudo na geração de imagens de tecidos biológicos.

O problema é que os pontos quânticos fotoluminescentes atuais são feitos com cádmio e selênio, materiais altamente tóxico para os tecidos vivos.

Pontos quânticos de carbono

Pin-Che Hsu e seus colegas criaram então os nanopontos de carbono, ou C-dots, que são totalmente biocompatíveis, têm boa estabilidade química e um ótimo rendimento quântico, o que significa que eles emitem luz com boa eficiência.

O mais interessante é que, em vez dos complicados e caros banhos químicos usados para fabricar os pontos quânticos normais, os cientistas pouco mais fizeram do que moer e separar o pó de café já usado.

"A borra de café usado foi seca em um forno a 110°C antes de ser submetida à moagem em uma granulometria fina. Depois de calcinado a 300°C por 2 horas em ar, o pó carbonizado foi resfriado e disperso em etanol," escrevem os pesquisadores.

E os nanopontos luminescentes estavam prontos, bastando ser separados por centrifugação, para descartar as partículas maiores restantes.

"Os pontos quânticos de carbono assim preparados têm um diâmetro médio de 5 nanômetros, com um rendimento quântico de 3,8%, afirmam.

Ciência colorida

O material biocompatível foi testado gerando imagens de células vivas para detectar a angiotensina I, um peptídeo que causa a contrição dos vasos sanguíneos, podendo levar à hipertensão.

Além de usar o pó preto de café para produzir um material que emite diversas cores, os pesquisadores afirmam que sua pesquisa é uma vitória do promissor campo da química verde.

LED supera 100% de eficiência

Físicos conseguiram demonstrar na prática, pela primeira vez, que um semicondutor pode emitir mais energia do que consome.

O semicondutor é um diodo emissor de luz - um LED - que absorve energia na forma eletricidade e a emite na forma de luz.

Os cálculos teóricos que indicavam que isso era possível foram feitos há décadas.

A energia absorvida por um elétron que viaja através de um LED é igual à sua carga vezes a tensão aplicada, que causou seu movimento.

Mas se esse elétron ocasionar a emissão de um fóton, ou seja, se ele produzir luz, a energia do fóton emitido depende da chamada bandgap - a diferença de energia entre os elétrons da camada de condução e da camada de valência - que pode ser muito maior.

Ou seja, potencialmente a energia gerada pode ser maior do que a energia consumida.

Mas ninguém nunca havia visto isto acontecer na prática.

No limite inferior

Como, na maior parte dos casos, a grande maioria dos elétrons não produz fótons, o rendimento médio, em termos da luz emitida por um LED, fica abaixo da potência elétrica consumida.

Parthiban Santhanam e seus colegas do MIT (Massachusetts Institute of Technology) conseguiram produzir o efeito previsto pela teoria, ainda que, em seu LED, menos de 1 em cada 1.000 elétrons produza efetivamente um fóton.

Eles criaram um LED com uma bandgap muito estreita, e aplicaram uma tensão tão pequena que o componente funciona como se fosse um resistor.

A partir daí, eles começaram a cortar a tensão pela metade, reduzindo a potência elétrica por um fator de 4.

Mas o número de elétrons - e, por decorrência, a potência da luz emitida -, caiu apenas por um fator de 2.

Picowatts

Ao chegar a uma potência elétrica de entrada de 30 picowatts, os pesquisadores detectaram cerca de 70 picowatts de luz emitida.

Essa energia extra vem das vibrações da rede atômica do material, induzidas pelo calor ambiente - logo, o LED se resfria ligeiramente, como acontece nos trocadores de calor termoelétricos.

O experimento fornece luz insuficiente para a maioria das aplicações práticas.

Contudo, ele demonstra que aquecer os diodos emissores de luz aumenta sua potência de saída e sua eficiência.

Isso significa que eles podem se comportar como motores de calor termodinâmicos - mas provavelmente não nas altas velocidades de chaveamento que eles alcançam nos aparelhos eletrônicos modernos.

Fonte: APS

Ampliação de redes de celulares pode ser feita sem novas antenas

Enquanto as operadoras de telefonia celular brasileiras se ocupam em disfarçar as antenas para fugir da legislação, pesquisadores alemães demonstraram que a demanda pode ser atendida com eficiência se as diversas operadoras compartilharem suas redes.

Está difícil lidar com o aumento da demanda pelas transmissões de voz e de internet no mundo todo. Na Alemanha, por exemplo, onde o estudo foi realizado, o volume de tráfego na internet móvel aumentou 82% por usuário só em 2011.

O professor Volker Jungnickel, do Instituto Heinrich Hertz, afirma que dois ou mais provedores podem usar a mesma rede, compartilhando as frequências e, mais importante, toda a infraestrutura.

Isso diminuiria os investimentos necessários, melhoraria o serviço para os usuários, ampliaria a cobertura e dispensaria os subterfúgios de ter que ficar disfarçando as antenas.

Absorvendo os picos de demanda

"Na cidade, através da combinação das funções, [as operadoras] podem dobrar a densidade das estações-base e, portanto, a capacidade das redes. A taxa de dados por área de superfície aumenta, e mais usuários são atendidos com o serviço sem que seja necessário instalar novas antenas. Finalmente, os usuários finais ganham com menores tempos de download e upload," explica o pesquisador.

