Projetos de Pesquisa

 

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Severino Carlos Bezerra de Oliveira

Ciências Exatas e da Terra

Química
  • estudo eletroquímico e eletroanalítico de biomarcadores de doenças humanas e de novos medicamentos aprovados ou candidatos para o tratamento do câncer
  • Biomarcadores de doenças humanas são de grande interesse científico e clinico, uma vez que são úteis em todas as fases da doença, desde a facilitação do diagnóstico até o tratamento e pós-tratamento. A presença do biomarcador pode indicar precisamente a ocorrência de um determinado processo. Avanços na genômica, proteômica e na biologia molecular geraram muitos biomarcadores candidatos com potencial valor clínico O excesso de espécies reativas de nitrogênio (ERN) in-vivo, p.ex., pode ser detectado a partir da presença do biomarcador de danos oxidativos em proteínas, 3-nitro-tirosina (3-NO2-Tyr), uma vez que este é produzido a partir das reações químicas dessas ERN com resíduos de tirosina nas proteinas. A geração da 3-NO2-Tyr pode estar associada a diferentes tipos de doenças, tais como lesão pulmonar aguda, neurodegeneração, aterosclerose e alguns tipos de câncer. Assim, métodos analíticos têm sido propostos para detectar e quantificar a 3-NO2-Tyr em fluidos e tecidos biológicos. Danos ao DNA via alquilação são de grande relevância, uma vez que já foi determinado in-vivo a existência de um mecanismo natural de reparo específico para eliminação de adutos metilados de DNA, sendo estes adutos associados ao desencadeamento de inúmeras doenças. Alquilantes interagem com o DNA para produzir uma variedade de produtos, como 7-metilguanosina, como aduto predominante, 5-metilcitosina, 5-metilhidroxicitosina, 3-metiladenosina e o-6-metilguanosina. Assim, é persistente na literatura o desenvolvimento de métodos com elevada seletividade e sensibilidade para detecção e quantificação de possíveis biomarcadores associados à metilação do DNA. Por outro lado, a maioria dos antineoplásicos também têm a molécula do DNA como molécula alvo. Assim, Inúmeros métodos têm sido desenvolvidos para detectar e elucidar a natureza da interação entre carcinógenos ou antineoplásicos com o DNA. Técnicas eletroquímicas, tais como técnicas voltamétricas e espectroscopia de impedância eletroquímica, principalmente devido à elevada sensibilidade, têm se destacado atualmente em estudos fundamentais de caracterização das propriedades redox de agentes antineoplásicos e compostos biológicos, bem como no desenvolvimento de novas metodologias analíticas de identificação e quantificação. Assim, o objetivo principal deste projeto é investigar mecanismos redox de possíveis biomarcadores de doenças humanas e de novos medicamentos aplicados no tratamento do câncer, bem como no desenvolvimento de métodos eletroanalíticos para detecção e quantificação dessas espécies. A primeira etapa será dedicada à investigação dos mecanismos redox de biomarcadores, tais como 3-nitro, orto- e meta-tirosina e 5-metilcitosina, em diferentes eletrodos, e ao desenvolvimento de métodos eletroanalíticos para detecção e quantificação desses biomarcadores. A segunda etapa será dedicada à investigação do mecanismo de ação e/ou o grau de toxicidade, para com o DNA, de novos medicamentos aprovados ou candidatos para o tratamento do câncer, utilizando diferentes técnicas analíticas, tais como biossensores eletroquímicos de DNA, eletroforese em gel, espectroscopia de impedância eletroquímica, microscopia de força atômica e espectrometria UV. Compostos como a salinomicina (candidato a antineoplásico) e o antineoplásico anticorpo monoclonal quimérico alemtuzumab, entre outros, serão investigados neste projeto.
  • Universidade Federal Rural de Pernambuco - PE - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Severino Matias de Alencar

