Projetos de Pesquisa

 

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Viviane Souza do Amaral

Ciências Biológicas

Genética
  • efeito da radiação ionizante natural na estabilidade do genoma
  • No estado do Rio Grande do Norte (RN), Brasil, vários municípios foram construídos em uma área onde abriga diversos corpos pegmatíticos naturalmente enriquecidos com urânio e tório, e, consequentemente, emissão de gás radônio em altas concentrações. O radônio é um gás nobre derivado da cadeia de decaimento do urânio, possui uma curta meia-vida e concentra-se em lugares fechados como em moradias. Quando este gás é inalado, as partículas alfa de alta transferência linear de energia interagem com os tecidos no pulmão, podendo causar danos no DNA e gerar espécies oxidativas de oxigênio a partir da radiólise da água presente nas células. Os elevados níveis de radônio no semiárido do RN foram evidenciados apenas recentemente pelo nosso grupo de pesquisa. Não obstante, faltam estudos epidemiológicos e moleculares nas populações expostas a essas condições, visando avaliar este fator ambiental sob a perspectiva de um problema de saúde pública. É extremamente importante realizar este tipo de estudo, uma vez que muitas questões a respeito dos efeitos crônicos induzidos pela alta radiação ionizante natural permanecem com resultados contraditórios ou sem respostas. Portanto, este projeto de pesquisa visa avaliar a suscetibilidade genética da população exposta somada a investigação de alterações epigenéticas induzidas pela radiação natural em indivíduos expostos a elevadas concentrações de radônio. Dentre os métodos previstos na execução desta pesquisa, listam-se: (i) quantificação de guanina oxidada (8-oxo-2-deoxiguanosina) na urina para averiguar o estado oxidativo do genoma; (ii) investigação de polimorfismos em genes que promovam a susceptibilidade da população a desenvolver câncer devido à exposição ao radônio e (iii) análise da metilação do genoma em células expostas à elevada radiação ionizante, com a finalidade de ampliar a investigação dos possíveis efeitos moleculares induzidos por este fator ambiental. Espera-se que a publicação dos futuros resultados contribuam com novas evidências a nível epidemiológico, celular e molecular para os estudos na área de radiobiologia. Os dados gerados por esta pesquisa irão incrementar os resultados obtidos até o momento que já identificaram a relação entre a exposição à radiação natural e o aumento na frequência de mutações nos indivíduos expostos, quando comparados com pessoas que não residem nestas regiões de risco. O conjunto destes dados irão subsidiar o desenvolvimento de ações junto à Secretaria de Saúde dos municípios envolvidos, assim como, irão fomentar os dados referentes a análise de risco visando servir para uma futura comunicação do risco a esta população e consequentemente, permitindo que os órgãos governamentais com o auxílio da comunidade científica possa gerenciar o risco imposto pela presença da radiação natural nesta região.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Norte - RN - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Volodymyr Zaitsev

Ciências Exatas e da Terra

Química
  • nanodiamantes com pontos quânticos de carbono imobilizados, como novos nanomateriais para theranostics
  • Entre as aplicações mais promissoras de nanopartículas estão a medicina e a biotecnologia. Nessas áreas, os nanomateriais têm sido usados para administração de medicamentos, terapia fotodinâmica e fototérmica, para teranóstica. Até hoje, os nanomateriais mais utilizados para aplicação biomédica são: metais (Au, Ag, Pt), óxidos metálicos (SiO2, TiO2) e materiais à base de carbono (nanotubos de carbono, fulerenos, grafeno). No entanto, a aplicação biomédica de nanomateriais conhecidos é bastante limitada devido à eventual citotoxicidade e baixa estabilidade coloidal. Portanto, a importância do desenvolvimento de novas nanopartículas é geralmente reconhecida. Entre os novos candidatos, as estruturas baseadas em carbono atraem muita atenção devido à sua biocompatibilidade, alta área de superfície e estabilidade. Entre eles, nanodiamonds (NDs) e quantum pontos de carbono (CQDs) são reconhecidos como uns novos candidatos a aplicações nanobiotecnológicas. A ideia da pesquisa é combinar propriedades atrativas de NDs para biotecnologia e medicina (baixa citotoxicidade, fácil metabolização, capacidade de penetrar nas células e sair da célula sem danificar a membrana) com propriedades atrativas de CQDs para diagnóstico médico (forte e estável fotoluminescência). A combinação destes dois nanomateriais pode também dar um efeito sinérgico da estabilização dos objetos híbridos em solução fisiológica (devido à forte carboxilação da superfície dos CQDs que carregam negativamente as partículas em meios básicos). A imobilização dos CQDs na superfície de NDs também pode aumentar a área de superfície das partículas e sua capacidade de maior funcionalização química. Esta pesquisa está focada na elaboração e investigação de novos nanomateriais híbridos baseados em NDs, com CQDs covalentemente imobilizados (NDs@CQDs) e sua aplicação em teranóstica e em terapia fotodinâmica de câncer. Para possibilitar a utilização de partículas em terapia sonodinâmica, o compósito de partículas mistas será preparado com nanopartículas de TiO2 (TiO2@CQDs). Adicionalmente, a imobilização covalente de fotossensibilizador e componentes bioativos na superfície de nanocompósitos via linker foto-clivável é planejada para garantir sua liberação controlada.
  • Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Vsévolod Mymrine

