Motor linear é eficiente para movimentar próteses

Pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP desenvolveram um protótipo de um motor elétrico linear que poderá ser aplicado em próteses de membros superiores.

O motor foi capaz de acionar o dedo artificial construído para a pesquisa em velocidade e força suficientes para que o membro se movesse como uma garra, simulando o movimento de um dedo humano.

"A principal vantagem em relação aos motores rotativos, comumente usados neste tipo de aplicação, é que os motores lineares não necessitam de adaptação mecânica para converter o movimento rotacional em linear, como engrenagens, e não geram barulho, principal reclamação dos usuários de próteses a base de motor rotativo", diz a autora da pesquisa, a engenheira eletricista Aline Durrer Patelli Juliani.

Segundo ela, esse som é descrito pelos usuários como sendo parecido com o de um "robô" e os incomoda mais do que a estética da prótese.

Motor linear

De acordo com Aline, o que motivou os pesquisadores a estudarem o tema é o fato de o motor linear aplicado à bioengenharia ser pouco explorado no Brasil.

"O motor linear, como o próprio nome diz, apresenta um movimento linear, igual ao de um trem. Já o motor rotativo é aquele que gira como se fosse um ventilador", descreve a engenheira, que atualmente é pesquisadora da Empresa Brasileira de Compressores (Embraco).

O projeto foi realizado em três etapas. Na primeira, foi realizada uma pesquisa na área de bioengenharia para saber os requisitos necessários, como a intensidade da força, o movimento e a velocidade que o dedo deveria apresentar.

Na segunda etapa o motor foi projetado; e na última, os pesquisadores construíram o dedo (indicador) e o conectaram ao motor.

Motor muscular

"Para construir o projeto utilizamos um mecanismo desenvolvido por pesquisadores italianos por ser semelhante ao movimento do tendão da mão humana e por usar apenas um motor para cada dedo", explica. A engenheira conta que na maioria das próteses apenas os dedos polegar, indicador e médio apresentam mecanismos para movimentação, pois eles são suficientes para realizar os movimentos de garra.

Ao ser acionado, o motor atua como se fosse um músculo, fazendo com que o dedo seja flexionado. Molas localizadas em pontos semelhantes às juntas do dedo humano se encarregam de fazer o movimento de retorno.

Para a construção do motor e do dedo foram utilizados materiais como aço elétrico, cobre e ímãs que foram importados da China pois necessitavam de dimensões específicas, entre outros.

Do conceito à prática

Aline aponta que ainda falta percorrer um longo caminho até que o projeto possa ser utilizado na prática em próteses de membros superiores.

"A pesquisa que realizamos é apenas um primeiro protótipo projetado para a realização de testes e para validar a metodologia de projeto. Além de possibilitar a verificação dos cumprimentos das exigências da aplicação", informa.

Segundo a engenheira, é preciso realizar outros estudos, entre eles, a implementação do controle do motor e buscar materiais nobres que possibilitem a minimização de suas dimensões, pois o motor ficou bem maior do que o projetado - que foi concebido para caber dentro do antebraço de um homem.

"Mas isso não foi significativo para a análise da parte elétrica e magnética. Não tínhamos recursos para construí-lo nas medidas exatas dos cálculos. Também é preciso utilizar ferramentas específicas para a construção dentro dessas medidas. E em relação ao tempo que isso vai levar, é complicado estimar, pois as próximas etapas dependem diretamente de compras de materiais e de encontrar meios apropriados para a construção do motor", explica.

"Com esses aprimoramentos, o projeto poderá ser utilizado na área de Engenharia de Reabilitação, possibilitando o uso da tecnologia de estímulos mioelétricos, que por meio de sensores conectados no antebraço captam as contrações dos músculos e enviam esses sinais até o cérebro, sendo este órgão o responsável por comandar a execução da ação ao membro", finaliza a pesquisadora.

Fonte: Agência USP

Soldagem química cria nanofios para circuitos moleculares

Uma equipe internacional de cientistas obteve um avanço fundamental para a era há muito esperada da eletrônica molecular, quando os componentes eletrônicos serão substituídos por componentes formados por uma única molécula.

