Aprendizado de máquina e microscopia óptica possibilitam desenvolvimento de imunossensores ultra-sensíveis

SÃO CARLOS/SP - Pesquisadores do IFSC/USP, em colaboração com a Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) e a Embrapa Instrumentação, desenvolveram uma plataforma inovadora para diagnóstico, que combina aprendizado de máquina e microscopia óptica para detectar o SARS-CoV-2 em concentrações extremamente baixas. O estudo, publicado na revista científica “ACS Sensors”, apresenta uma nova técnica de imunossensoriamento que supera os métodos convencionais em sensibilidade e especificidade, abrindo caminho para um diagnóstico mais acessível e rápido.

A pesquisa, liderada pelo docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Osvaldo Novais de Oliveira Jr. e sua equipe, demonstra que essa nova plataforma para diagnóstico pode identificar a presença do SARS-CoV-2 em concentrações tão baixas quanto 1 unidade formadora de placa por mililitro (PFU/mL). Essa capacidade de detecção é mil vezes mais sensível do que os sensores baseados em ressonância de plásmons localizada (LSPR) convencionais, usando a mesma tecnologia de imunossensoriamento.

Revolucionando a detecção de vírus com imagens impulsionadas por IA

Os biossensores tradicionais dependem de técnicas de medidas, que requerem equipamentos nem sempre à disposição em ambientes clínicos ou em prontos atendimentos primários. Ao aproveitar a microscopia óptica e a IA, a nova abordagem oferece uma alternativa de baixo custo com muito mais sensibilidade.

A plataforma utiliza uma rede neural convolucional (CNN -  “Convolutional Neural Networks”) conhecida como MobileNetV3_Small, juntamente com um classificador baseado no algorítmo Máquinas de Vetores de Suporte (SVM - “Support Vector Machines”), atingindo uma precisão de 91,6% e uma especificidade de 96,9% na distinção de amostras negativas. Além disso, na classificação binária, onde apenas resultados positivos e negativos foram considerados, o modelo alcançou uma impressionante precisão de 96,5%, destacando sua robustez como ferramenta diagnóstica.

Como a Tecnologia Funciona

O imunossensor é baseado em substratos de vidro com nano-ilhas de ouro (AuNI) funcionalizados com anticorpos e que visam a proteína Spike S1 do SARS-CoV-2. Quando expostos a amostras contendo o vírus, esses sensores sofrem mudanças texturais sutis, observáveis por microscopia óptica. Algoritmos de IA analisam então as imagens, detectando padrões indicativos da presença viral com precisão extraordinária.

Uma descoberta fundamental do estudo é que a textura da imagem - em vez da cor - desempenha um papel essencial na detecção do vírus. Isso sugere que o método pode ser aplicado a outras plataformas de biossensores baseadas em mecanismos de detecção por adsorção.

Implicações para diagnósticos futuros

A capacidade de detectar concentrações ultrabaixas de SARS-CoV-2 abre possibilidades para a triagem de infecções em estágio inicial e monitoramento em tempo real em ambientes clínicos e comunitários. Comparado a testes de antígeno tradicionais que possuem limites de detecção mais altos, esta nova técnica alcança uma sensibilidade comparável ao RT-PCR, o padrão ouro para diagnósticos virais.

Além disso, os pesquisadores enfatizam que a abordagem pode ser adaptada para a detecção de outros patógenos virais e biomarcadores, tornando-se uma ferramenta versátil para futuras aplicações em biossensores. Estudos em andamento exploram sua implementação com microscópios de menor ampliação e até câmeras de smartphones, o que poderá aumentar ainda mais sua acessibilidade.

Expansão da tecnologia além da COVID-19

A integração do aprendizado de máquina com a microscopia óptica oferece um caminho promissor para o desenvolvimento de dispositivos diagnósticos portáteis e de baixo custo. A equipe de pesquisa demonstrou que a plataforma pode ser implantada com recursos computacionais mínimos, tornando-a viável para uso em ambientes com recursos limitados. O modelo MobileNetV3_Small, por exemplo, processa imagens em apenas 0,18 segundos, permitindo detecção em tempo real.

Além disso, a capacidade da plataforma de diferenciar entre diferentes concentrações de partículas virais pode ser crucial para a detecção precoce, mesmo em indivíduos assintomáticos. Essa funcionalidade é essencial para o controle de doenças infecciosas e para mitigar surtos antes que eles se tornem pandêmicos.

Os pesquisadores também destacam a possibilidade de adaptação da metodologia para detectar outros patógenos, como influenza, vírus sincicial respiratório (RSV) e novas ameaças virais emergentes. Modificando a funcionalização dos substratos plasmônicos, o imunossensor pode ser ajustado para detectar biomarcadores específicos associados a diversas doenças.