O aparente milagre é conseguido compartilhando, ou absorvendo reciprocamente, os picos de transmissão de dados de curto prazo: se uma rede está sobrecarregada, a operadora pode aumentar a sua largura de banda tomando emprestadas frequências de outro parceiro da rede.

Como as frequências podem ser divididas dependendo não só da carga, mas também do canal, se a recepção estiver ruim na própria rede, pode-se simplesmente usar o espectro de um parceiro da rede.

Algoritmos inteligentes

O compartilhamento do espectro de banda nas redes de telefonia celular está sendo tornado possível por meio de algoritmos inteligentes que controlam a atribuição de frequências de rádio de uma forma descentralizada.

Para que isso aconteça, determinadas informações, tais como a carga de tráfego, a qualidade do canal, e quais serviços estão sendo utilizados no momento, são compartilhadas continuamente entre as operadoras.

"Com a nossa tecnologia, as redes podem se coordenar para fornecer acesso a recursos adicionais de rádio na rede do parceiro. Com o auxílio de regras fixas, nós podemos distribuir o processamento do sinal através das redes, de modo que nenhum controle central é necessário," conclui Jungnickel.

Ele batizou sua tecnologia de LTE Spectrum Sharing, ou compartilhamento de espectro em redes LTE (Long-term-evolution).

Descoberto o MicroDNA, uma nova entidade genética

Cientistas identificaram uma nova forma de DNA, largamente presente em organismos multicelulares, inclusive no homem.

Trata-se de um tipo até agora desconhecido de DNA circular extracromossômico, já batizado de microDNA.

A equipe de Yoshiyuki Shibata, da Universidade da Virgínia (EUA), descobriu esta nova entidade de DNA em tecidos de camundongos e em linhagens de células humanas cultivadas em laboratório.

A descoberta foi publicada nesta quinta-feira na revista Science.

DNA mais curto

O microDNA possui de 200 a 400 pares de bases de comprimento.

Isto o torna mais curto do que a maioria dos tipos já conhecidos de DNAs circulares extracromossômicos, ou eccDNA (extra-chromosomal circular DNA).

Os eccDNA, ou plasmídeos, são moléculas circulares de DNA independentes e capazes de se reproduzir independentemente do DNA cromossômico, o DNA "principal".

O recém-descoberto microDNA pertence a esse grupo.

Controle de genes

O microDNA parece ser derivado de sequências genômicas únicas e não repetitivas, que são muito frequentemente localizadas nas regiões associadas com genes específicos.

A maioria dos eccDNA, por outro lado, surge a partir de sequências genéticas repetitivas, elementos genéticos transponíveis ou genomas virais, segundo os pesquisadores.

Esta nova forma de eccDNA também parece vir de regiões do DNA ligadas aos nucleossomos, um conjunto formado por duas espirais de DNA enroladas em torno de uma proteína - a unidade fundamental da cromatina.

Experimentos de laboratório revelaram que a formação deste microDNA conduz frequentemente a deleções em células somáticas e em células ligadas à reprodução.

Sensor de origami de papel faz exames de malária e HIV

Inspirados na arte japonesa de dobradura de papéis, o origami, químicos da Universidade do Texas (EUA) criaram um sensor de papel 3-D que pode ser impresso em uma impressora a laser comum.

O sensor de papel de origami é capaz de realizar exames virais ou bacterianos, podendo detectar, por exemplo a malária ou o HIV.

E eles não custarão mais do que alguns centavos cada um.

Segundo Hong Liu, que desenvolveu a técnica, sensores de tão baixo custo poderão ser extremamente úteis nas regiões mais pobres, onde não existem laboratórios ou onde há muitas pessoas que não podem pagar pelos exames.

Medicina para todos

Sensores de papel unidimensionais, como aqueles usados em testes de gravidez, já são comuns, mas têm suas limitações, afirmam os pesquisadores.

Já os sensores 3-D feitos por dobradura podem testar mais substâncias em uma menor área superficial e fornecer resultados de exames mais complexos.

"Qualquer um pode dobrá-los," garante o professor Richard Crooks. "Você não precisa de um especialista. Assim, pode-se facilmente imaginar uma ONG com alguns voluntários dobrando essas coisas e as distribuindo."

"Estamos falando de medicina para todos," complementa o orientador da pesquisa.

Segundo Liu, a inspiração para seu trabalho veio quando ele participou de uma outra pesquisa envolvendo sensores de papel, na Universidade de Harvard.

Biochip de papel deixará exames clínicos mais baratos

Mas a nova técnica é mais simples e muito mais barata, dispensando até mesmo um processo industrial de fabricação.

Sensor 3D de origami

Crooks afirma que o princípio de funcionamento do sensor, que já foi testado com sucesso na detecção de glicose e de uma proteína, é semelhante ao do teste de gravidez.

Um material hidrofóbico, como cera, e um material fotossensível, são colocados sobre minúsculos canais traçados em um papel para cromatografia - um papel de filtro.

Essas estruturas canalizam a amostra que está sendo analisada - urina, sangue ou saliva, por exemplo - para pontos no papel onde foram incorporados reagentes sensíveis à substância que se está procurando.

Se a substância detecta o marcador que está procurando, ela vai reagir de uma forma facilmente detectável.

Ela pode se transformar em uma cor específica, por exemplo, ou fluorescer sob luz ultravioleta.

Basta então olhar para ver o resultado.

Cientistas descobrem uma chave que desliga a dor

Todos já nos acostumamos com a ideia de analgésicos e anestesias, mas seria muito melhor se houvesse uma forma de simplesmente desligar a dor.