Ciências Agrárias

Ciência e Tecnologia de Alimentos
  • bioacessibilidade e biodisponibilidade de compostos fenólicos de frutas nativas brasileiras não exploradas
  • O Brasil possui condições ambientais propícias para abrigar uma grande variedade de espécies de frutas nativas. Atualmente tem sido crescente o interesse na diversidade desses alimentos, em sua maioria ainda desconhecidas, principalmente pela busca de novas fontes de compostos bioativos e novos sabores tropicais. Estudos recentes feitos pelo nosso grupo de pesquisa indicaram que os extratos de cambuití-cipó e murici vermelho são fontes de uma grande variedade de compostos fenólicos com potencial antioxidante e anti-inflamatório, podendo agir na prevenção de doenças crônicas e degenerativas. No entanto, são necessárias pesquisas em torno da bioeficácia dessas frutas para conhecimento dos potenciais benefícios de seu consumo e, nesse contexto, os estudos de bioacessibilidade e biodisponibilidade in vitro se tornam fundamentais. Não há nenhum registro na literatura no que diz respeito à bioacessibilidade e biodisponibilidade de compostos fenólicos do cambuití-cipó (Sageretia elegans) e do murici vermelho (Byrsonima arthropoda), duas frutas vermelhas nativas. Portanto, o objetivo deste trabalho será avaliar a bioacessibilidade e a biodisponibilidade dos compostos fenólicos das polpas do cambuití-cipó e do murici vermelho, utilizando modelo in vitro de digestão oral e gástrica acoplada com células Caco-2. Também será feito o acompanhamento da composição química por espectrometria de massas de alta resolução (LC-ESI-QTOF-MS) e a avaliação da capacidade sequestradora de espécies reativas de oxigênio (ERO) e nitrogênio (ERN) e atividade anti-inflamatória das frações das fases da digestão e da bioacessibilidade. Espera-se que os resultados desse trabalho mostrem quais compostos fenólicos são bioacessíveis, bem como se são transportados através dessas células intestinais. Espera-se também identificar se a capacidade sequestradora de ROS é mantida após o processo de digestão e absorção, o que poderia caracterizar estes materiais como novas “superfrutas”, e de interesse comercial, em adição ao açaí.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Shaiane Vargas da Silveira

Ciências Sociais Aplicadas

Turismo
  • sistema de indicadores para políticas públicas de lazer
  • O Projeto Sistema de Indicadores para Políticas Públicas de Lazer objetiva pesquisar e analisar indicadores de subsidio às políticas públicas de lazer. A pesquisa proposta leva à compreensão de quais indicadores podem, em conjunto, configurar um sistema adequado para a formulação e avaliação de políticas públicas, assim como ocorre nas áreas de saúde, educação e meio ambiente. É sobre este aspecto que se insere a necessidade de inovação na elaboração de indicadores e modelos de avaliação pois as abordagens sobre políticas públicas de lazer enfatizam indicadores centrados apenas em atividades, gastos, receita, empregos ou espaços de lazer – que são insuficientes e tendem a ignorar outros critérios integrados
  • Universidade Federal do Piauí - PI - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Sheila Andreoli Balen