Perspectivas futuras

Embora o estudo atual tenha se concentrado em microscopia óptica de alta ampliação (400X), pesquisas em andamento buscam explorar técnicas de imagem de menor ampliação, incluindo o uso de câmeras de smartphones para aplicações nos pontos de atendimento. Esse desenvolvimento pode ampliar ainda mais a acessibilidade e a relação custo-benefício, expandindo o alcance dos diagnósticos avançados além dos laboratórios especializados.

A equipe de pesquisa também está investigando arquiteturas de aprendizado profundo que possam otimizar ainda mais o desempenho da classificação. Além disso, estão sendo feitos esforços para integrar abordagens de aprendizado de máquina, combinando múltiplas técnicas de extração de características para aprimorar a robustez da detecção viral.

O pesquisador do IFSC/USP, Dr. Pedro Ramon Almeida Oiticica, primeiro autor do artigo científico, comenta esta pesquisa da seguinte forma: "Este novo estudo representa um passo significativo na democratização dos diagnósticos avançados por meio da integração de IA e microscopia. Acreditamos que políticas sólidas de apoio à ciência e tecnologia são fundamentais para que nosso país se desenvolva mais rapidamente, gerando um grande retorno para a sociedade. Temos muita satisfação em aproveitar esses recursos para desenvolver pesquisas que contribuam para a sociedade, promovendo o bem-estar e o fortalecimento científico do país. Continuaremos trabalhando para desenvolver soluções inovadoras e acessíveis na área de sensores, aplicadas em diversas frentes da biotecnologia e do diagnóstico”, finaliza o pesquisador. Este trabalho só foi possível graças ao apoio das agências de fomento à pesquisa - FAPESP, CAPES e CNPq.

Além de Pedro R. A. Oiticica, este estudo pioneiro foi conduzido por uma equipe multidisciplinar composta por: Monara Angelim, Juliana Soares, Andrey Soares, José Proença-Módena, Odemir Bruno e Osvaldo Novais de Oliveira Jr. O artigo científico pode ser conferido no link -

https://doi.org/10.1021/acssensors.4c03451

Como a resistência a antibióticos carbapenêmicos se espalha em hospital brasileiro

SÃO CARLOS/SP - Um estudo inovador liderado por pesquisadores do IFSC/USP, em parceria com o University Medical Center Utrecht (Holanda) e o Hospital Risoleta Tolentino Neves (MG), revelou que um tipo de material genético, chamado plasmídeo IncQ1, está ajudando a espalhar genes que resistem a antibióticos em um hospital brasileiro.

Publicado na prestigiada revista científica Microorganisms, o estudo alerta para o risco crescente desse fenômeno invadir e permanecer no ambiente hospitalar, o que pode dificultar o tratamento de infecções.

Os antibióticos carbapenêmicos são considerados uma das últimas opções para tratar infecções graves, mas, no entanto, muitas bactérias desenvolveram um mecanismo de defesa contra eles, chamado KPC, que torna esses antibióticos ineficazes. O estudo analisou 49 amostras de bactérias coletadas entre 2009 e 2016 em um hospital de Belo Horizonte e descobriu que 67% delas possuíam o gene bla_KPC, responsável por essa resistência. Dessas, 85% tinham o gene armazenado em uma configuração genética denominada NTE_KPC-IId diferente das normalmente encontradas no país, um pequeno pedaço de DNA que pode ser transferido facilmente entre diferentes bactérias. O grupo identificou, também, que essa configuração genética estava sendo carreada entre as diferentes bactérias do hospital através de um elemento genético conhecido como plasmídeo IncQ1.

Os pesquisadores descobriram que esse material genético pode passar de uma bactéria para outra, atingindo espécies como Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Enterobacter spp., sem prejudicar a sobrevivência das bactérias, significando que a resistência pode se espalhar rapidamente entre microrganismos diferentes dentro do hospital.

Uma das descobertas mais preocupantes foi a identificação de uma bactéria da espécie Enterobacter cloacae, que possuía 8 plasmídeos diferentes, sendo que quatro deles carregavam um total de 24 genes de resistência a antibióticos de diferentes classes. Além do gene de resistência ao carbapenêmico nesta bactéria, os pesquisadores ressaltam outro gene chamado mcr-9, que confere resistência à colistina – um antibiótico usado como última alternativa para tratar infecções graves. A combinação desses vinte e quatro genes de resistência dificulta ainda mais o tratamento, tornando algumas infecções praticamente intratáveis.

Os pesquisadores destacam a importância de monitorar e entender como essas bactérias resistentes se espalham para desenvolver estratégias eficazes de combate. “A presença desses plasmídeos móveis e sua capacidade de transmissão entre diferentes espécies representam um grande desafio para o controle da resistência aos antibióticos”, afirma a Profª Dra. Ilana Camargo, do Laboratório de Epidemiologia e Microbiologia Moleculares – LEMiMo - do IFSC/USP e coordenadora do estudo, que acrescenta: “Quando falamos sobre a disseminação da resistência antimicrobiana (RAM), pensamos na disseminação de uma espécie de bactéria resistente por toda a enfermaria do hospital ou UTI. No entanto, esta não é a única maneira pela qual a RAM se espalha”, explica a pesquisadora.

