Projetos de Pesquisa

 

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Waldiceu Aparecido Verri Junior

Ciências Biológicas

Farmacologia
  • potencial terapêutico de mediadores lipídicos pró-resolução para o controle da artrite séptica induzida por staphylococcus aureus: abordagem pré-clínica e translacional
  • O entendimento atual de que a resolução do processo inflamatório é um processo ativo envolvendo moléculas e células com função específicas abriu um campo de pesquisa novo e com várias possibilidades de desenvolvimento de novos tratamentos. Os mediadores pró-resolução derivados do ácido docosahexaenóico são as resolvinas (RvD), protectinas (PD) e maresinas (MaR). Essas moléculas são isoladas em exsudatos estéreis ou de infecção nas fases de resolução do processo inflamatório concomitantemente à redução da geração de mediadores pró-inflamatórios. Essas moléculas promovem a resolução da inflamação induzindo pelo menos 3 atividades importantes no contexto deste projeto: 1) Direcionam os leucócitos para eliminar a infecção e resolvem a inflamação sem induzir imunossupressão; 2) Intensificam as atividades microbicidas dos macrófagos e modificam seu fenótipo de acordo com a progressão da doença; 3) Desempenham efeitos biológicos em doses fisiológicas (faixa pM-nM) com efeito prologando e ativação de receptores celulares específicos. Essas características permitiram que essas moléculas fossem capazes de funcionar como adjuvantes para reduzir as doses de antibióticos. A artrite séptica é uma doença altamente debilitante caracterizada pela resposta inflamatória exacerbada, necrose tecidual, destruição da cartilagem resultando em prejuízo severo da mobilidade, incapacitação motora e funcional e dor intensa. Ademais, todos esses eventos ocorrem rapidamente e as terapias atuais ainda não são satisfatórias, gerando a necessidade do desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para a artrite séptica. Assim, a artrite séptica necessita de intervenções terapêuticas rápidas que reduzam a inflamação e as lesões teciduais decorrentes da alta atividade do sistema imune, porém, mantenham a atividade microbicida do sistema imune. Fundamentados nas características da artrite séptica, estabelecemos em nosso laboratório um modelo experimental de artrite séptica induzida por S. aureus com os sinais clássicos de inflamação verificados de maneira dose-dependentes por 28 dias e que replica a doença humana em modelo em camundongos. Considerando as características fisiopatológicas da artrite séptica e as três funções fisiopatológicas e farmacológicas dos mediadores pró-resolução descritas acima, serão desenvolvidos 6 subprojetos que visam investigar o efeito terapêutico da RvD1, RvD2, RvD5, MaR1, MaR2 e PD1 na artrite séptica. Para determinar a atividade farmacológica desses lipídeos pró-resolução na artrite séptica induzida pela administração intra-articular de S. aureus em camundongos, serão verificados parâmetros de doença, inflamação e dor (i) redução da dor, habilidade motora, inflamação e sinais clínicos da artrite séptica; (ii) recrutamento de leucócitos para propor um índice de resolução (Ri) da doença em resposta aos tratamentos; e (iii) dano articular induzido pela infecção. Quanto aos mecanismos dos lipídeos pró-resolução, o enfoque do projeto será na polarização do fenótipo de macrófagos (M1, M2 e Mres [macrófago resolutivo]) frente ao tratamento com os lipídeos RvD1, RvD2, RvD5, MaR1, MaR2 e PD1 in vivo e in vitro. Determinaremos se o tratamento com esses lipídeos durante a artrite séptica modifica o perfil dos macrófagos de maneira a aumentar a atividade microbicida e reduzir a inflamação e lesões teciduais (Mres) ou não (M1 e M2). In vitro, verificaremos se o tratamento com esses lipídeos em cultura de macrófagos BMDMs (macrófagos derivados de medula óssea) também é capaz de modificar o perfil dos macrófagos infectados com S. aureus e sua atividade. Serão realizados experimentos translacionais para verificar a possível aplicabilidade dos resultados obtidos no modelo murino pré-clínico à doença em humanos. Será investigado se há correlação entre os níveis de lipídeos pró-resolução e a produção de mediadores característicos dos perfis M1, M2 e Mres em amostras de líquido sinovial de pacientes com artrite séptica. Esses dados serão comparados com os obtidos em camundongos. Comercialmente, há disponibilidade de kits apenas para RvD1, RvD2, MaR1 e PD1. Ademais, utilizando macrófagos derivados de PBMCs (células mononucleares de sangue periférico) de humanos voluntários saudáveis, verificaremos se o tratamento in vitro com esses lipídeos pró-resolução induzem perfil de resposta antimicrobiana e de produção de mediadores caracterizando macrófagos M1, M2 ou Mres de maneira semelhante ao observado em BMDMs de camundongos. Por fim, também é objetivo deste projeto a capacitação de alunos. Esperamos formar 2 mestres, 2 doutores, 1 Pós-Doutor, 2 TCCs e publicar 6 artigos. Esperamos que as moléculas RvD1, RvD2, RvD5, MaR1, MaR2 e PD1 apresentem-se como novas possibilidades para o tratamento da artrite séptica de maneira a modificar o perfil das ações do sistema imune por meio de macrófagos Mres resultando no controle da infecção e ao mesmo tempo proporcionando redução da inflamação e lesão tecidual progredindo para a resolução da doença. O desenvolvimento deste projeto com ensaios pré-clínicos e translacionais deve definir quais dessas moléculas são mais promissoras.
  • Universidade Estadual de Londrina - PR - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2025
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Waldir Avansi Junior