A ideia de um interruptor da dor é um conceito muito atraente, mas será que é algo realista?

Muito provavelmente, porque químicos acabam de demonstrar em experiências de laboratório e em animais que é possível inibir a atividade de neurônios sensíveis à dor, utilizando um agente que atua como um interruptor fotossensível.

Ou seja, eles construíram um inibidor neural da dor controlado pela luz.

A notícia coincide com um anúncio feito há poucos dias por uma outra equipe de cientistas, da descoberta de uma espécie de "chave geral para o sistema imunológico".

Molécula chave

O novo composto fotoquímico contra a dor, batizado de QAQ, foi desenvolvido por Dirk Trauner e seus colegas da Universidade Ludwig-Maximilians (Alemanha), em colaboração com colegas em Berkeley (EUA) e Bordeaux (França).

Segundo eles, sua técnica é uma ferramenta valiosa para estudos sobre a neurobiologia da dor. Mas pode ser muito mais no futuro.

A molécula é composta de duas partes funcionais, cada uma contendo um amônio quaternário, ligados entre eles por uma ligação dupla de hidrogênio (N = N).

É esta ponte que forma a "chave", já que sua conformação física pode ser alterada pela luz.

Iluminá-la com luz de um comprimento de onda específico faz com que a molécula se altere, passando de uma forma inclinada para uma forma estendida; a exposição à luz de uma cor diferente reverte o efeito.

Lidocaína

Uma metade da QAQ se assemelha a um dos análogos ativos da lidocaína, um anestésico local muito usada por dentistas.

A lidocaína bloqueia a percepção da dor inibindo a ação de neurorreceptores encontrados em células nervosas específicas na pele, que respondem a estímulos dolorosos e transmitem sinais para a medula espinhal.

Neurorreceptores são proteínas que atravessam a membrana exterior das células nervosas. Elas possuem poros deformáveis que se abrem em resposta a estímulos adequados, e funcionam como canos que permitem que íons eletricamente carregados passem para dentro ou para fora das células.

O canal de íons alvejado pela porção da QAQ semelhante à lidocaína responde ao aquecimento induzido pela luz, permitindo que os íons de sódio carregados positivamente passem para o interior das células.

Isto altera o potencial elétrico através da membrana, o que, em última análise, conduz a transmissão de impulsos nervosos.

Desligando a dor

Em seus experimentos, os pesquisadores se aproveitaram do fato de que QAQ pode infiltrar-se através de canais iônicos endógenos para introduzir a molécula nas células nervosas.

Este é um passo crucial, porque seu ponto de ação está localizado na face interior do canal de íons alvejado.

Além disso, a "porção lidocaína" da QAQ se liga a este local apenas se a molécula estiver em sua conformação estendida.

Quando as células foram irradiadas com luz com comprimento de onda de 380 nanômetros, que faz a ponte se curvar, a transmissão do sinal foi reativada em uma questão de milissegundos, religando a transmissão dos sinais de dor.

A exposição à luz com um comprimento de onda de 500 nanômetros, por outro lado, reverte a molécula para a forma estendida e restaura a sua ação inibitória da dor, ou seja, a molécula funciona realmente como um interruptor de dor reversível.

O efeito analgésico do interruptor de dor foi confirmado utilizando animais de laboratório.

Verme parasita vira nova arma contra alergias

Um verme parasita pode ser a nova esperança na luta contra as alergias.

A alegação soa estranha depois de séculos de luta contra os microrganismos e o uso da higiene pessoal como forma de melhorar a saúde pública.

Mas parece que o mundo ocidental foi longe demais, e eliminou microrganismos que ajudavam o ser humano a desenvolver imunidade própria contra esses patógenos.

Segundo o Dr. Rick Maizels, da Universidade de Edimburgo (Escócia), essa limpeza excessiva é a explicação para o crescimento inédito das alergias.

Excesso de higiene

A alegação vem reforçar a chamada Hipótese da Higiene, que demonstra que a limpeza excessiva faz as pessoas adoecerem mais e terem mais alergias.

O Dr. Maizels acredita que a saída para as alergias induzidas pelo excesso de higiene pode ser encontrada nos próprios germes eliminados da convivência com os humanos.

Eles estão trabalhando para isolar o componente desses microrganismos que é responsável pelo efeito redutor sobre as alergias quando as pessoas são expostas a eles.

Assim, as pessoas poderão se defender das alergias sem precisar submeter a si próprias e aos seus filhos a sessões de "emporcalhamento".

Helmintos

Os pesquisadores descobriram que uma grande proporção das pessoas tolerantes a um tipo de verme parasita intestinal - os helmintos - apresenta menores níveis de alergias.

"Os helmintos estão instruindo o sistema imunológico a ser menos reativo, o que faz sentido porque o sistema imunológico não elimina os parasitas. Isso não é bom para os seres humanos, mas o que parece ser bom é que os helmintos têm o efeito de enfraquecer as alergias," disse o Dr. Maizels.

Os pesquisadores isolaram as moléculas que parecem estar envolvidas no processo que resulta em um forte "amortecimento das alergias".

Sujeira na medida certa
Link
Será necessário mais cerca de um ano para completar os testes de cada molécula individualmente.

A seguir, eles esperam encontrar um parceiro industrial interessado no desenvolvimento de um fármaco que possa ser testado em humanos.