Neste estudo, conduzido pela Dra. Camila Boralli durante o seu Doutorado junto ao LEMiMo (ISFC-USP), ela mostrou que elementos genéticos móveis podem se esconder em várias espécies de bactérias e dificultar a percepção de que há uma disseminação. “A Dra. Boralli queria estudar diferentes ambientes genéticos carregando o gene bla_KPC em bactérias gram-negativas de um hospital em Belo Horizonte. O hospital forneceu bactérias resistentes a carbapenêmicos de 2009 a 2016, e Camila as rastreou para a presença do gene KPC, a presença de Tn4401 e clonalidade. Ela investigou apenas diferentes clones carregando NTEKPC e, para nossa surpresa, havia apenas o tipo NTEKPC-IId naquele hospital. Além disso, esse elemento estava em plasmídeos do tipo IncQ1, mostrando disseminação multiespécies. Embora ela também tenha investigado a capacidade de replicação e conjugação desses plasmídeos em diferentes espécies - cientistas, vale a pena conferir! -, a primeira mensagem que precisamos que você se lembre é que a disseminação de RAM também significa disseminação de genes. Você pode não ter apenas uma espécie se espalhando, mas um plasmídeo escondido e conjugando-se a diferentes espécies bacterianas. Neste caso, plasmídeos do tipo IncQ1 carregando NTEKPC-IId foram encontrados em várias bactérias, incluindo as linhagens clonais de alto risco K. pneumoniae ST11 e ST147”, finaliza a pesquisadora.

O estudo contou com os financiamentos da CAPES e CNPq.

Para conferir o artigo científico, acesse - https://doi.org/10.3390/microorganisms13010180

SÃO CARLOS/SP - O Espírito Santo (ES) é o estado brasileiro que apresenta uma incidência considerável de câncer de pele, isso porque uma parte significativa da população é constituída por imigrantes oriundos da Europa, principalmente alemães e pomeranos - povo de origem alemã que migrou para o Brasil no século XIX e descendentes de famílias que viviam na antiga Pomerânia, uma região que se estendia do norte da Polônia até a Alemanha -, e cujas características físicas destacam pele muito clara, por isso vulnerável aos raios solares.

Devido a esse fato, desde a década de 80 o Programa de Assistência Dermatológica e Cirúrgica (PAD) da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) está realizando mutirões em muitas regiões do Estado -principalmente no interior – com a introdução de tratamentos através de técnicas convencionais. Contudo, embora essas ações sejam extremamente importantes, o certo é que se torna fundamental realizar inicialmente um diagnóstico com o intuito de saber se as lesões na pele das pessoas atendidas são benignas ou malignas, algo que, nesse caso, se torna complicado fazer nesses mesmos mutirões, já que a forma mais tradicional de diagnóstico desses casos é através da realização de biópsias.

Com o advento e consequente aprimoramento da Inteligência Artificial (IA) os médicos que colaboram nesses plantões lançaram a ideia de criar um banco de imagens que pudesse auxiliar no diagnóstico de cada paciente. Contatado para essa finalidade, coube ao Prof. Renato Krohling, da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), a missão de desenvolver um aplicativo que pudesse albergar um banco de dados (imagens), treiná-lo e validá-lo. Resumidamente, bastaria bater uma foto da lesão através do celular e carregá-la no algoritmo do banco de dados para saber se essa lesão era benigna ou maligna. Esse banco de dados foi muito bem elaborado, já que, junto com a foto, aparecem várias outras informações, como a localização da lesão, a identificação do paciente e o seu fototipo, idade, etc.. Contudo, embora o desempenho desse algoritmo se tenha mostrado eficaz, o certo é que ela não conseguiu atingir um diagnóstico preciso, como o que é obtido por um especialista em dermatologia.

A colaboração do IFSC/USP com imagens de fluorescência

Para melhorar substancialmente o banco de dados, o Prof. Renato. Krohling pediu ajuda aos pesquisadores do Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), atendendo a que esse grupo trabalha desde há muito tempo com a técnica de fluorescência, sendo que a partir daí se poderia criar um outro banco de imagens, desta vez de fluorescência, e que atualmente está ajudando – e muito – os médicos que participam nesse mutirão, já que dessa forma os diagnósticos se apresentam muito mais precisos.