Quando um transístor molecular se tornar uma realidade prática, aparelhos como telefones celulares, tocadores de MP3 e outros equipamentos de pequeno porte poderão encolher para algo do tamanho de um grão de areia.

Embora seja difícil lidar com um aparelho de tais dimensões, o maior potencial é para a viabilização da chamada computação onipresente, quando a "inteligência" dos computadores estará presente em qualquer lugar.

Soldagem química

A descoberta consiste em um método para criar e conectar os pequenos fios que vão interligar os componentes eletrônicos moleculares.

"Conectar moléculas funcionais entre si usando nanofios condutores é um elemento-chave para a eletrônica molecular. Isto envolve duas questões: como criar nanofios condutores nas posições necessárias, e como assegurar a ligação química entre os nanofios e as moléculas funcionais," escrevem Yuji Okawa e seus colegas.

Eles venceram os dois desafios criando uma técnica que usa a ponta de um microscópio de tunelamento para dar início à formação de uma cadeia molecular.

Essa cadeia de moléculas - o fio que irá unir as moléculas eletrônicas - liga-se quimicamente, de forma espontânea, com outros componentes moleculares no circuito em construção, um processo que Okawa e seus colegas chama de "soldagem química".

O método de interligação pode ser usado para conectar interruptores moleculares, bits de memória molecular e transistores moleculares. Na demonstração, a equipe criou um diodo de tunelamento ressonante.

Lentidão

Os cientistas afirmam que a sua técnica "vai permitir desenvolver alternativas mais baratas, de melhor desempenho e mais ecológicas do que os dispositivos convencionais baseados em silício."

O que parece correto em termos de experimentos de laboratório: um microscópio de tunelamento é um equipamento lento e de difícil manipulação.

Para que a técnica venha a atingir o ideal proposto pela equipe será necessário criar formas de iniciar a formação dos fios moleculares de modo mais rápido e em larga escala, eventualmente por um processo de automontagem.

Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica

União Europeia alerta para problemas de segurança do HTML5

A agência de segurança digital da União Europeia (ENISA, na sigla em inglês) alerta que os padrões sobre os quais o HTML5 está sendo desenvolvido negligenciam importantes questões quanto à proteção contra ataques. Nesta segunda-feira (1/08) ela divulgou um documento de 61 páginas, no qual analisa as especificações da tecnologia.

O HTML5 é de responsabilidade do Consórcio World Wide Web (W3C). A organização aceita comentários a respeito da última prévia do HTML5 – liberada há dez dias – até essa terça-feira (2/08), ou seja, a União Europeia enviou suas sugestões pouco antes do término do prazo.

Leia mais: O HTML5 é o Santo Graal dos aplicativos web?

“Penso que é importante que, logo no primeiro rascunho, já se observe as especificações tendo a segurança como uma das prioridades”, afirmou Giles Hogben, diretor da agência. Ele destaca a importância dessas diretrizes, pois serão usadas como referências por muitos anos – tal qual o que ocorreu com o HTML4, cujas especificações foram liberadas em 1999.

Se, por exemplo, os códigos quanto ao uso da tecnologia em navegadores não forem bem estudados, usuários finais e corporativos estarão em risco. “Todos utilizam browsers nos dias de hoje”, disse Hogben. “É uma questão crucial”.

A ENISA encontrou 51 vulnerabilidades. Alguns dos problemas podem ser corrigidos a partir de simples mudanças, outras são inerentes aos próprios recursos, de modo que os usuários devem ser alertados para se protegerem. Uma das funções que chamaram a atenção da agência corresponde aos novos tipos de formulários a serem usados.

Com o HTML5 será possível inserir um botão em uma página com formulários, posicionando-o em qualquer lugar. Segundo os especialistas, crackers poderão tirar proveito do recurso, colocando seu próprio ícone no portal, e levando usuários a clicarem onde não deveriam, enviando dados confidenciais aos criminosos.