Até lá, segundo o pesquisador, para combater o problema das alergias, "nós precisamos apenas alcançar a porção correta de sujeira."

Descoberta nova molécula na luta contra as alergias

domingo, 4 de março de 2012

Chips de arrancada aumentam velocidade de celular em 10 vezes

Corredores velocistas vão ao limite humano para quebrar recordes de velocidade, mas nem mesmo Usain Bolt poderia manter o ritmo por mais do que alguns poucos minutos.

Agora, engenheiros estão usando esse mesmo princípio para criar processadores muito mais rápidos.

Em vez de processadores que tentem rodar a toda velocidade o tempo todo, a ideia é construir chips capazes de tornar smartphones e outros equipamentos portáteis até 10 vezes mais rápidos, sem fritar a bateria na primeira arrancada.

"Na realidade, estamos propondo construir computadores que ficam cansados," explicou Milo Martin, da Universidade de Pensilvânia. "Mas o lado positivo é que você pode fazer um bocado a mais por curtos períodos de tempo."

Processamento sob demanda

A proposta de Martin e seus colegas é construir processadores com mais de uma dúzia de núcleos.

Um telefone celular usaria apenas um núcleo para seu uso normal, para conversar com alguém, por exemplo.

Mas bastaria uma solicitação de processamento mais pesado, como o processamento ou a transferência de uma imagem ou uma sintetização do SIRI, para que todos os núcleos entrassem imediatamente em operação, atendendo à solicitação em menos de 1 segundo.

A seguir, os núcleos extras se desativariam automaticamente para resfriar, e ficariam aguardando o próximo sprint.

Processador Bolt

Para permitir que o chip rode em modo full por mais tempo, os pesquisadores sugerem incorporar um material de mudança de fase, ou PCM (Phase change materials), capaz de absorver calor rapidamente.

O grupo simulou um "chip de arrancada" com 16 núcleos e verificou que ele pode resultar em um aumento de desempenho de 10 vezes sem impor nenhuma exigência nova de hardware para um telefone celulares.

De posse de seus cálculos, os pesquisadores agora planejam construir um protótipo do seu processador de 16 núcleos.

Metatrônica demonstra primeiros circuitos lógicos ópticos

Em 2005, um grupo de cientistas da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, publicou um artigo teórico no qual eles demonstravam que era possível usar nanopartículas para criar componentes optoeletrônicos.

Quando esses componentes optoeletrônicos pudessem ser construídos - essencialmente os equivalentes ópticos dos resistores, capacitores e transistores -, diziam os cientistas, então seria possível substituir a eletricidade pela luz na construção de circuitos lógicos - computadores, por exemplo.

Teoria descreve como criar circuitos totalmente ópticos

Agora, Nader Engheta e sua equipe finalmente transformaram seu sonho em realidade, criando componentes ópticos "integrados" que podem ser usados para criar circuitos lógicos.

Em eletrônica, o termo lumped - integrado, ou aglomerado - é normalmente usado para descrever elementos que podem ser tratados como uma caixa preta, algo que, partindo de uma entrada conhecida gera sempre uma saída previsível, sem que o projetista precise se preocupar com o que está ocorrendo dentro desse componente.

O que problema é que não é fácil construir caixas pretas com componentes ópticos.

"A óptica sempre teve seus próprios análogos de componentes, coisas como lentes, guias de onda e grades," explica Engheta "mas eles nunca foram integrados. Esses componentes são todos muito maiores do que o comprimento de onda da luz, porque isso era tudo o que se poderia construir nos velhos tempos. Para os eletrônicos, os elementos aglomerados sempre foram muito menores do que o comprimento de onda em que funcionam, que está na faixa de frequência do radio ou micro-ondas."

Metamateriais + eletrônica

Tudo mudou com a nanotecnologia, como Engheta havia previsto há sete anos, permitindo a construção de componentes com dimensões na faixa dos nanômetros.

E eles foram encontrar o que procuravam nos metamateriais, estruturas sintéticas que se tornaram famosas por sua aplicação nos mantos da invisibilidade, mas cuja principal característica é uma excepcional capacidade para lidar com a luz.

No experimento, o grupo utilizou uma estrutura parecida com um pente, formada por nanobastões retangulares feitos de nitreto de silício.

Os cruzamentos dos nanobastões e os intervalos entre eles formam padrões que manipulam a luz de forma a replicar o funcionamento dos resistores, bobinas e capacitores - tudo exatamente como na eletrônica, com a diferença de que tudo funciona no comprimento de onda da luz.

Os nanobastões foram iluminados com um feixe de luz na faixa do infravermelho médio. Os cientistas então usaram espectroscopia para medir a onda conforme ela passava através do pente.

Repetindo o experimento usando nanobastões com nove diferentes combinações de larguras e alturas, eles demonstraram que a "corrente óptica" e a "tensão óptica" foram alteradas pelos resistores ópticos, pelos indutores ópticos e pelos capacitores ópticos, tudo com parâmetros correspondentes àquelas diferenças de tamanho dos nanobastões.

"Uma seção do nanobastão funciona tanto como indutor quanto como resistor, e o hiato com ar age como um capacitor," explica Engheta.

Metatrônica

Os cientistas batizaram sua nova técnica de metatrônica - uma junção de metamateriais com eletrônica. É ainda uma prova de conceito, mas extremamente promissora.