Um trabalho publicado recentemente na revista científica “Photodiagnosis and Photodynamic Therapy” mostra que imagens de fluorescência obtidas com um smartphone conseguem trazer um ganho substancial em termos de precisão no diagnóstico de câncer de pele em cerca de 5%, conforme salienta o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Sebastião Pratavieira. “Ainda não chega a 100%, mas se formos comparar com os métodos atuais de processamento de imagem, isso está no que chamamos de “estado da arte” e é um método realmente que tem futuro. O que precisamos agora é aumentar esse banco de dados, de imagens, tanto de fluorescência quanto de luz branca. Consideramos que há potencial, visto que os algoritmos de IA estão se tornando mais avançados. Então, a ideia é poder ter uma imagem de luz branca e outra de fluorescência, e agregar esses dados que, certamente, irão chegar a um resultado cada vez melhor. Se efetivarmos isso em situações similares aquela que está ocorrendo no Estado do Espírito Santo, onde principalmente no interior do Estado existe um conjunto grande de populações sem que exista um médico dermatologista experiente a todo momento, isso é relevante pois dá um auxílio enorme no diagnóstico”, sublinha o pesquisador.

O convite à participação de dermatologistas

Contudo, outra finalidade – talvez uma das mais importantes – é motivar os dermatologistas interessados em contribuir com esse banco de imagens para que se dê um apoio eficaz a um maior número de populações atingidas pelo câncer de pele, até porque o IFSC/USP disponibilizará o equipamento de fluorescência (Lince) já existente comercialmente. “Vamos obter fotos de luz branca, de fluorescência, porque o primeiro passo é aumentar esse banco de dados. E, depois, a outra questão é a parte matemática em si, já que ao existir esse banco de dados podem-se testar novas ideias de algoritmos que, por si só, podem aumentar a porcentagem de sucesso no diagnóstico desse tipo de câncer”, finaliza o pesquisador.

O citado banco de dados é aberto ao público e pode ser acessado no artigo científico publicado na “Photodiagnosis and Photodynamic Therapy” -https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1572100024004988?via%3Dihub

“Física Quântica em Ação”

SÃO CARLOS/SP - O Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP0 vai abrir as portas dos Laboratórios de Física Moderna no próximo dia 04 de dezembro, a partir das 14h00, para todos os jovens estudantes do Ensino Médio e quaisquer outros interessados que desejem conhecer ou aprofundar seus conhecimentos nessa área do conhecimento.

No final do Século XIX ficou demonstrado que a Física conseguia explicar quase tudo, com exceção do mundo microscópico, ou seja, os átomos, que já se sabia serem muito pequenos (cerca de um milhão de vezes menores que o diâmetro de um fio de cabelo).

No Laboratório de Física Moderna do IFSC/USP os jovens estudantes irão conhecer - e “meter a mão na massa” - os principais experimentos que desvendaram o mundo atômico e levaram à criação da Física Quântica, experimentos esses que mostram o comportamento dos átomos, elétrons, das partículas de luz – chamadas fótons -, os raios e o laser, entre muitos outros.

Será também um “aperitivo” para se discutir como a Física Quântica revolucionou a tecnologia moderna, a eletrônica, computação, fibras óticas, a ressonância magnética na saúde e ... muito mais.

Inscreva-se, enviando um email para o Prof. Tomaz Catunda – Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.

Acredite... Vão ser momentos inesquecíveis!

SÃO CARLOS/SP - Uma das formas de promover a ovulação nas vacas para que possa ocorrer a inseminação e a consequente gravidez se procede através da administração de hormônios aplicados de forma periódica, sendo que essa operação é normalmente feita por veterinários.

Agora, através de um processo inovador, pode ser colocado um colar no pescoço das vacas que, devidamente programado, pode realizar a injeção automática de hormônios de forma periódica para estimular a reprodução. Esta foi uma tecnologia desenvolvida dentro da Unidade EMBRAPII do Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP), tendo já gerado uma patente e um protótipo que foi testado por especialistas da Texas A&M University (USA).

O sistema permite, de forma simples, o manuseio de milhares de vacas simultaneamente, gerando impactos diversos no agronegócio. O projeto foi desenvolvido em parceria com a empresa “BRL LIFE-Tech”, uma startup sediada no Estado de São Paulo e com apoio do SEBRAE, sendo que o protótipo foi devidamente testado perante Luís Gustavo Teodoro – Médico Veterinário (BRL Live Tech) -, Washington Coimbra (EMBRAPII-IFSC), Vanderlei Bagnato (IFSC/USP) e ainda os especialistas em reprodução animal Dr. R. Cook (Animal Science – Texas A&M University) e Dr. Ramiro Oliveria (Especialista em fecundação – Estado do Texas).

Nesta versão inicial, o colar foi idealizado para injetar três hormônios, e como um deles precisa de refrigeração, o colar também tem a capacidade de se transformar em um mini-refrigerador com o auxílio de uma bateria, podendo assim manter os reservatórios refrigerados em até quinze dias.

Teste iniciais já haviam sido feitos no Brasil, mas os testes no Estado do Texas foram fundamentais para a consolidação da ideia e deste inovador projeto.