Ciências da Saúde

Fonoaudiologia
  • estudo da audição e do desenvolvimento de bebês expostos a sífilis congênita ao longo dos dois primeiros anos de vida
  • Introdução: A sífilis congênita é um indicador de risco para a deficiência auditiva e vem apresentando aumento da sua incidência no Brasil. Objetivo: Estudar a audição e o desenvolvimento de linguagem, cognição e motor, nos dois primeiros anos de vida, de bebês expostos a sífilis congênita. Metodologia: Estudo do tipo coorte, longitudinal e prospectivo. Serão selecionados 120 bebês nas Maternidades de Natal (RN) quando serão formados quatro grupos: G1: 30 bebês de mulheres detectadas com sifilis e tratadas durante o acompanhamento pré-natal realizado na atenção básica; G2: 30 Bebês de mulheres detectas com sífilis no parto, sendo a díade tratada durante o período peri-natal na Maternidade e G3 e G4: 30 Bebês cada um de mulheres sem a presença de sífilis congênita na gestação e parto pareados aos G1 e G2, respectivamente. Será aplicado um protocolo prévio as avaliações para coletar informações sobre histórico pré e perinatal, questionário sócio-economico, avaliações audiológicas com um mês, 6, 12, 18 e 24 meses constando de potecial evocado auditivo de tronco encefálico-automático, com click e fala, emissões otoacústicas evocadas transientes, potencial evocado auditivo cortical (P1-N1-P2). A partir dos seis meses também será realizado a audiometria de reforço visual em 500, 1000, 2000 e 4000 Hz com fones de inserção. A escala Bayley III avaliará o desenvolvimento de linguagem, cognição e motor sendo aplicada com um mês, 12 e 24 meses. Expectativa de resultados: Espera-se confirmar se a exposição a sífilis congênita apresenta ocorrência e/ou incidência da deficiência auditiva que justifique ser um indicador de risco; caracterização audiológica e do desenvolvimento auditivo, de linguagem, cognição e motor de bebês expostos a sífilis congênita; aprimoramento da comunicação e articulação entre a rede de atenção básica e especializada no acompanhamento dos bebês com sifilis congênita a partir dos desfechos encontrados em cada momento de reavaliação ao longo dos 24 meses e sugestão de um novo protocolo ao Ministério da Saúde para acompanhamento audiológico e de desenvolvimento de bebês expostos a sífilis congênita contribuindo com a resolutividade e economia nos atendimentos do Sistema Unico de Saúde.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Norte - RN - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Sheila Araujo Teles

Ciências da Saúde

Enfermagem
  • precisamos conhecer a saúde dos migrantes e refugiados no brasil: situação vacinal, hepatites virais, infecções sexualmente transmissíveis, uso de álcool e violências em uma metrópole da região centro-oeste
  • As restrições impostas pela Europa em aceitar migrantes estrangeiros e refugiados redirecionou o fluxo migratório para outros países como Brasil. Segundo dados do Comitê Nacional para Refugiados, aproximadamente 10 mil refugiados, de mais de 80 nacionalidades diferentes foram acolhidos pelo Brasil nos últimos 10 anos. Estudos mostram que, na população de migrantes estrangeiros e refugiados, as doenças infecciosas são responsáveis por taxas mais altas de mortalidade comparadas as doenças crônicas. Alguns fatores podem contribuir para este cenário como padrão epidemiológico das infecções e a cobertura vacinal no país de origem; o longo período de viagem até o país destino, muitas vezes em condições insalubre e de segurança precária; a superlotação dos campos de refugiados, que favorece a ocorrência de surtos de doenças gastrointestinais e respiratórias; a marginalização e vulnerabilidade que leva à situações de violência e à doenças relacionadas a pobreza. No Brasil, e em especial Goiás, não existem dados, tampouco estudos epidemiológicos abordando a prevalência de doenças infecciosas que acometem esta população de diversas origens. A proposta deste estudo é avaliar a situação de saúde, em especial a situação vacinal, uso abusivo de álcool, vulnerabilidade à violência, como também investigar a epidemiologia das infecções causadas pelos vírus das hepatites virais, sexualmente transmissíveis incluindo as causadas pelo HIV, herpesvirus, HPV e sífilis. Também, vacinar e avaliar a resposta vacinal em crianças e adultos suscetíveis ao vírus da hepatite B, e de crianças/adolescentes contra HPV. Espera-se com este projeto conhecer as condições de vida e de saúde relacionadas às IST neste grupo socialmente desfavorecido e assim contribuir para a construção e consolidação da “Política Nacional de Atenção à Saúde aos Imigrantes e Refugiados” e a Agenda para Desenvolvimento Sustentável 2030.
  • Universidade Federal de Goiás - GO - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Sheila Cristina Nardelli