"Se tivermos a versão óptica desses componentes agrupados em nosso estoque, nós poderemos de fato fazer projetos similares ao que se faz hoje na eletrônica, mas operando com luz. Nós poderemos construir um circuito com luz," diz Engheta.

Até mais do que isso, porque, além de alterar as dimensões das nanoestruturas, assim como o material com que são fabricadas, o funcionamento desses circuitos de luz pode ser alterado mudando a orientação da luz.

Isto pode dar aos futuros circuitos metatrônicos possibilidades e arranjos de componentes impensáveis na eletrônica - algo como mudar as características da corrente elétrica que percorre os componentes eletrônicos e, com isso, fazê-los funcionar de forma diferente.

A possibilidade existe porque a onda de luz tem polarizações: o campo elétrico que oscila na onda tem uma orientação definida no espaço. Na metatrônica, é esse campo elétrico que interage com os componentes e é alterado por eles. Assim, mudando a orientação do campo elétrico é mesmo que reconfigurar inteiramente o hardware.

E as possibilidades não acabam por aí. Os pesquisadores trabalharam com pentes de nanobastões, que são essencialmente bidimensionais. Mas é possível construir estruturas tridimensionais.

Assim, a luz que chega até a caixa preta de um lado encontra um circuito lógico totalmente diferente daquele que será usado por um feixe de luz que chegue por cima ou por baixo.

Alfabeto óptico

"Uma das razões do sucesso da eletrônica é a sua modularidade. Nós podemos construir um número infinito de circuitos dependendo de como organizamos diferentes componentes, de forma parecida com que organizamos as letras do alfabeto em diferentes palavras, frases e parágrafos," compara Engheta.

"Nós agora estamos trabalhando na construção de componentes ópticos mais complicados. Nós estamos construindo essas letras uma por uma," conclui o pesquisador.

Resolvido mistério de dois tipos sanguíneos raríssimos

Você provavelmente conhece seu tipo de sangue: A, B, AB ou O. Você pode até saber o seu fator Rhesus, ou seja, se você é Rh positivo ou negativo.

Mas e o seu tipo de sangue Langereis? Ou o tipo de sangue Júnior? É positivo ou negativo?

Não se preocupe: a maioria das pessoas nunca ouviu falar deles.

No entanto, esse conhecimento pode ser "uma questão de vida ou morte", diz Bryan Ballif, biólogo da Universidade da Vermont (EUA).

Tipo de sangue japonês

Embora os problemas de transfusão de sangue devido aos tipos sanguíneos Langereis e Júnior sejam raros em todo o mundo, várias populações étnicas estão em maior risco, destaca Ballif.

"Acredita-se que mais de 50.000 japoneses sejam Júnior negativo e podem ter problemas de transfusão de sangue ou de incompatibilidade mãe-feto," escreve ele.

Mas a base molecular destes dois tipos de sangue permanecia um mistério - até agora.

Ballif e seus colegas acabam de divulgar a descoberta de duas proteínas nos glóbulos vermelhas do sangue responsáveis por esses tipos menos conhecidos de sangue.

Resistência ao câncer

Foram identificadas duas moléculas que são proteínas especializadas de transporte, chamadas ABCB6 e ABCG2.

As últimas proteínas para esses grupos sanguíneos raros foram descobertas quase uma década atrás, conta Ballif, "por isso é bastante notável termos identificado duas apenas neste ano."

Ambas as proteínas agora identificadas estão também associadas com a resistência a drogas anti-cancerígenas, de modo que os resultados podem também ter implicações para o tratamento sobretudo do câncer de mama.

Tipos de sangue

Além do tipo sanguíneo ABO e do tipo Rh, a Sociedade Internacional de Transfusão de Sangue reconhece vinte e oito tipos de sangue adicionais, com nomes como Duffy, Kidd, Diego e Luterano.

Mas os tipos Langereis e Júnior não estão nesta lista.

Embora os antígenos para os tipos de sangue Júnior e Langereis (ou Lan) tenham sido identificados décadas atrás em mulheres grávidas com dificuldades para ter bebês com tipos sanguíneos incompatíveis, a base genética desses antígenos era desconhecida até agora.

Assim, "muito poucas pessoas sabem se são Langereis ou Júnior positivo ou negativo," diz Ballif.

"A transfusão de sangue para indivíduos com um anticorpo anti-Lan é altamente desafiadora," escreve a equipe de Ballif na revista Nature Genetics, "em parte devido à escassez de doadores compatíveis, mas principalmente por causa da falta de reagentes confiáveis para a triagem do sangue."

Doadores de sangue Júnior-negativos são extremamente raros também.

Exames de rotina

Isso pode mudar em breve.

Com os resultados deste novo estudo, os profissionais de saúde vão agora poder fazer exames mais rapidamente e com maior confiabilidade para estes tipos sanguíneos.

"Agora que conhecemos essas proteínas, isso irá se tornar um teste de rotina", concluem os pesquisadores.

Brasileiros transformam venenos de insetos em remédios

As toxinas produzidas por animais venenosos contêm compostos que podem ser aproveitados no desenvolvimento de uma ampla gama de fármacos e inseticidas.

Mas, para que isso seja possível, é preciso identificar compostos de interesse, desvendar suas estruturas moleculares, realizar a síntese das moléculas em laboratório e, por fim, realizar testes clínicos.

Durante quatro anos, um grupo de pesquisadores brasileiros se dedicou à identificação e elucidação da estrutura molecular de cerca de 200 peptídeos e proteínas, além de 140 pequenas moléculas encontradas no veneno de diferentes grupos de aranhas, vespas e outros artrópodes venenosos do Brasil.