Os testes consistiram em manter o animal por diversos dias com o dispositivo, avaliando a fixação do colar no pescoço do mesmo em relação ao seu posicionamento correto, a inserção da agulha e a aplicação de soro fisiológico para simulação da aplicação. Seguidamente, foram feitos testes com hormônio, monitoramento da temperatura interna do reservatório e do hormônio entre 5 a 8 ºC e armazenamento de dados da temperatura e aplicações.

O protótipo passou pelos diversos testes com diversas observações feitas pelos especialistas, tendo em vistas algumas melhorias. O mais curioso, no entanto, foi o interesse que a ideia despertou nos próprios texanos, já que se trata de um dispositivo leve, que pode estimular de forma autônoma a reprodução animal, sendo que esse colar poderá administrar antibióticos em caso de necessidade, tornando-se, assim, um elemento de grande valia para a área da pecuária, uma das principais atividades econômicas do Estado do Texas.

As discussões entre as equipes da Universidade do Texas e da EMBRAPII do IFSC/USP evoluíram no sentido de se introduzirem melhorias consideráveis no dispositivo, que, a partir de agora, se transformará em uma verdadeira plataforma de saúde animal. Os novos protótipos já deverão ter sua produção iniciada no IFSC/USP, sendo que as equipes e a empresa envolvidas neste projeto se encontram extremamente animadas com os resultados e com as possibilidades que esta inovação poderá trazer para a pecuária brasileira e mundial.

Segundo o coordenador da EMBRAPII-IFSC, Prof. Vanderlei Salvador Bagnato, “A contribuição em termos de inovação que este projeto poderá trazer é imensa. Por exemplo, hoje, animais jovens em transporte ficam doentes muito facilmente e ter um colar como este que foi projetado e desenvolvido – plataforma para saúde animal - deverá minimizar perdas e aumentar a eficiência da produção de carne e leite “.   

A unidade EMBRAPII do IFSC/USP é especializada no desenvolvimento de instrumentação para a saúde e tem uma preocupação não apenas com a saúde humana, mas também com a saúde animal e ambiental. Há grandes perspectivas que a evolução deste projeto produza agora uma patente mundial e que venha a ter um grande impacto, pois os novos protótipos irão se apresentar muito para além da injeção, ou seja, com muito mais funções e, portanto, caracterizando de fato uma plataforma de apoio à saúde animal de um modo geral.

Os engenheiros Coimbra e Vinicius da unidade EMBRAPII continuarão com sua dedicação para o desenvolvimento dos novos modelos, marcando este desenvolvimento como mais uma grande contribuição tecnológica para uma das áreas de grande importância da economia brasileira, a nossa pecuária.

SÃO CARLOS/SP - O Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) anunciaram na semana passada os vencedores do “17º Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia 2024”, uma iniciativa da Reunião Especializada de Ciência e Tecnologia do Mercosul (RECyT) e dos organismos de ciência e tecnologia dos países-membros, cujo tema desta edição foi “Nanotecnologia Aplicada à Saúde”. O aluno Vitor Ribeiro de Almeida Reis (22), do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do IFSC/USP, conquistou o primeiro lugar na categoria “Estudante Universitário”, tendo direito, assim, a um prêmio pecuniário no valor de R$ 25 mil.

Este prémio tem o objetivo de reconhecer e enaltecer os melhores trabalhos de estudantes, jovens pesquisadores(as) e equipes de pesquisa que representem potencial contribuição para o desenvolvimento científico e tecnológico dos países membros e associados ao Mercosul, bem como incentivar a realização de pesquisa científica e tecnológica e a inovação no âmbito do bloco e contribuir para o processo de integração regional entre os países, mediante incremento na difusão das realizações e dos avanços no campo do desenvolvimento científico e tecnológico no bloco.

Teste rápido para detecção simultânea de tuberculose e pneumonia

Natural de Juiz de Fora (MG), Vitor Reis ingressou na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) no curso de Biotecnologia, tendo realizado entre 2023 e 2024 a sua Iniciação Científica no GNano - IFSC/USP sob orientação do Prof. Valtencir Zucolotto no projeto “Desenvolvimento de Testes Rápidos nanoestruturados para detecção diferencial de Tuberculose e Pneumonia”, com bolsa da FAPESP. Com esse projeto, Vitor concorreu e venceu a competição na categoria “Estudante Universitário”.

“A ideia inicial foi fazer um dispositivo que diagnosticasse uma doença que fosse importante no contexto da saúde pública e como a tuberculose e a pneumonia se encontram inseridas nesse contexto e como têm sintomas parecidos, decidimos avançar nessas pesquisas”, salienta Vitor, complementando que a grande diferença que existe nesse projeto foi a utilização de duas nanopartículas – uma de ouro e outra de prata. “De fato, nesses testes a nanopartícula de ouro apresenta uma coloração avermelhada, enquanto a de prata tem uma coloração amarela.  Os diagnósticos para tuberculose e pneumonia são dados e apresentados exatamente através da cor que é apresentada em uma fita que está impregnada com um anticorpo para tuberculose e uma proteína oriunda da pneumonia, bastando, para isso, a coleta de escarro dos pacientes”, pontua o jovem pesquisador. Segundo Vitor Reis, este estudo conduzirá no futuro ao desenvolvimento de um biossensor inovador, de baixo custo e que apresente resultados rápidos.