Ciências Biológicas

Genética
  • o papel da arquitetura nuclear e remodeladores de cromatina em processos essenciais a sobrevivência de toxoplasma gondii
  • Toxoplasma gondii é o agente etiológico da toxoplasmose, uma doença que atinge cerca de ¼ da população mundial, sendo considerada a infecção parasitária mais comum em humanos. A toxoplasmose é extremamente perigosa quando adquirida durante a gravidez, ou em pacientes imunocomprometidos, podendo resultar em danos severos como malformações congênitas e encefalia. Embora considerada geralmente assintomática em pacientes imunocompetentes, a doença em sua fase crônica tem sido recentemente associada a alterações neurológicas e comportamentais, ressaltando a importância de identificar alvos para o tratamento mais eficiente da toxoplasmose. Nesse contexto, a pesquisa básica centrada em componentes essenciais a sobrevivência do parasita, poderia contribuir não somente na compreensão da biologia do parasita, mas também resultar em tratamentos e diagnósticos mais eficientes. Nosso grupo foca em dois aspectos fundamentais para o controle da expressão gênica: a dinâmica da arquitetura da cromatina, e o papel de remodeladores de cromatina, especialmente as desacetilases de histonas. A cromatina é uma estrutura organizada e dinâmica que atua como uma barreira física a todos os processos dependentes de DNA. Sendo assim, pretendemos compreender como atua a arquitetura da cromatina frente a diferenciação do parasita, buscando remodeladores que atuem alternando o estado da cromatina ao longo da diferenciação. Paralelamente, pretendemos caracterizar as desacetilases clássicas de Toxoplasma, iniciando por aquelas específicas a Apicomplexa. Para tanto, uniremos metodologias de genética reversa a técnicas para avaliação da estrutura dessas proteínas de modo a proporcionar novas perspectivas no controle de expressão gênica e mecanismos biológicos em T. gondii e, sem dúvida, auxiliando na identificação de novos alvos para terapia contra Toxoplasmose, doença de intensa relevância para Saúde Pública no Brasil.
  • Fundação Oswaldo Cruz - PR - Brasil
  • 05/12/2019-31/12/2021
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Sheila Giardini Murta

Ciências Humanas

Psicologia
  • coconstrução e avaliação de viabilidade de uma intervenção familiar para prevenção ao abuso de drogas
  • Os adolescentes brasileiros são cotidianamente expostos a fatores de risco à saúde relativos ao ambiente familiar que, em conjunto com outros fatores, aumentam o risco de uso problemático de álcool e outras drogas. Estudos com intervenções preventivas para adolescentes no Brasil são centrados, em sua maioria, no âmbito escolar e menos frequentes são as intervenções preventivas focadas no fortalecimento de fatores protetivos familiares. O presente projeto pretende suprir esta lacuna, ao propor o desenvolvimento sistemático de uma intervenção culturalmente customizada para prevenção ao abuso de drogas em adolescentes e fortalecimento de fatores protetivos familiares, destinada a famílias em situação de vulnerabilidade. Este projeto compreende três estudos e almeja (a) examinar necessidades para subsidiar o desenvolvimento de uma intervenção para prevenção ao abuso de drogas em adolescentes e fortalecimento de fatores protetivos familiares em famílias em desvantagem econômica (Estudo 1), (b) construir a intervenção propriamente dita e descrever sua aceitabilidade, com base no modelo de coconstrução de intervenções (Estudo 2) e (c) investigar a viabilidade da intervenção desenvolvida como parte dos serviços de proteção social básica (Estudo 3). Delineamentos metodológicos qualitativos e participativos são propostos, com uso do modelo de coconstrução de intervenções e estudos de viabilidiade. Espera-se que este projeto, além de resultar na criação de uma tecnologia psicossocial inovadora, atenda a metas de formação de recursos humanos, ensino, publicações e internacionalização.
  • Universidade de Brasília - DF - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Sheila Tavares Nascimento

