Projetos de Pesquisa

 

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Adriano Mesquita Alencar

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • análise das flutuações de batimentos de cardiomiócitos isolados
  • Vide projeto anexo
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Adriano Mondini

Ciências Biológicas

Microbiologia
  • avalição da ação antiviral de extratos de inhame (colocasia esculenta) contra os vírus dengue, chikungunya e zika, além da ação biocida contra larvas de aedes sp.
  • Os vírus transmitidos por artrópodes, conhecidos como arbovírus, são um problema de saúde pública em muitos países, principalmente aqueles em que há infestação por mosquitos do gênero Aedes. Dengue, Chikungunya e Zika estão entre os principais arbovírus da atualidade. No Brasil, há co-circulação dos vírus dengue, do Zika e Chikungunya. As alternativas para o combate dessas enfermidades restringem-se ao combate dos vetores das doenças, que tem como principal a espécie Aedes aegypti. Portanto é necessário estimular outros caminhos para combater esses arbovírus. Estudos recentes realizados com o extrato de inhame (Colocasia esculenta) vêm demonstrando que essa planta possui substância em sua composição que são promissoras na atuação como agentes inseticida, antiviral e anti-tumoral. Portanto, estudos com essa planta poderão mostrar alternativas para o controle dos arbovírus em questão. O objetivo do trabalho é estudar, com cultura de células, ação de extratos de inhame, verificando sua ação antiviral contra dengue, zika e chikungunya, além da ação biocida contra larvas de Aedes sp.
  • Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - SP - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Adriano Nunes Nesi

Ciências Biológicas

Botânica
  • recrutamento de mecanismos preexistentes subjacentes à fotossíntese c4 nas famílias irmãs brassicaceae e cleomaceae
  • A fotossíntese C4 evoluiu independentemente da fotossíntese C3 em várias famílias de plantas angiospermas nos últimos 25 milhões de anos. Acredita-se que esta evolução paralela e múltipla represente uma adaptação às baixas concentrações atmosféricas de CO2, à seca e aos habitats de alta temperatura. A evolução da característica de fotossíntese C4 em plantas C3 requer a evolução paralela de características morfológicas e fisiológicas, tais como a diferenciação de células de bainha do feixe vascular fotossinteticamente ativas, alterações em atividades enzimáticas, e aumento no transporte de metabólitos inter- e intra-celular. O aumento da eficiência fotossintética em plantas C3 pode ser alcançado pelo entendimento dos eventos iniciais que ocorreram durante a evolução de plantas C3 para os intermediários C3-C4 e destas para as C4. Cleomaceae é uma família estreitamente relacionada à família Brassicaceae, em que ocorrem as espécies dos gêneros Moricandia e Arabidopsis (modelos de plantas com fotossíntese C3) e outros gêneros de importância econômica como Brassica. A comparação dos genomas e análises fisiológicas e moleculares entre as espécies dessas famílias irmãs (Cleomaceae e Brassicaceae) pode levar a identificação de genes ou conjunto de genes necessários para o desenvolvimento da fotossíntese C4 em espécies C3 de importância econômica. O gênero Cleome é constituído por mais de 200 espécies, entre as quais espécies com fotossíntese do tipo C3 e outras com fotossíntese C4. No Brasil são encontrados nove gêneros de Cleomaceae e aproximadamente 30 espécies. Assim, este projeto visa à caracterização genética e fisiológica de 14 espécies do gênero Cleome encontradas no Brasil que ainda não foram estudadas quanto à existência de mecanismos de concentração de CO2. Além de conhecer mais sobre as espécies brasileiras do gênero Cleome, espera-se que o presente projeto auxilie na identificação de genes necessários para desenvolver a fotossíntese C4 em plantas cultivadas C3.
  • Universidade Federal de Viçosa - MG - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Peres de Morais

Engenharias

Engenharia Elétrica
  • morfologia matemática aplicada a proteção de sistemas elétricos de potência: validação em hardware-in-the-loop
  • Este documento apresenta a proposta de trabalho para Chamada Universal MCTIC/CNPq 2018 Categoria Faixa A. A pesquisa será desenvolvida na Universidade Federal de Santa Maria dentro do Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. A pesquisa tem como meta principal a investigação e a implementação em hardware dos filtros morfológicos para a utilização em proteção de Sistemas Elétricos de Potência. Os testes serão realizados no simulador digital em tempo real Opal-RT. Em primeiro momento os filtros morfológicos serão implementados em Matlab/Simulink e testados através da técnica Software-In-The-Loop. Os modelos morfológicos com desempenho satisfatório serão implementados em hardware e validados através da técnica de simulação Hardware-In-The-Loop
  • Universidade Federal de Santa Maria - RS - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Reis Lucheta