Segundo a Dra. Isabella Sampaio, co-orientadora e participante do trabalho “(...) Esse dispositivo representa um importante avanço no diagnóstico dessas doenças ao oferecer a possibilidade de testagem no ponto de atendimento, o que é especialmente relevante para áreas periféricas, com resultados rápidos, os quais permitem um tratamento mais eficiente”.

O tema escolhido para este prêmio - “Nanotecnologia Aplicada à Saúde”, relaciona-se com a crescente tendência de aplicação da nanomedicina e pela possibilidade que ela representa de trazer inúmeros benefícios, como o desenvolvimento de novos medicamentos e tratamentos, além de ajudar na prevenção e diagnóstico de doenças, aumentando, assim, a qualidade de vida da população.

Para o Prof. Valtencir Zucolotto, coordenador do GNano, a temática do prêmio não poderia ter sido mais bem escolhida pelo CNPq, pois “A Nanotecnologia já é uma revolução industrial e não apenas tecnológica. Essa revolução ocorreu inicialmente na área da Saúde, catalisada principalmente pela pandemia de Covid-19, com o desenvolvimento das vacinas de RNA e dos testes rápidos, ambos à base de nanopartículas. Nossa missão é implementar essa revolução em outras áreas, como o agronegócio”, enfatiza Zucolotto.

O “Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia” contempla 5 categorias: Iniciação Científica, Estudante Universitário, Jovem Pesquisador, Pesquisador Sênior e Integração. Nesta 17ª Edição foram recebidas 130 inscrições, distribuídas da seguinte forma: 6 na categoria Iniciação Científica, 23 na categoria Estudante Universitário, 47 na categoria Jovem Pesquisador, 48 na categoria Pesquisador Sênior e 6 na Categoria Integração.

SÃO CARLOS/SP - Um trabalho de pesquisa do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do IFSC/USP conquistou no decurso deste mês um dos oito prêmios atribuídos pela revista “Veja” e inseridos no “Veja Saúde & Oncoclínicas de Inovação Médica”, distinções que foram concedidas a avanços em genômica, diagnóstico, prevenção, tratamento, saúde digital e coletiva.

Este prêmio visa distinguir, anualmente, iniciativas que, pela sua relevância, abrangência ou disruptividade, podem mudar, hoje ou amanhã, a eficiência, a assertividade e a sustentabilidade dos cuidados direcionados aos pacientes.

O trabalho do GNano, intitulado “Terapias e tratamentos inovadores: nanotecnologia para administrar medicamentos via nasal” é assinado pelos pesquisadores Natália Noronha Ferreira Naddeo e Prof. Dr. Valtencir Zucolotto. Nesse trabalho é destacada a informação de que o glioblastoma, um tipo de câncer cerebral, oferece uma série de desafios a médicos e pacientes, sendo que um  deles é que a quimioterapia-padrão, via oral, que exige altas doses para superar a barreira hematoencefálica, cobrando o preço de muitos efeitos colaterais.

Para mitigar o problema, os cientistas do GNano criaram um sistema baseado em nanotecnologia que promete servir como um atalho mais seguro para o tratamento, um acesso pelo nariz. Para isso, foram criadas nanopartículas com o quimioterápico, recobertas por membranas de células retiradas do tumor.  O truque faz com que essas estruturas, ao penetrarem os nervos olfativos, sejam atraídas pela região acometida pela doença no cérebro. 

Testes in vivo, em modelos animais, demonstraram que o fármaco mantém sua configuração intacta e é capaz de acessar, combater e reduzir o tumor.  A plataforma inédita abre portas para futuras pesquisas na aplicação da nanotecnologia na oncologia. (Sistemas nanoestruturados bioinspirados e biomiméticos para administração via nasal: uma nova perspectiva para a terapia de glioblastoma)

Outros prêmios:

*“Telemedicina e Plataformas Digitais: um programa de assistência remota a crianças com câncer” - Instituição: Instituto do Câncer Infantil (ICI) (RGS);

*”Inteligência Artificial na Transformação em Saúde: a plataforma que detecta e perfila o câncer de mama”  - Instituição: A.C. Camargo Cancer Center ;

*”Medicina Social: o projeto que capacita professores para identificar o autismo” -  Instituição: Instituto Jô Clemente (IJC);

*”Engajamento e Empoderamento do Paciente: um aplicativo contra a incontinência após a cirurgia da próstata” -  Instituições: Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e Universidade Federal de Goiás (UFG);