Ciências Agrárias

Zootecnia
  • equilíbrio térmico de pintos de corte
  • O grande desafio na área de Bioclimatologia é a proposta de metodologias para a mensuração das trocas de calor e massa entre os animais e o ambiente que possam ser utilizadas em condições de campo. Este projeto, uma parceria entre a Universidade de Brasília, o Instituto Federal de Brasília, as Faculdades Integradas UPIS e a UNESP, Campus de Jaboticabal, tem como principal objetivo determinar o equilíbrio térmico de pintos de corte durante os primeiros 21 dias de vida. O projeto será conduzido no Laboratório de Bioclimatologia Animal da Universidade de Brasília. Frangos de corte sofrem transformações fisiológicas intensas durante um ciclo de vida comercial, passando de 40g de peso inicial para mais de 2,5 kg na idade de abate, o que acarreta em mudanças significativas na cobertura de penas, no seu equilíbrio térmico e consequentemente nas formas as quais podem ganhar ou perder calor para o ambiente (Nascimento et al., 2017). Frangos de corte têm necessidades térmicas diferentes ao longo do seu período produtivo. Os pintos não apresentam seu sistema termorregulatório maduro no momento da eclosão, o qual é alcançado aproximadamente no décimo dia de vida (Gonzalez et al., 2003). Para as aves no final do ciclo é necessária a inclusão de sistemas de climatização nas instalações, por meio de ventiladores, exaustores e sistemas de resfriamento evaporativo, para auxiliar as aves na manutenção da temperatura corporal e consequentemente, manter o desempenho produtivo. Porém, na literatura, não existe um consenso sobre a correta zona de conforto térmico para frangos de corte, especialmente para animais nos primeiros 21 dias de vida, onde mostram-se sensíveis a baixas temperaturas (Cândido et al., 2016). A partir do estudo sobre o equilíbrio térmico das aves, considerando as vias as quais o calor pode ser produzido (via metabolismo), ganho ou dissipado para o ambiente (evaporação respiratória, radiação de ondas longas e convecção), pode-se determinar de maneira precisa as condições de temperatura e umidade que devem ser mantidas para alcançar máximo desempenho produtivo respeitando-se o bem-estar dos animais. Esses estudos tem relevante importância para a proposição de sistemas de climatização mais eficientes dentro das instalações avícolas. O fornecimento da temperatura de conforto requerida na primeira semana de vida dos pintinhos, associado ao adequado manejo e ambiência, é importante para diminuir o efeito das variações térmicas do ambiente sobre a produtividade de frangos de corte. Assim, quando submetidos a temperaturas abaixo da sua ZCT, grande parte da energia metabolizável é canalizada para a termogênese, e consequentemente diminuição da energia líquida disponível para produção (MACARI et al., 1994). Diante do exposto, faz-se necessário a promoção de estudos voltados a melhor compreensão da zona de conforto térmico de frangos de corte considerando as constantes alterações morfológicas e metabólicas e sua capacidade de manutenção do equilíbrio térmico, sofridas pelas atuais linhagens comerciais, resultantes dos programas de melhoramento genético. Além disso, métodos alternativos e menos onerosos para avaliação da demanda térmica das aves necessitam ser desenvolvidos com foco tanto no bem-estar animal quanto na redução no gasto de energia para aquecimento das aves na fase inicial e/ou arrefecimento para as demais fases. Estudos acerca do equilíbrio térmico e da determinação da zona de conforto térmico para frangos de corte na fase inicial do ciclo de criação (1 a 21 dias) tornam-se necessários, cujos resultados de pesquisa contribuirão com o avanço da produção animal no Distrito Federal e no Brasil, pelo estudo da zona de conforto térmico para frangos de corte na fase inicial de vida, que resultarão no desenvolvimento de eficientes sistemas de climatização das instalações e garantindo, portanto, a sustentabilidade, o conforto e o bem-estar animal. Será determinada a faixa de conforto térmico para frangos de corte entre um e 21 dias de vida, a partir da quantificação do equilíbrio térmico dos animais, considerando a produção de calor metabólico, a perda por evaporação respiratória e o ganho ou perda por radiação de ondas longas e convecção. O sistema de Calorimetria Indireta, desenvolvido em parceria com o Laboratório de Bioclimatologia da UNESP Campus de Jaboticabal, será utilizado para mensurar a produção de calor metabólico dos pintos de corte. Para aferição das temperaturas superficiais e do comportamento das aves, será utilizada um protótipo (caixa-teste), de policarbonato transparente, resistente e totalmente vedada, que permitirá melhor controle do tratamentos pretendidos, desenvolvida em parceria com o IFB. A caixa teste abrigará um grupo de 10 aves durante os 21 dias, e com uma tubulação ligada à caixa para permitir adequada taxa de renovação de ar sem prejudicar a respiração das aves. No interior da caixa-teste será instalado um equipamento destinado tanto ao aquecimento quanto ao resfriamento, de acordo com cada semana de vida do animal e que promoverá constante circulação do ar no interior da caixa. Para o monitoramento das variáveis meteorológicas no interior da caixa teste será utilizado um sistema em plataforma Arduino, para aferição e registro da temperatura e umidade relativa. Será instalado também no interior da caixa um termostato para controle automático da temperatura e umidade relativa pretendida em cada tratamento. A aferição das variáveis meteorológicas do laboratório também será realizada durante todo o ensaio. Para determinação do equilíbrio térmico de pintos de corte da linhagem comercial Cobb serão avaliados durante os 21 dias de vida, em quadrados latinos 6 x 6 (6 aves x 6 dias x 6 horários); também serão posteriormente avaliadas as propriedades radiativas das penas e a morfometria dos órgãos internos, níveis de enzimas do sistema REDOX, TBARS, coloração muscular e produção de espécies reativas ao oxigênio (ROS).
  • Universidade de Brasília - DF - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Sheilla Andrade de Oliveira