O Projeto, financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), foi coordenado por Mário Sérgio Palma, professor do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Rio Claro (SP).

De neurotóxica a neuroprotetora

De acordo com Mário Sérgio, além de prospectar novas moléculas, os cientistas envolvidos com o projeto aprofundaram estudos dos mecanismos de ação das toxinas e ganharam experiência com novas técnicas de síntese de peptídeos e de pequenas moléculas.

"Fomos procurar, fundamentalmente, drogas que têm ação neurotóxica. Quando se compreende a estrutura e a ação dessas substâncias, com uma pequena modificação é possível fazer com que elas tenham ação neuroprotetora", explicou Mário Sérgio.

A estrutura das toxinas evoluiu para se adaptar à estrutura das células dos animais que deveriam ser atacados, ou dos quais era preciso se defender.

Assim, em geral, para compreender a ação da toxina, é preciso não apenas desvendar sua composição, mas entender todo o contexto no qual ela atua.

"Trabalhamos, por exemplo, com dois tipos de aranhas: as construtoras de teias aéreas e as errantes - que vivem no solo e caçam. A composição dos venenos de cada uma delas é muito diferente, já que são utilizados com finalidades e estratégias distintas", disse Mário Sérgio.

Inseticidas poderosíssimos

As toxinas das aranhas que vivem longe do chão têm poucas proteínas e peptídeos, mas são cheias de pequenas moléculas orgânicas muito parecidas com as toxinas das plantas.

As aranhas do gênero Nephila, que fazem grandes teias amareladas e douradas, foram o primeiro alvo dos estudos.

"As gotículas viscosas na teia das Nephila servem para prender pequenos insetos e também para lubrificar e favorecer a flexibilidade da teia. São compostas de um conjunto de vesículas feitas de lipídios por fora e preenchidas com toxinas", disse.

Os cientistas estudaram como esses lipídios reagem com o exoesqueleto dos insetos presos pelo visgo, removendo a cera que o protege e colocando-o em contato com as neurotoxinas, paralisando o animal.

"Essas substâncias são inseticidas poderosíssimos. Encontramos ali moléculas interessantes, que são alcaloides retirados pelas aranhas de suas presas, que por sua vez os sequestram dos alcaloides das plantas. Uma vez que a aranha obtém o alcaloide, ela introduz modificações em sua estrutura, produzindo as neurotoxinas", explicou Mário Sérgio.

Epilepsia

Essas aranhas só consomem proteína fresca, por isso não matam as presas. É preciso injetar nos insetos um veneno paralisante, guardando-o para os momentos de fome.

Além disso, a aranha produz toxinas diferentes de acordo com o período do ano, sempre de forma coerente com o tipo de presa disponível.

"Observamos que as toxinas usadas para provocar a paralisia produzem muitas estruturas químicas diferentes. Nesse grupo de aranhas, elucidamos a estrutura de 106 moléculas", contou o coordenador do projeto.

Três das toxinas descobertas, que causam paralisia transitória, mostraram-se especialmente interessantes quando testadas no sistema nervoso de ratos e camundongos.

"Usamos modelos de epilepsia e descobrimos que essas três drogas têm efeitos antiepiléticos promissores. Um trabalho sobre isso foi publicado na revista Brain Research", disse Mário Sérgio.

O modelo se mostrou tão promissor que o grupo estabeleceu uma parceria com o professor Jaderson da Costa, da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC-RS), para testá-lo em modelos in vitro de tecido de cérebros humanos com epilepsia refratária.

Doenças neurodegenerativas

Os aspectos evolucionários convergentes entre plantas e aranhas também foram estudados nas chamadas aranhas coloniais, como a Parawixia bistriata, que fazem teias em plantas do gênero Banisteriopsis.

Diferentemente das Nephila, que têm teias perenes, essas outras produzem as teias e as destroem diariamente.

"Encontramos um grande volume de alcaloides no veneno dessas aranhas e passamos a estudar o mecanismo de ação dessas moléculas, que provocam convulsões quando aplicadas em camundongos, ratos e coelhos. Descobrimos que o mecanismo envolve os canais de cálcio dos neurônios", contou Mário Sérgio.

Em doenças como Parkinson e Alzheimer, os neurônios degenerados têm um defeito morfológico que mantêm seus canais de cálcio abertos permanentemente, provocando uma metilação ininterrupta que causa tremores.

"O envenenamento produzido pela aranha tem um efeito muito parecido. Mapeamos o cérebro dos animais intoxicados e, com um marcador, localizamos a região onde a toxina se acumula. Verificamos que ela produz a morte do animal por excesso de íons cálcio", afirmou Mário Sérgio.

Droga antiepilética

Entre o grupo das aranhas que vivem no solo, como as armadeiras, o grupo da Unesp isolou uma substância com estrutura química pouco comum na natureza. Trata-se de um composto não peptídico, não proteico, de baixa massa molecular e que aparentemente não tem toxicidade, mas atua sobre os canais iônicos.

"Testamos a substância no laboratório da PUC-RS, em ratos, e descobrimos que se trata de uma droga antiepilética ainda mais potente que a anterior. Estamos aguardando a autorização para realizar estudos em modelos humanos", disse.