Engenharias

Engenharia Civil
  • aplicação dos sedimentos dragados de portos paranaguá e antonina como componentes de novos compósitos de construção civil contendo entulho, solo de decapagem e cal residual
  • Os resultados provenientes de pesquisas desenvolvidas em caráter preliminar permitem ensejar a possibilidade de desenvolvimento de novos compósitos para materiais de construção civil contendo sedimentos de dragagem retirados dos Portos de Paranaguá e Antonina no Estado do Paraná, sendo possível reduzir a contaminação da flora e fauna local do Oceano Atlântico, consequência da atividade da deposição de bilhões de toneladas de material dragado em alto mar. Há ainda a utilização de componentes resultantes de processos industriais, tais como os resíduos de construção e demolição (RCD), solo de decapagem (SD), advindo do processo de mineração e, a cal residual proveniente do processo de fabricação da cal (RPC). Com relação às propriedades mecânicas é possível destacar que foi atingido, no quesito resistência à compressão axial, o valor de 6 MPa no 3º dia de cura; 8 MPa no 7º dia; 11 MPa no 14° dia e aos 90 dias de cura o valor de 14,5 MPa. Os valores do coeficiente de expansão variaram entre 0,07 e 0,35%, o coeficiente de absorção de água variou entre 11,0 e 13,4% aos 28° e 90° dias de cura. Esses resultados superam os requisitos estabelecidos pelas normas brasileiras vigentes, considerando materiais sem finalidade estrutural. Além disso, pretende-se com esse estudo analisar os processos físico-químicos da formação de estruturas de novos materiais, utilizando métodos sofisticados, tais como difratometria de Raios-X (DRX), fluorescência Raios-X (FRX), analise térmica diferencial (ATD) e termogravimétrica (ATG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva (EDS) com mapeamento de dispersão dos isótopos, analise de massa microscópica a laser (LAMMA), entre outros. A análise dos resultados dos ensaios acima mencionados permitirá produzir materiais com propriedades mecânicas controladas. Serão realizados ainda, cálculos da eficiência econômica devido à substituição de matérias primas naturais pelos resíduos utilizados nesse projeto. Como benefícios pode-se destacar que além da redução no consumo de matérias primas naturais, haverá redução do custo de disposição em aterros sanitários, fatores que indicam uma vantagem competitiva para o material, levando-se em conta seu custo benefício aliado ao aspecto de forte apelo ambiental. Caso o emprego dos materiais supracitados se mostre viável economicamente, haverá a possibilidade real de reaproveitar bilhões de toneladas, transformando o que hoje é tratado como resíduo em matéria prima. No Brasil diversas empresas responsáveis pela administração dos portos bem como os órgãos públicos que regulam as atividades serão comunicadas sobre a execução desse projeto de pesquisa, além disso os resultados aqui descritos serão divulgados nos mais renomados periódicos e expostos em congressos internacionais. Durante a realização do projeto de pesquisa haverá três alunos trabalhando no nível mestrado e dois em nível de Ph.D. Por fim, todo o conhecimento desenvolvido durante a pesquisa será incluído nas disciplinas da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTPFR) e Universidade Federal do Paraná (UFPR).
  • Universidade Tecnológica Federal do Paraná - PR - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022