Ciências Biológicas

Microbiologia
  • avaliação in vitro e in vivo da capacidade infectiva dos arbovirus chikungunya e zika à hepatócitos e células estreladas do fígado e sua coparticipação na progressão da severidade da lesão hepática.
  • Chikungunya (CHIKV) e Zika (ZIKV) são vírus dos gêneros Alphavirus e Flavivírus respectivamente, transmitidos, principalmente, por mosquitos Aedes aegypti. Embora os sintomas sejam menos frequentes na infecção pelo ZIKV podem ser encontrados rash cutâneo, artralgia artrite e fadiga incapacitantes. Na infecção pelo CHIKV verifica-se alta incidência de recorrência e cronicidade do acometimento articular, com persistência dos sintomas inflamatórios, além de outras complicações associadas. Na infecção pelo ZIKV acometimentos neurológicos são mais frequentes. Os recursos terapêuticos atuais são escassos e o tratamento atende aos sintomas, com o uso de analgésicos e anti-inflamatórios. Embora estudos sobre sintomatologia clínica e sobre o comportamento dos arbovírus estejam bem estabelecidos, investigações acerca das manifestações patológicas associadas à infecção pelo CHIKV ou ZIKV em pacientes hepatotapatas são escassos, porém de grande importância, considerando regiões de coprevalências dessas duas infecções. Assim, pretendemos avaliar in vitro se os CHIKV e ZIKV são capazes de infectar hepatócitos e células estreladas do fígado alterando o processo de reparo hepático. Para tal, linhagens celulares GRX; LX-2 e Hep-G2 serão infectadas por CHIKV ou ZIKV na multiplicidade de infecção (MOI) de 0.1. Avaliação de fatores envolvidos na fibrogênese do fígado serão realizados em culturas individuais das células estudadas. Serão realizados estudos da expressão de α-actina de músculo liso, TGF-β, galectina e colágeno I (RTqPCR). Presença e localização dos vírus nas células serão determinadas por estudos ultraestruturais. Os estudos in vivo irão demonstrar alterações imunopatológicas e parasitárias induzidas pela coinfecção pelos CHIKV ou ZIKV e o parasito Schistosoma mansoni. Para isso, um modelo pré-clínico será estabelecido, utilizando camundongos C57BL/6 ou A129, que serão submetidos à infecção esquistossomótica. Na fase aguda e crônica, os animais serão infectados com cepas CHIKV ou ZIKV isoladas e mantidas em laboratório. Os padrões de viremia, morbidade e mortalidade serão acompanhados até 21 pós-infecção. Após esse período, amostras de sangue total, de intestino e fígado serão coletadas para análises parasitária, morfológica, morfométrica, imunológica e molecular, a fim de avaliar parâmetros histopatológicos, perfil de citocinas e perfis de expressão gênica de fatores associados à lesão hepática, além se investigar a presença do vírus no fígado dos animais cronicamente infectados por S. mansoni e pelos arbovirus. As variáveis quantitativas obtidas serão submetidas à análise estatística. Dessa forma, o presente estudo poderá contribuir para uma melhor compreensão das manifestações patológicas associadas à coinfecção S.mansoni/CHIKV ou ZIKV, o que reforça o desenvolvimento e o aprimoramento de estratégias terapêuticas e profiláticas no combate à febre Chikungunya e infecção pelo Zika vírus quando associadas às doenças hepática.
  • Fundação Oswaldo Cruz - PE - Brasil
  • 15/05/2019-31/05/2022
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Sherdil Khan