“Não estamos recomendado que o recurso seja retirado, apenas queremos que os usuários tenham acesso às informações necessárias para que não caiam em golpes”, ressaltou Hogben.

A agência também fez recomendações quanto ao modo como os internautas devem se comportar na hora de fazer transações financeiras. Eles devem usar diferentes navegadores ou, pelo menos, ativar o sand boxing, quanto abrirem múltiplas abas. Isso evitará com que o invasor, ao comprometer uma página, espalhe sua praga para outros locais que não a própria aba infectada.

A ENISA continuará enviando suas conclusões aos grupos envolvidos com o W3C. Em janeiro de 2012, novas especificações deverão ser liberadas, tendo em conta as sugestões recebidas.

Fonte: IDG Now!

Reconhecimento facial + redes sociais = invasão de privacidade

Mostre seu rosto que eu digo quem você é. Com as novas tecnologias de reconhecimento facial, não é preciso documentos para identificar uma pessoa. Mas e se esse recurso for utilizado sem a autorização? E se for combinado com redes sociais?

Segundo pesquisadores da universidade de Carnegie Mellon, nos Estados Unidos, apenas com uma câmera, tecnologia da Google e acesso ao Facebook, é possível violar a privacidade das pessoas.

De acordo com reportagem publicada no Wall Street Journal, os especialistas utilizaram uma poderosa tecnologia de reconhecimento facial, adquirida recentemente pela Google, para fotografar voluntários e em poucos minutos ter informações pessoais, disponibilizadas no Facebook, exibidas, com a rápida busca pela imagem.

O estudo aponta para a possibilidade de ser possível saber em um futuro próximo quem uma pessoa é apenas tirando sua foto na rua, o que coloca em risco a privacidade das pessoas e levanta, mais uma vez, os riscos de ter seus dados divulgados em redes sociais.
Em junho, o Departamento de Proteção e Defesa do Consumidor (DPDC), do Ministério da Justiça, notificou o Facebook

a prestar esclarecimentos sobre um novo sistema de reconhecimento facial que identifica pessoas automaticamente em fotos publicadas na rede social, aumentando potencialmente a exposição da imagem dos usuários.

Leia também: Opinião: Por que o reconhecimento facial do Facebook é uma ameaça?

Fonte: IDG Now!

Memória epigenética é herdada sem alterar o DNA

Pesquisadores descobriram que um organismo pode criar uma memória biológica de alguma condição variável, como a qualidade da alimentação ou a temperatura.

E essa memória biológica não fica restrita ao indivíduo, ela pode ser transmitida aos seus descendentes.

A descoberta tem grande impacto no eterno cabo-de-guerra entre os geneticistas estritos, que defendem que os animais, humanos incluídos, são frutos do seu código genético, e aqueles cientistas com visão mais holística, que aceitam a influência dos chamados fatores ambientais, o que inclui o aprendizado.

Esse campo de pesquisas, que vai além do DNA, é chamado de epigenética.

Memória epigenética

A descoberta explica o mecanismo dessa memória - uma espécie de interruptor biológico - e como ela pode ser herdada pelos descendentes.

"Há uma série de exemplos que agora já conhecemos de onde a atividade dos genes pode ser afetada a longo prazo por fatores ambientais. E, em alguns casos, o ambiente de um indivíduo pode realmente afetar a biologia ou a fisiologia de seus descendentes, mesmo sem nenhuma alteração na sua sequência genética," explica o Dr. Martin Howard Dean, do John Innes Centre, no Reino Unido.

Por exemplo, alguns estudos têm mostrado que, em famílias onde havia uma grave escassez de alimentos na geração dos avós, filhos e netos têm maior risco de doenças cardiovasculares e diabetes.

Mas, até agora, não havia um mecanismo claro para explicar como os indivíduos podem desenvolver essa memória epigenética de um fator externo variável, como a nutrição.

Contagem dos genes

A equipe usou o exemplo de como as plantas se "lembram" da duração do período frio de inverno, a fim de determinar com precisão o período da floração, para que a polinização, o desenvolvimento, a dispersão das sementes, a germinação e tudo o mais possa acontecer no momento apropriado.