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • nanoestruturas de tio2 co-dopadas: obtenção, caracterização e avaliação de suas propriedades como fotocatalisadores e sensores resistivos de gás
  • O objetivo desse projeto é o estudo da obtenção de nanoestruturas de TiO2 co-dopadas com nitrogênio (N) e metais de transição (Nb, W e V) para aplicações em fotocatálise e sensores resistivos de gás. O processo de co-dopagem será utilizado, uma vez que tem sido considerado como uma estratégia promissora no controle das propriedades estruturais/eletrônicas obtidas, que são dependentes principalmente do processo criação de defeitos através da dopagem de um material. As amostras serão obtidas através da decomposição do peroxo-complexos em condições hidrotérmica onde, a partir da obtenção das nanoestruturas, filmes serão preparados em substratos adequados com o objetivo avaliar suas propriedades como fotocatalisadores e sensores de gás, correlacionando assim, sua performance às características estruturais e eletrônicas do material. A morfologia e as propriedades físicas e químicas das nanoestruturas serão avaliadas através de técnicas convencionais de difração de raios X (DRX), espectroscopia RAMAN, espectroscopia por refletância Uv-Vis, espectroscopia de impedância, analise de área superficial (pelo método de BET), microscopia eletrônica, técnicas avançadas de microscopia eletrônica de transmissão (MET), Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e espectroscopia de Absorção de Raios X (XAS). Em uma etapa final, as propriedades fotocatalíticas serão estudadas mediante a fotodegradação de contaminantes diversos. Para o estudo da performance como sensores resistivos de gás, as amostras serão expostas a diferentes tipos de gases redutores e oxidantes.
  • Universidade Federal de São Carlos - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Walfrido Alonso Pippo

Engenharias

Engenharia Civil
  • desenvolvimento de vivendas de interesse social: aproveitamento de resíduos da indústria turística na cidade de foz do iguaçu.
  • O presente projeto visa gerar uma proposta para o aproveitamento das garrafas PET (GPET) geradas pela indústria turística na cidade de Foz do Iguaçu (FIÇU). A necessidade de reciclagem e reuso de materiais em diversos setores de atividades humanas tornaram-se atualmente, intrínsecas ao desenvolvimento sustentável da sociedade. Baseados em pesquisas de campo e bibliográficas foi estabelecido que os principais parques de FIÇU receberam, em 2016, uma quantidade de visitantes 12,1 vezes maior que a população da cidade (256.088 pessoas). O consumo médio de água pelos visitantes (2litros/dia) representa ≈ 3 milhões de GPET/ano adicionais para a gestão de lixo da cidade, que atualmente são descartadas em aterros sanitários gerando custos logísticos, diminuindo o volume aproveitável dos aterros e fazendo mais demorado o processo de decomposição dos resíduos aterrados. Por outro lado, a necessidade habitacional no município de FIÇU tem mais de 12.000 famílias cadastradas na lista de espera. Um cálculo preliminar indica que uma habitação de interesse social (43 m2) das que são financiadas pela Caixa Econômica Federal poderia usar 30.000-40.000 garrafas o que demonstra que existe a potencialidade de construir 100 habitações de interesse sociais/ano a partir das GPET. As GPET podem ser usadas como elementos estruturais, não estruturais e como alvenaria de vedação em habitações de interesse social. O qual representaria não somente poupar custos logísticos de descarte se não também agregar valor ao lixo derivado da indústria turística na cidade. A partir dos resultados dos testes (resistência mecânica, conforto térmico, eficiência energética e isolamento acústico) de vários tipos de módulos estruturais, e observando as normas pertinentes à área de desempenho de materiais para a construção, é selecionado um protótipo. Os resultados obtidos são avaliados desde o ponto de vista técnico-econômico e socioambiental e comparados com as normas vigentes de materiais para a construção e para a reciclagem do lixo sólido. O projeto tem prevista sua realização num período de dois anos. O orçamento aproximado estimado para sua execução é de R$ 59.650,75
  • Universidade Federal da Integração Latino-Americana - PR - Brasil
  • 18/02/2019-31/10/2022
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Wallace de Castro Nunes