Ciências Agrárias

Agronomia
  • microbioma e metaproteoma da terra preta da amazônia: potencial para a descoberta de novos bioprodutos
  • A Terra Preta da Amazônia (TPA) é um dos solos mais férteis do mundo e um modelo de sustentabilidade em regiões tropicais. A TPA abriga comunidades microbianas (bactérias, fungos e arqueis) exclusivas quando comparadas aos solos pouco férteis típicos da região Amazônica. Apesar do reconhecimento da elevada biodiversidade e riqueza microbiana associadas à TPA, pouco se sabe sobre as funções destes micro-organismos e proteínas envolvidas na manutenção da fertilidade e sustentabilidade deste ambiente. A exploração do metagenoma e metaproteoma da TPA pode revelar a presença de novos micro-organismos e enzimas com potencial biotecnológico para aplicação industrial, remediação ambiental e agricultura. A presente proposta tem como objetivo realizar o sequenciamento do metagenoma e metaproteoma da TPA, com ênfase para os processos metabólicos e transformações biogeoquímicas relacionados à manutenção da fertilidade, além da prospecção in silico de proteínas/enzimas com potencial biotecnológico. Somados aos métodos independentes de cultivo, será realizado o isolamento de micro-organismos habitando a TPA com potencial para a promoção do crescimento de plantas e biocontrole de pragas agrícolas.
  • SENAI - Departamento Regional do Pará - PA - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Rodrigues Azzoni

Engenharias

Engenharia Química
  • nanopartículas formadas por proteínas recombinantes modulares: novas plataformas de entrega de genes para células tumorais.
  • A baixa eficiência de transferência de ácidos nucleicos para células tumorais é um problema recorrente em estudos de terapia gênica para o tratamento do câncer. Isso surge, principalmente, pela dificuldade de direcionamento e transporte das moléculas terapêuticas do exterior para o interior das células alvo, devido à presença de inúmeras barreiras físicas, enzimáticas e difusionais. Nosso grupo de pesquisa tem, ao longo dos últimos anos, desenvolvido proteínas recombinantes multifuncionais especialmente desenhadas para entrega gênica, buscando mimetizar a habilidade dos vírus de explorar as sinalizações e respostas extra- e intra-celulares para infectar as células. O principal objetivo deste projeto é o desenvolvimento e caracterização de novas proteínas recombinantes multifuncionais, capazes de se auto-organizar em nanopartículas e realizar eficientemente o transporte de material genético (DNA plasmidial ou RNA de interferência) para o interior de células tumorais. Para esse fim, nanopartículas serão formadas combinando-se pDNA ou siRNA e proteínas especificamente desenhadas para facilitar o direcionamento, entrada na célula e tráfego intracelular de ácidos nucleicos. Espera-se, dessa forma, a obtenção de nanopartículas pDNA-Proteína e siRNA-Proteína capazes de eficientemente proteger, direcionar, facilitar a entrada na célula e o tráfego intracelular de transgenes. A cinética de formação das nanopartículas, estabilidade e parâmetros físico-químicos como diâmetro hidrodinâmico e potencial zeta serão então avaliados e correlacionados com a eficiência de entrega gênica para diferentes tipos de células tumorais. Para isso, moléculas de pDNA e siRNA modelo, capazes de expressar (pDNA) ou silenciar (siRNA) o gene repórter GFP (green fluorescent protein), serão utilizados nos estudos de formação das nanopartículas e de transfecção. Espera-se, dessa forma, o desenvolvimento de novos vetores capazes de eficientemente transportar e direcionar transgenes para diferentes linhagens tumorais, além de levantar informações importantes sobre os mecanismos envolvidos nos processos de complexação, direcionamento, internalização e tráfego intracelular.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Rolim da Paz