"Nós já sabíamos muito sobre os genes envolvidos no florescimento e era claro que algo que se passa no inverno afeta o momento da floração, de acordo com a duração do período de frio," diz Howard.

Usando uma combinação de modelagem matemática e análise experimental, a equipe descobriu o sistema pelo qual um gene-chave, chamada FLC, é ou completamente ligado (ativado) ou completamente desligado (silenciado) em qualquer célula, mantendo sua posição de ligado ou desligado nos descendentes.

Os cientistas descobriram que, quanto maior o período de frio, maior é a proporção de células que têm o FLC ajustado na posição desligado de forma estável.

Isto atrasa o florescimento, o que forma um exemplo clássico da memória epigenética - o que importa não é o estado ativado ou silenciado de um gene, mas a quantidade de células que têm esse gene em uma ou em outra posição.

Veja outras pesquisas abordando a epigenética:

-O que controla nossos genes? Primeiro epigenoma humano está pronto
-Herança não-genética pode ser mais frequente que herança pelo DNA
-Aprendizado da mãe passa para o filho, dizem cientistas

Fonte: Redação do Diário da Saúde

Brasileiro cria monitor cerebral não-invasivo

O professor Sérgio Mascarenhas, coordenador do Instituto de Estudos Avançados de São Carlos, da Universidade de São Paulo (USP), costuma dizer que, de "maldita", a doença rara e de difícil diagnóstico que ele sofreu há cerca de seis anos - a hidrocefalia de pressão normal - se tornou "bendita".

Mascarenhas conta que, na época em que recebeu o diagnóstico, ficou inconformado com o fato de que a medicina moderna ainda tivesse que perfurar o crânio das pessoas para medir a pressão intracraniana.

Ele então inventou uma solução: um método simples e minimamente invasivo para medir a pressão interna do cérebro de pacientes com hidrocefalia e traumatismo craniano.

A técnica, na verdade, pode ter várias outras aplicações.

Sensor cerebral

O sensor cerebral é composto por um chip e um monitor externo.

O chip é colocado externamente à cabeça do paciente, por meio de uma pequena incisão. O monitor recebe e registra as informações sobre a deformação óssea do crânio - que é proporcional à pressão interna do cérebro.

"A ideia do Ministério da Saúde, por meio da Secretaria de Ciência, Tecnologia e Insumos, é que o método seja utilizado no Brasil nas ambulâncias do Serviço de Atendimento Móvel de Urgência (Samu), para que se possa avaliar o estado da pressão intracraniana de vítimas de acidentes de trânsito e obter um diagnóstico de urgência", disse Mascarenhas.

O monitor cerebral já começou a ser testado em pacientes com traumatismo cerebral internados no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP de Ribeirão Preto.

"As vantagens do nosso método é que, além de o preço ser muito mais baixo, não é preciso ter todo o grau de proteção contra infecções que os métodos importados invasivos precisam. Dessa forma, será possível disponibilizá-lo para a população mais pobre, que não tem acesso a essa tecnologia", disse Mascarenhas.

Monitor versátil

O aparelho também já está sendo avaliado para diversas outras aplicações, como no diagnóstico e acompanhamento de pacientes com acidente vascular cerebral (AVC).

"Com o método, é possível que os profissionais de saúde possam acompanhar os impactos neurológicos de um AVC e tomar providências no prazo de duas horas, que são cruciais para salvar ou diminuir as sequelas nos pacientes", explicou Mascarenhas.

O dispositivo também está sendo estudado no acompanhamento de pacientes com tumor cerebral - que aumenta o volume interno do cérebro e a pressão intracraniana -, além de no diagnóstico de morte encefálica, quando desaparece a pressão intracraniana.

Outras possíveis aplicações do equipamento incluem a farmacologia, para medir os efeitos de drogas que atuam sobre desequilíbrios químicos do cérebro que alteram a pressão intracraniana - como a enxaqueca - e em veterinária, para medir a pressão intracraniana de animais de grande porte, como boi e porco, para avaliar a presença de encefalite - que aumenta o encéfalo e a pressão intracraniana.