Os pesquisadores descobriram também, em vespas, uma neurotoxina capaz de paralisar e matar alguns insetos, ao agir no receptor de glutamato - uma classe de moléculas que recebem o principal neurotransmissor que estimula o cérebro.

"Há várias subfamílias e subtipos de vespas. Em um deles, descobrimos essa droga, que existe de forma modificada no sistema nervoso de mamíferos. Esse composto se mostrou um potente inibidor de crises epiléticas em modelos animais in vitro. Trabalhamos agora no processo de síntese dessa substância e estamos aguardando autorização para administrá-la em modelos animais in vivo", disse Mário Sérgio.

Anfetaminas e soro contra veneno

No veneno das vespas da espécie Polybia paulista, conhecidas como "paulistinhas", o grupo de cientistas encontrou uma substância do grupo fenilmetilamina, semelhante a drogas utilizadas para controlar o apetite.

"A substância é um isômero estrutural de certas anfetaminas usadas para o controle do apetite e proibidas no Brasil. É parecida também com as drogas ilegais usadas em raves", disse Mário Sérgio.

No veneno de abelhas, os cientistas da Unesp descobriram grandes moléculas com notável reatividade a anticorpos da imunoglobulina.

Segundo Mário Sérgio, nunca se conseguiu produzir um soro para veneno de abelhas, pois o mecanismo de ação do veneno era desconhecido.

"Elucidamos a composição das proteínas do veneno e conseguimos entender todas as etapas do processo de envenenamento. A partir daí, fizemos uma parceria com a divisão de soros do Instituto Butantan e com o grupo de Imunologia do Instituto do Coração (Incor) e produzimos o soro. Temos agora a primeira patente de soro de veneno de abelha do mundo, que já foi outorgada. Estamos transferindo o know-how para a divisão de produção de soro do Butantan para planejar a produção em escala", disse.

Diabetes

Na vertente do projeto voltada aos peptídeos, duas substâncias isoladas a partir de venenos de vespas tiveram destaque especial: peptídeos antibióticos e uma nova família de peptídeos muito pouco conhecida até agora, com ação potente em células pancreáticas.

O trabalho foi feito em parceria com o professor Everardo Magalhães Carneiro, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), especialista em diabetes.

"Pode ser um modelo interessante para ajudar em certos casos de diabetes que são provocados pelo fato de a glândula produtora de insulina não conseguir secretar a substância. Talvez esses peptídeos sejam adjuvantes interessantes para auxiliar a liberação natural de insulina", afirmou Mário Sérgio.

Cientistas descobrem "chave geral" do sistema imunológico

Cientistas descobriram que o sistema imunológico possui uma série de "chaves liga-desliga".

Eles afirmam que essas chaves poderão ser reforçadas para tratar doenças causadas pela super-ativação do sistema imunológico, ou bloqueadas, para melhorar as vacinas.

O "reforço" de uma chave faz sentido porque os mecanismos descobertos estão presentes nas células, o que levaria a um modo de ação baseado na ativação ou desativação do mecanismo em um maior número de células.

Desligando o sistema imunológico

Uma equipe da Universidade de Dublin, na Irlanda, descobriu que uma proteína, chamada TMED7, pode desativar uma parte do nosso sistema imunológico, o que ocorre naturalmente quando uma infecção acaba de ser eliminada.

"Sem esses sinais de parada, como a TMED7, nosso sistema imunológico continuaria a agir, de forma descontrolada, eventualmente levando a doenças como o choque séptico," explica a Dra. Anne McGettrick.

Segundo ela, a manipulação dessas "chaves" pode acalmar nosso sistema imunológico, evitando que ele ataque nossos próprios corpos, como no caso das doenças autoimunes.

Por outro lado, tentativas de criar vacinas contra a malária e o HIV, por exemplo, têm falhado porque o sistema imunológico não ativa uma resposta forte o suficiente à vacina, o que a torna ineficaz para gerar imunidade.

"Remover a TMED7 das nossas células poderia ajudar a reforçar nossa resposta imunológica às vacinas, tornando-as assim mais eficazes," diz a Dra. Sarah Doyle, principal autora da pesquisa.

Chave geral do sistema imunológico

Mas uma outra equipe, do Imperial College de Londres, fez uma descoberta ainda mais radical.

Eles afirmam ter identificado uma proteína, chamada IRF5, que é uma espécie de "chave geral" do sistema imunológico.

Essa proteína está presente em glóbulos brancos específicos, determinando se eles promovem ou inibem as inflamações.

As respostas inflamatórias são uma defesa importante que o organismo utiliza contra os estímulos nocivos, tais como infecções ou danos a tecidos.

Contudo, em várias situações, a inflamação excessiva pode prejudicar o próprio corpo. Na artrite reumatoide, por exemplo, que envolve uma inflamação excessiva, as articulações ficam inchadas e doloridas. Mas as razões por que isso acontece não são bem compreendidas.

Células do sistema imunológico, chamadas macrófagos, podem estimular ou suprimir a inflamação através da liberação de sinais químicos que alteram o comportamento de outras células.

O que a equipe da Dra. Irina Udalova descobriu é que a proteína IRF5 atua como um interruptor molecular que controla se os macrófagos promovem ou inibem a inflamação.

Os resultados sugerem que bloquear a produção da IRF5 nos macrófagos pode ser uma forma eficaz de tratar uma ampla gama de doenças auto-imunes, como artrite reumatoide, doença inflamatória intestinal, lúpus e esclerose múltipla.