Engenharias

Engenharia Civil
  • hidropixel- abordagem distribuída para modelagem chuva-vazão com métodos de chuva excedente e hidrograma unitário: desenvolvimento, validação e simulação de cenários
  • A simulação da transformação da precipitação em escoamento superficial é um dos focos principais do uso de modelos matemáticos na hidrologia. Dentre os diversos métodos utilizados, destacam-se os métodos baseados na estimativa de precipitação excedente e do uso da teoria do hidrograma unitário (HU), pela relativa simplicidade e ampla utilização em diferentes situações, considerando a bacia hidrográfica de forma concentrada. Dezenas de modificações foram propostas desde a concepção original desses métodos e continuam a ser apresentadas na literatura científica. Uma das linhas principais de tais proposições é o desenvolvimento e a aprimoração da abordagem distribuída de aplicação desses métodos, visando incorporar a variabilidade espacial das características físicas da bacia, como tipo de solo, cobertura vegetal e ocupação da terra. Tal abordagem se vale da crescente disponibilização de dados obtidos por sensoriamento remoto e da maior facilidade para o emprego de técnicas de geoprocessamento. Destaca-se, nesse sentido, o avanço na representação topográfica obtida via Modelos Digitais de Elevação (MDE) e o desenvolvimento de procedimentos para processamento automatizado do MDE visando a extração de diferentes tipos de produtos, como caminhos de fluxo, traçado da rede de drenagem, comprimentos e declividades de trechos de rio etc. Mesmo que o método de cálculo seja simplificado em termos da representação dos diversos processos hidrológicos que ocorrem entre a entrada de precipitação na bacia e a saída de água na forma de vazão, a representação espacial da variabilidade das características físicas é um importante passo a favor de obter uma ferramenta matemática mais adequada à simulação de cenários de uso da terra e outros estudos hidrológicos. Outra grande vantagem é permitir a incorporação da variabilidade espacial da precipitação, o que pode melhorar a qualidade da representação obtida por modelos hidrológicos. Esta pesquisa visa avançar no estado-da-arte da modelagem hidrológica chuva-vazão usando os métodos de precipitação excedente e hidrograma unitário de forma distribuída ao nível do pixel. Propõe-se ao desenvolvimento de uma metodologia diferenciada em relação às já apresentadas na literatura científica, pela combinação entre o cálculo de precipitação excedente de forma distribuída, com o cálculo do tempo de deslocamento do escoamento em cada pixel a partir do processamento do MDE e pela adaptação dos conceitos do HU para operar de forma distribuída. Propõe-se ainda a validar a abordagem proposta e a analisar as incertezas e sensibilidade intrínsecas aos métodos e parâmetros adotados, o que é um aspecto crucial do ponto de vista da proposição de novos modelos hidrológicos. Para validar a abordagem proposta, são tomadas três áreas de estudo de características contrastantes: (a) sub-bacias urbanas de uma grande metrópole, Porto Alegre (RS); (b) uma bacia hidrográfica experimental de características rurais na Paraíba; (c) uma bacia com pouca ocupação urbana ao sul de Londres (Reino Unido). O primeiro caso abrange uma região altamente ocupada, com problemas intensos de drenagem de águas pluviais e com necessidade de intervenções significativas. A segunda área não tem ocupação urbana e dispõe de condições bem controladas de uso da terra e de monitoramento hidrológico (chuva, vazão e umidade do solo). O terceiro estudo de caso é uma região com monitoramento de precipitação tanto por pluviógrafos quanto por radar. As três áreas de estudo foram selecionadas por propiciarem avaliar diferentes aspectos da abordagem proposta e também em função da disponibilidade de dados para caracterização física e, principalmente, de dados observados de chuva e vazão com discretização sub-horária. Outro fator relevante é a experiência da equipe deste projeto no desenvolvimento de estudos anteriores nessas bacias. A metodologia proposta para este projeto de pesquisa é apresentada de forma geral dividida em oito etapas. Inicialmente serão definidos exatamente os estudos de caso, a partir dos dados disponíveis e características das regiões. Na etapa 2, as áreas de estudo serão caracterizadas e os dados preparados para o processamento e simulação hidrológica. A etapa 3 consiste em operações de análise e processamento do Modelo Digital de Elevação, necessárias para aplicação da metodologia de simulação hidrológica chuva-vazão proposta. Na etapa 4, os dados observados de chuva e vazão servirão para análise do processo de transformação chuva-vazão nas áreas de estudo. A etapa 5 consiste no núcleo principal da pesquisa, que é a concepção e desenvolvimento da metodologia de simulação chuva-vazão de forma distribuída por pixel. Na etapa 6 tal abordagem metodológica é avaliada, ajustada e validada, com análise de incertezas e sensibilidade a diferentes parâmetros e processos de cálculo (como nível de detalhe da caracterização da rede de drenagem; qualidade do processamento do MDE; distribuição espacial da precipitação; resolução espacial etc). A etapa 7 é a simulação dos impactos de cenários de uso da terra e de eventos extremos. A etapa 8 tem cunho mais tecnológico, de adaptação da metodologia proposta na forma de um sistema computacional com interface gráfica e documentação para ser livremente disponibilizado na internet.
  • Universidade Federal da Paraíba - PB - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Adriano Sanches Melo