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • produção e caracterização de materiais magnéticos nano-estruturados
  • O objetido desse projeto é obter suporte para o desenvolvimento das atividades de pesquisa do proponente e do novo grupo de pesquisa experimental de nanomateriais do Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense (IF-UFF). O projeto científico visa o estudo sistemático das propriedades térmicas, magnéticas e de transporte em diversos sistemas magnéticos nanoestruturados e também materiais multifuncionais. Os objetivos principais são: (i) observar e descrever fenômenos físicos envolvidos nesses sistemas; (ii) estabelecer estratégias para o desenvolvimento de materiais para aplicações futuras; (iii) estabelecer uma nova linha de pesquisa na UFF envolvendo a produção e caracterização de nanomateriais multifuncionais; (iv) produzir nanosistemas controlados objetivando o estudo de propriedades do tipo vidro de spin, superparamagnetismo, exchange bias, interações magnéticas e etc. Este projeto de pesquisa envolve trabalhos experimentais (caracterização e instrumentação) e teóricos, que serão realizados em colaboração com pesquisadores da UFF e diversos pesquisadores do Brasil e do exterior. Pretende também explorar a deposição de nanopartículas funcionalizadas assim como de sistemas nanoestruturados heterogêneos (multifuncionais) em superfícies visando aplicações em dispositivos e sensores. O proponente já possui uma quantidade de amostra suficiente para iniciar o projeto proposto. Essas amostras estão sendo produzidas no IF-UFF por ablação por laser e outras provenientes de diversas colaborações que o proponente mantém no Brasil e no exterior, por exemplo, nanopartículas ferromagnéticas; antiferromagnéticas; nanoestruturas do tipo core-shell, compostos de materiais com diferentes fases; multicamadas magnéticas, filmes finos; materiais magnéticos moleculares, nanoestruturas multifuncionais e.g. nanopilares ferrimagnéticos (estrutura spinela) verticalmente alinhados dentro de uma matriz ferroelétrica (estrutura perovskita). A estratégia a ser seguida é caracterizar estes materiais a partir de sua estrutura, em alguns casos, morfologia (tamanho e distribuição dos grãos) e posteriormente relacioná-las com as propriedades térmicas, magnéticas, elétricas e de transportes. Além disso, o proponente pretende continuar desenvolvendo a infra-estrutura experimental do Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense para preparar e caracterizar essas amostras na sua própria instituição. Neste projeto serão exploradas diversas técnicas experimentais, tais como calor específico, magnetização, susceptibilidade AC, resistividade elétrica, difração de raios-X e microscopia eletrônica de transmissão. Além do uso da infra-estrutura já disponível no Instituto de Física da UFF, algumas caracterizações poderão ser realizadas em outras instituições, por exemplo, usando a infra-estrutura de laboratórios nacionais e de laboratório de colaboradores. O projeto possui um caráter multidiciplinar envolvendo parcerias entre Físicos (teóricos e experimentais), Químicos e Ciências dos Materiais. A aprovação desse projeto de pesquisa é fundamental para que o candidato possa consolidar a nova linha de pesquisa experimental que está instalando no IF-UFF, continue se desenvolvendo cientificamente com independência e consiga ampliar a sua rede de colaboração de forma a torná-la ainda mais multidisciplinar. Isto beneficiará o proponente, seus alunos e vários outros pesquisadores que atualmente desenvolvem pesquisa em nanociência e nanotecnologia na UFF e no Brasil, e certamente terá impacto na melhora da produção científica desses pesquisadores e na formação de recurso humanos com conhecimentos mais abrangentes.
  • Universidade Federal Fluminense - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022