Por outro lado, aumentar os níveis de IRF5 pode ajudar a tratar as pessoas cujo sistema imunológico está comprometido.

Novo tratamento reduz efeitos colaterais da radioterapia

Médios da Universidade de Granada (Espanha) criaram uma nova técnica de aplicação da radioterapia que, segundo eles, é "muito menos tóxica do que a que se emprega atualmente".

A toxicidade a que Miguel Martínez Carrillo e seus colegas se referem é o nível de radiação a que ficam sujeitas áreas do corpo saudáveis, que não precisam do tratamento, provocando efeitos colaterais tão intensos que podem exigir a interrupção do tratamento.

O novo aparelho permite que a radiação seja dirigida apenas às áreas cujas células estão afetadas pelo câncer.

Protocolo para radioterapia

Os cientistas espanhóis desenvolveram um protocolo de tratamento para demonstrar que os cânceres da cavidade oral e da faringe, que precisam de quimioterapia ou radioterapia pós-operatórias, podem ter a intensidade desses tratamentos diminuídos de forma apreciável sem comprometer sua eficácia.

Mais de 70% dos cânceres orais e de faringe exigem a radioterapia pós-operatória - uma quantidade menor exige também a quimioterapia.

Esses tratamentos são "tremendamente tóxicos", dizem os cientistas, sobretudo pela ulceração das mucosas da boca e da faringe - é comum a necessidade da interrupção do tratamento pela gravidade dos efeitos colaterais, diminuindo as possibilidades de cura dos pacientes.

Mapa de risco

O novo protocolo envolve o desenvolvimento de um "mapa de risco" para as diversas áreas potencialmente atingidas pelo câncer e submetidas à cirurgia.

Com este mapa, os pesquisadores espanhóis demonstraram que é possível reduzir sensivelmente o volume de tecido que recebe a radiação, desta forma minimizando os efeitos colaterais.

Ao longo de três anos de testes do novo protocolo, a equipe conseguiu chegar ao fim do tratamento de radioterapia, sem interrupções, em 95% dos pacientes - 44% deles tiveram diminuição no volume de tecido tratado em relação ao tratamento convencional.

A quantidade de recidivas - volta do câncer após o tratamento - foi equivalente ao do tratamento convencional.

Desvendado segredo dos vermes imortais

Pesquisadores da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, demonstraram como uma espécie de verme supera o processo de envelhecimento para ser potencialmente imortal.

A descoberta pode abrir possibilidades de atenuar características das células humanas relacionadas com a idade e o envelhecimento.

As planárias têm surpreendido os cientistas por sua capacidade aparentemente ilimitada para se regenerar.

"Estamos estudando dois tipos de planárias: aquelas que se reproduzem sexualmente, como nós, e aquelas que se reproduzem assexuadamente, simplesmente dividindo-se em duas. Ambas parecem se regenerar indefinidamente, crescendo novos músculos, pele, vísceras e até mesmo o cérebro inteiro," diz o Dr. Aziz Aboobaker coordenador da pesquisa.

"Normalmente, quando as células-tronco se dividem - para curar ferimentos, ou durante a reprodução ou o crescimento - elas começam a mostrar sinais de envelhecimento. Isto significa que as células-tronco não são mais capazes de se dividir e assim tornam-se menos capaz de substituir as células especializadas dos tecidos de nossos corpos.

"O envelhecimento da nossa pele é talvez o exemplo mais visível desse efeito. As planárias e suas células-tronco são de alguma forma capazes de evitar o processo de envelhecimento e para manter as células em divisão," completa.

Telômeros

Um dos eventos associados com o envelhecimento celular está relacionado com o comprimento dos telômeros.

Para crescer e funcionar normalmente, as células devem se dividir para substituir aquelas que estão desgastadas ou danificadas. Durante este processo de divisão, cópias do material genético devem passar para a próxima geração de células.

A informação genética dentro das células é organizada em fitas trançadas de DNA chamadas cromossomos. No final destas fitas fica uma "tampa" de proteção, chamada telômero.

Os telômeros foram comparados à ponta protetora de um cadarço de sapato, que impede que os fios se soltem.

Cada vez que uma célula se divide, o telômero fica mais curto. Quando ficam curtos demais, a célula perde a capacidade de se renovar e dividir.

Em um animal imortal, seria de se esperar, portanto, que as células fossem capazes de manter o comprimento dos telômeros indefinidamente, de modo a poderem continuar a se replicar.

Em busca da imortalidade

Coube ao Dr. Thomas Tan realizar uma série de experiências desafiadoras para explicar a imortalidade das planárias.

Trabalhos anteriores, que levaram ao Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2009, mostraram que os telômeros podem ser mantidos pela atividade de uma enzima chamada telomerase.

Na maioria dos organismos, a enzima é mais ativa somente durante o desenvolvimento inicial, na juventude do organismo. Então, à medida que envelhecemos, os telômeros começam a apresentar uma redução no seu comprimento.

O que os pesquisadores encontraram agora foi uma versão da planária do gene que codifica esta enzima.

Para confirmar a descoberta, eles desativaram sua atividade, o que fez com que o comprimento dos telômeros das planárias começasse a se reduzir, como ocorre nos "mortais comuns".

Mas, por enquanto, a descoberta só vale para as planárias que se reproduzem assexuadamente.

Ou seja, o segredo da imortalidade para seres que se produzem sexualmente, como nós, continua exatamente assim, um segredo.