Ciências Biológicas

Ecologia
  • efeitos da dispersão sobre a estruturação de metacomunidades
  • Estudos ecológicos tradicionalmente avaliam a presença ou ausência de uma espécie num local em relação às condições bióticas e abióticas. Entretanto, uma espécie pode não estar num local adequado pois nunca se dispersou para lá. Embora reconhecida como importante, o estudo dos efeitos de dispersão sobre a estrutura de comunidades é incipiente. Isto pois um evento raro de dispersão pode ser suficiente para o estabelecimento da espécie e detectar tal evento é muito difícil. Uma alternativa é usar métodos indiretos, por exemplo, distância espacial. Uma espécie que tenha sido extinta localmente pode recolonizá-lo rapidamente se houver local próximo onde a mesma esteja presente. Outra forma é estudar dispersão diretamente em experimentos, onde se pode simular eventos de dispersão. Neste estudo utilizaremos caixas d’água (500-750 l) contendo comunidades planctônicas para estudar o efeito de dispersão sobre o número de espécies e o quanto estas se diferenciam em composição de espécies com o passar do tempo. Esperamos que caixas que recebam dispersores possam ter comunidades mais ricas, visto que eventuais extinções locais poderão ser repostas por colonizadores vindos de outra caixa. Isto também faria com que caixas que recebam dispersores sejam mais parecidas entre si. Os resultados serão importantes para entender a importância da dispersão em comunidades naturais que variam quanto ao grau de isolamento.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Sul - RS - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Severo Figueiró

Ciências Exatas e da Terra

Geociências
  • geoparque quarta colônia: território de descobertas
  • A presente proposta envolve a realização de um conjunto de atividades de divulgação das Ciências da Terra, alusivas à Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, dentro do território do projeto Geoparque Quarta Colônia, que compreende nove municípios da região central do Rio Grande do Sul, envolvendo uma população de aproximadamente 62.000 pessoas, distribuídas em uma área total de 2.923 km². Em que pese a enorme riqueza geopatrimonial, cultural e de biodiversidade deste território, a sua fraca inserção no modelo produtivo gaúcho tem gerado nos últimos vinte anos profundas transformações sócio-econômicas, que envolvem redução populacional em termos absolutos (com fuga de jovens), empobrecimento da agroindústria familiar, perda de saberes, baixo IDH e redução do capital social representado pela identidade colonial imigrante. Esses são os principais motivos que levaram a Universidade Federal de Santa Maria a protagonizar um amplo projeto institucional multidisciplinar de extensão com vistas à certificação deste território como um futuro Geoparque mundial da UNESCO, capaz de estimular um ciclo virtuoso de desenvolvimento endógeno baseado na conservação, divulgação e uso sustentável do patrimônio natural da Quarta Colônia, com especial ênfase no geopatrimônio paleontológico. Neste particular, a rica ocorrência de fósseis do triássico, envolvendo plantas fossilizadas, Cinodontes não mamalianos, Dicinodontes, além de dinossauriformes e grandes carnívoros, representa uma oportunidade única para a integração da pesquisa com a divulgação científica, ensino de geociências e promoção do desenvolvimento territorial baseado na riqueza patrimonial. A partir disso, a UFSM instalou neste território e em parceria com o Consórcio para o Desenvolvimento Sustentável da Quarta Colônia (CONDESUS) o Centro de Apoio à Pesquisa Paleontológica (CAPPA), promovendo, desde 2017, uma atividade de divulgação das Ciências da Terra para a comunidade dos nove municípios envolvidos, denominada de PaleoDia. Esta atividade, voltada para o público infanto-juvenil e adulto, visa aproximar os moradores do território com o seu patrimônio, envolvendo exposição de fósseis, realização de trilhas, projeção de vídeos educativos, oficinas de produção de réplicas, além de atividades lúdicas envolvendo a temática geopatrimonial do território. Para o ano de 2019, estamos propondo que a realização do IIIº PaleoDia, já agendado para acontecer em 19 de outubro, seja o evento de abertura da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia no Geoparque Quarta Colônia, que ocorrerá entre os dias 21 e 25, contando com o lançamento de uma cartilha didática voltada às escolas do território (elaborada dentro do projeto “Geoparque vai à Escola”), visitas de alunos das escolas do território ao CAPPA, palestra voltada à comunidade sobre o papel das mulheres na história das Ciências da Terra, exposição artística (de fotografias e aquarelas do patrimônio natural e cultural do Geoparque) e palestra aos gestores do território com um convidado estrangeiro sobre o potencial dos Geoparques para a promoção de um desenvolvimento territorial sustentável.
  • Universidade Federal de Santa Maria - RS - Brasil
  • 05/10/2019-30/04/2020
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Adriano Stephan Nascente