Mas, de acordo com o pesquisador, os maiores avanços na aplicação do método foram obtidos no diagnóstico e acompanhamento de traumatismos cranianos e de epilepsia.

"Pela primeira vez foi possível ver o que ocorre com a pressão intracraniana de um paciente epilético durante uma convulsão. Porque não se pode perfurar a cabeça do paciente para observar isso", disse Mascarenhas.

Patente

O sistema já foi patenteado no Brasil.

Agora, o objetivo do pesquisador é registrá-lo na Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), no Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro) e depositar uma patente mundial, para evitar que seja copiado.

Paralelamente a esse processo de registro nos órgãos brasileiros e internacionais, o pesquisador pretende montar uma empresa, que deverá se chamar Brain Care, para começar a fabricar o equipamento em escala industrial e atender às demandas que estão surgindo, como a implementação dele nas ambulâncias do Samu.

Com isso, o método brasileiro deverá competir com sensores importados encontrados no mercado que, além de muito mais caros, são implantados dentro do cérebro dos pacientes.

Fonte: Agência Fapesp

Como a malária se introduz no cérebro

Cientistas identificaram o mecanismo pelo qual o parasita da malária se acumula no cérebro e em outros tecidos profundos, abrindo caminho para o enfrentamento da condição.

A malária é uma grande ameaça à saúde global, infectando mais de 200 milhões de pessoas e matando cerca de 800 mil a cada ano.

A doença é causada pelo protozoário Plasmodium falciparum, que é transportado e transmitido por mosquitos.

Malária cerebral

A chamada malária cerebral - a acumulação de glóbulos vermelhos infectados no cérebro - é uma das complicações mais graves da malária.

A condição provoca coma e muitas vezes vem associada com convulsões - mas os mecanismos subjacentes não eram claros.

Agora, Laurent Renia e seus colegas da Rede de Imunologia de Cingapura descobriram como glóbulos vermelhos infectados com o parasita da malária se acumulam no cérebro.

A equipe infectou várias linhagens diferentes de camundongos com parasitas P. berghei que tinham sido geneticamente modificados para expressar o gene fluorescente da luciferase.

Eles então usaram imagens in vivo para visualizar, em tempo real, a distribuição dos glóbulos vermelhos infectados.

O grupo descobriu que os animais normais morreram da malária cerebral experimental induzida de 6 a 12 dias após terem sido infectados.

Camundongos mutantes sem as células B e T do sistema imunológico, devido à mutação genética, no entanto, não desenvolveram a malária cerebral, sugerindo que essas células são mediadoras da acumulação do parasita no cérebro.

Célula T

Experiências posteriores revelaram que o acúmulo do parasita no cérebro é mediado por um tipo particular de célula T, chamada CD8+.

Camundongos mutantes sem este tipo de célula tinham um número de glóbulos vermelhos infectados no cérebro e no baço significativamente reduzido, como mostrado por imagem fluorescente.

A imagem também revelou que os ratos mutantes sem as células T CD8+ acumularam poucos parasitas no cérebro durante a primeira semana de infecção, o período durante o qual normalmente se desenvolve a malária cerebral, mas não em momentos posteriores.

Interferon-gama

Os pesquisadores então examinaram o papel do interferon-gama, uma citocina pró-inflamatória conhecida por desempenhar um papel importante em modelos experimentais de malária cerebral, induzindo a migração de células T CD8+ para o cérebro.

Quando eles infectaram os camundongos mutantes sem o gene interferon-gama com o P. berghei, os animais apresentaram quantidades do parasita no sangue similares aos animais normais, mas tinham menos glóbulos vermelhos infectados no cérebro e eram completamente resistentes à malária cerebral.

"Nossos resultados vão ajudar a conceber estudos para ver se esses mecanismos ocorrem em humanos," diz Renia. "Estamos agora no processo de identificar como os parasitas são sequestradas nos tecidos profundos."

Fonte: Redação do Diário da Saúde