*”Medicina de Precisão e Genômica: a descoberta do mecanismo de escape do coronavírus” - Instituições: Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Harvard Medical School e Ragon Institute of MGH e MIT;

*”Prevenção e Promoção à Saúde: o mapa para prevenir sequelas da Covid-19” - Instituição: Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (InCor/HCFMUSP);

*”Tecnologias Diagnósticas: à caça da hanseníase com um exame de sangue” - Instituição: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FMRP/USP)

SÃO CARLOS/SP - Numa parceria entre o Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e a Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (SCMSC), por meio do Instituto de Ensino e Pesquisa (IEP), será lançada no próximo mês de agosto a segunda turma do “Curso de Especialização em Laser na Saúde”, evento organizado e coordenado pelo Instituto de Ensino e Pesquisa.

Nos últimos meses, a Santa Casa, por meio do IEP, lançou a primeira turma do “Curso de Especialização em Laser na Saúde”, que está tendo um enorme sucesso, já que a procura foi muito grande e algumas pessoas não conseguiram se inscrever. “O que nós estamos observando é que cada vez mais os profissionais das diversas áreas da saúde, seja a área da medicina, odontologia, fisioterapia, educação física, enfermagem, podologia e terapias, entre outras, têm buscado informações e mais conteúdos relativos à utilização do laser. Nesse sentido, a parceria entre a SCMSC e o IFSC/USP, a que se junta o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CEPOF), viabiliza que os pesquisadores e parceiros façam parte do corpo docente desse curso, sendo que essa é uma forma de, entre outras, fazer com que esses profissionais se sintam motivados a seguir uma carreira acadêmica. Com o apoio do docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato, esta especialização em laser tem sido realmente um diferencial e um novo marco na área de ensino de laser para profissionais”, sublinha o pesquisador do IFSC/USP, Dr. Antonio Eduardo de Aquino Junior.

Segundo o gerente do Instituto de Ensino e Pesquisa (IEP) para a Santa Casa, o ensino sempre foi uma das prioridades, assim como  a evolução da prática profissional na área da saúde. "A parceria com o IFSC/USP eleva ainda mais a qualidade do nosso curso, proporcionando acesso a um corpo docente altamente qualificado e a uma infraestrutura de ponta. Isso não só engrandece o currículo dos participantes, mas também contribui significativamente para o desenvolvimento de novas competências e conhecimentos que são essenciais no cuidado aos pacientes”, destacou.

A primeira turma deste curso, que se iniciou no final do último mês de abril, vai ter a sua formação concluída no final de 2025, e sobre as atividades desenvolvidas, ouvimos as opiniões de alguns dos alunos.

Ariane - Enfermeira (Matinhos/Paraná) - “O curso é sensacional, já que ele consegue abranger praticamente todas as áreas de saúde. É maravilhoso, sem falar do corpo docente que dá um suporte sensacional. Sinto-me muito acolhida”.

Kellen Botelho - Podóloga e Geriatra (São Carlos/São Paulo) - “Com efeito, para melhor me capacitar ingressei neste curso. Foi uma grande oportunidade que tive em adquirir muitos conhecimentos nesta área do laser, o que irá permitir que, efetivamente, possa ajudar ainda mais as pessoas que necessitam. Destaco o corpo docente deste curso, sublinhando o Prof. Dr. Vanderlei Bagnato e o Dr. Antonio Aquino Junior. Todo o grupo de docentes nos dá a força e vontade para um aprendizado extraordinário, facilitando todo o processo deste curso”.

Neurivaldo Viviani Junior (Juca) - Fisioterapeuta (Ribeirão Preto) - “Considero que as aulas deste curso são bastante bem ministradas, com uma forma bem dinâmica de passar todos os conhecimentos, algo que me surpreendeu, pois não é muito comum. O conteúdo do curso vai certamente somar bastante aos meus conhecimentos de fisioterapia”.

Mila Garcia – Cirurgiã Dentista (São Paulo) – “A grade do curso é muito ampla com aplicação de laser em todas as áreas, de forma multidisciplinar, de forma leve, com muito conhecimento não apenas teórico, mas também na parte clínica, para um bom desenvolvimento junto aos nossos pacientes”.

As inscrições para segunda turma já estão abertas através do link: https://www.santacasasaocarlos.com.br/IEP/Inscricao e mais informações pelo e-mail: Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo. e também WhatsApp (16) 991745-3255.

SÃO CARLOS/SP - Um projeto de pesquisa já em desenvolvimento pelo Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), em parceria com a Santa Casa da Misericórdia de São Carlos (SCMSC), está fazendo uma chamada - com vagas limitadas - de pacientes voluntários (qualquer faixa etária) já diagnosticados com a Doença de Parkinson, mas que não tenham grande grau de comprometimento, com a finalidade de se completarem os estudos.