Ciências Agrárias

Agronomia
  • microrganismos benéficos, rotação de culturas e plantas de cobertura para a intensificação sustentável de sistemas agrícolas na região dos cerrados
  • Título: Microrganismos benéficos, rotação de culturas e plantas de cobertura para a intensificação sustentável de sistemas agrícolas na região dos Cerrados. Resumo: As Nações Unidas preveem uma população mundial de 9,1 bilhões até 2050, o que exigirá aumento na produção de alimentos em cerca de 70% em relação à nossa produção atual. Nesse contexto, o Brasil desempenha papel fundamental, uma vez que é um dos maiores produtores de alimentos do mundo, especialmente na região dos Cerrados. Nesse sentido, o termo "intensificação sustentável" ganha cada vez mais importância. Esse termo significa aumentar a produção de alimentos na mesma área, com preocupações ambientais, sociais e econômicas. A maioria dos agricultores da região do Cerrado, em áreas irrigadas, pratica o cultivo de soja na mesma área, ano após ano, em regime de sucessão com o milho na safrinha e feijão-comum no inverno. Essa prática pode causar problemas ambientais, como o aumento dos custos de produção, pela maior necessidade de aplicações de pesticidas para controlar doenças, insetos e plantas daninhas, além de causar aumento da população de fungos fitopatogênicos que afetam principalmente a soja e o feijão-comum, e não permitir a intensificação sustentável. O desenvolvimento de tecnologias alternativas que permitam identificar e melhorar a população de rizobactérias e/ou fungos promotores de crescimento, também chamados de bioagentes ou microrganismos benéficos, a serem utilizadas em sistemas de cultivo, pode ser a chave para a intensificação sustentável. Esses microrganismos ajudam a dar resiliência aos sistemas de cultivo, promovem o crescimento das plantas por meio de diferentes mecanismos, além de promoverem a proteção das plantas contra patógenos e insetos. No entanto, ainda há falta de informação sobre o uso de microrganismos na agricultura, principalmente devido ao grande número de espécies que habitam a rizosfera das plantas e ao grande número de interações que ocorrem entre microrganismos e planta. Além disso, o uso de plantas de cobertura é um componente relevante dos sistemas agrícolas para alterar as populações de microrganismos do solo, a fim de proporcionar resultados desejáveis. Adicionalmente, o aumento da diversidade de espécies vegetais em um ambiente, como o uso de rotações de culturas e plantas coberturas, traz outros benefícios, como melhor aproveitamento de recursos, redução de danos causados por insetos-pragas e menor incidência de patógenos, maior controle de plantas daninhas, aumento da produtividade agrícola e maior estabilidade da produção. Dessa forma, o objetivo desse projeto é desenvolver sistema de produção agrícola envolvendo soja, milho, feijão-comum e mix de plantas de cobertura com o uso de microrganismos benéficos visando à intensificação sustentável da agricultura na região do Cerrado. Para isso, irá se determinar o efeito dessas rotações na eficiência de utilização de nitrogênio, emissão de gases de efeito estufa, indicadores físicos, químicos e biológicos do solo, densidade de fungos do solo e produtividade de grãos, bem como realizar a análise econômica dessas rotações. Espera-se que a execução deste projeto possibilite determinar a(s) rotação(ões) que proporcione(m) sustentabilidade aos sistemas de produção que envolvam o cultivo da soja no verão e o feijão-comum no inverno na região dos Cerrados. Dessa forma, proporcionar aumento da produtividade de grãos dessas culturas e melhoria nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo, bem como nas variáveis ambientais e econômicas.
  • Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - GO - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022