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • modificação de defeitos em semicondutores óxidos nanoestruturados: aplicação na produção de hidrogênio através da quebra da molécula de água usando irradiação solar
  • Para mitigar as consequências das mudanças climáticas é importante desenvolver processos e tecnologias que aumentem a utilização da energia solar e minimizem as emissões de gases causadores do efeito estufa, tais como o CO2. Dentro deste contexto, a produção de hidrogênio através de fotólise e fotoeletrólise da água usando interfaces semicondutor-líquido, é certamente uma das formas mais promissoras de se produzir energia limpa. Na presente proposta os principais objetivos são: i) estudar e desenvolver metodologias para síntese de nanoestruturas de semicondutores óxidos; ii) realizar dopagens para aumentar a absorção de luz na região do visível; e iii) modificar a superfície e extinguir estados de armadilha das cargas com o objetivo de melhorar desempenho fotocatalítico e fotoeletrocatalítico destes materiais. Os nanomateriais serão aplicados na produção de hidrogênio através da quebra da molécula da água utilizando radiação solar. As nanoarquiteturas dos materiais óxidos como nanotubos e nanopartículas serão sintetizadas via anodização eletroquímica modificada e processo hidrotérmico. Para obter “bandgaps” energeticamente adequados para produção de hidrogênio e para absorção na região visível do espectro solar, a dopagem será realizada em duas etapas; 1) dopagem ínsitu durante aos processos de síntese adicionando agentes dopantes aos eletrólitos; 2) dopagem exsitu com o nitrogênio através de nitretação térmica sob o fluxo de gás amônia. Para melhorar a transporte das cargas fotogeradas durante absorbância do fóton e o processo de redução e oxidação da água serão adicionados co-catalisadores via técnica de Magnetron sputtering e via processo hidrotermal. A morfologia, propriedades óticas, estruturais, eletrônicas, superficiais e elétricas dos nanomateriais, bem como os processos envolvidos para separar a molécula da água em H2 e O2 serão investigados. A compreensão das propriedades físico-químicas desses materiais caracterizados será complementada através das técnicas eletroquímicas e fotoeletroquímicas, como espectroscopia impedância eletroquímica, e será relacionada com à interface semicondutor-líquido utilizado para quebra da molécula da água. As melhores amostras serão utilizadas para determinar eficiência e avaliar a fotoestabilidade dos fotocatalisadores após exposição a luz por longos períodos. Esta proposta visa promover os processos fotoquímicos e fotoeletroquímicos movidos a energia solar que podem mitigar o uso de combustíveis fósseis. Com expectativa de desenvolvimento de tecnologias inovadoras, esta proposta apresenta elementos sinérgicos que combinam a formação e treinamento dos alunos em novas áreas, a conscientização pública nacional que beneficiarão a economia e o meio ambiente do Brasil e do mundo.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Sul - RS - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022