Os interessados em participar desta pesquisa deverão entrar em contato através do telefone (16) 3509-1351, sendo que o desenvolvimento deste projeto de pesquisa está sendo realizado na Unidade de Terapia Fotodinâmica (UTF) da SCMSC, localizada na Rua 15 de novembro, 952, em São Carlos

SÃO CARLOS/SP - Uma equipe de pesquisadores do Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) desenvolveu, recentemente, um tratamento inovador para capsulite adesiva e tendinopatia, duas patologias que apresentam um quadro de dor, inflamação e uma limitação da amplitude de movimentos.

Pensando em todo o desconforto e sofrimento por que passam os portadores destas patologias, a equipe de cientistas, desenvolveu um equipamento chamado Laser Roller, que realiza compressão, fricção e um deslizamento em toda a extensão muscular, realizadas através de duas esferas que estão acopladas na extremidade do aparelho, conseguindo, agora, otimizar os resultados desse tratamento. “Trata-se da conjugação dos tratamentos de liberação miofacial e de fotobiomodulação, que realizada através deste equipamento, fez com que conseguíssemos aliviar a dor, a inflamação, a reparação do tecido e também a reorganização e a liberação dessa fáscia muscular dos pacientes. Com isso, a expectativa é eles poderem voltar às suas atividades, tendo uma melhora do bem-estar e da qualidade de vida”, afirma a doutoranda e pesquisadora Ana Carolina Canelada, uma das autoras do estudo que foi publicado no “Journal of Novel Physiotherapies”. 

Resultados muito positivos

Para conhecerem quais seriam os resultados desta pesquisa utilizando o referido tratamento, os pesquisadores organizaram um grupo composto por trinta pacientes, dos quais quinze apresentavam capsulite, e outros quinze com tendinopatia. A partir daí, esse grupo foi dividido em subgrupos. Os pesquisadores submeteram os pacientes ao tratamento com a liberação miofacial e ação conjugada da aplicação de laser ao longo de duas sessões por semana, totalizando dez sessões de quinze minutos cada uma. “Após sessenta dias dessa intervenção, comparamos e monitoramos esses pacientes. Neste estudo comparativo com três grupos distintos, sendo um com laser, o outro com liberação miofascial e o terceiro conjugando as duas ações anteriores,conseguimos obterum resultado realmente muito bom, com uma melhoria rápida num tempo de tratamento menor do que o habitual. Os pacientes voltaram às suas atividades com a sua qualidade de vida retomada”, pontua a pesquisadora. 

Tratamento rápido e eficaz 

A capsulite adesiva é uma inflamação da cápsula articular (localizada no ombro), sendo que o tratamento convencional feito através de fisioterapia é muito longo, demorado. Já no tratamento desenvolvido pela equipe de pesquisadores do IFSC/USP, ele é composto por fases e assim se obtém uma recuperação bem rápida, em menor tempo. Segundo Ana Carolina, uma paciente sua, portadora de inflamação e dor e que passou pelo citado tratamento em Julho de 2023, relatou que a resposta ao tratamento foi muito rápida, tendo retomado as suas atividades diárias sem que a dor tenha voltado. Contudo, a pesquisadora alerta: “Após o tratamento, a atividade física deverá ser constante, pois a falta de uso do músculo causa a perda de massa muscular e o retorno da capsulite adesiva”. 

Mulheres são mais acometidas pela capsulite e tendinopatia  

Segundo Ana Carolina, um fato desperta a atenção. “Essas duas patologias predominam mais entre as mulheres: a capsulite aparece em mulheres com idades entre 40 e 60 anos, enquanto a tendinopatia é mais prevalecente em mulheres com idades compreendidas entre 40 e 50 e após os 70 anos. O tendão supraesquinal é o mais acometido. Devido ao avanço da idade, esses tendões começam a ficar um pouco mais debilitados, ocorrendo assim um aumento da degeneração e com isso aparece a inflamação e dor”, sublinha a pesquisadora.  

Laser Roller - a pesquisa e o futuro 

Para o pesquisador do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Dr. Antonio Eduardo de Aquino Junior, novos projetos com o Laser Roller serão realizados por conta dos excelentes resultados conseguidos com a sua utilização. “Eu acredito que esse equipamento, por ser já uma ferramenta viável comercialmente, tem que ser mais explorado pelos profissionais por conta dos resultados excelentes que ele tem demonstrado. Nós percebemos que um profissional, quando não é treinado para manusear esse equipamento e não consegue obter o resultado, sente uma espécie de frustração. Então, junto à comunidade profissional, eu acredito que sessões contínuas de treinamento para o uso do equipamento seriam fundamentais para que haja a compreensão da funcionalidade e do manuseio e aí a obtenção da eficácia. Obviamente, os trabalhos não ficam só nas áreas das tendinopatias e capsulite adesiva, já que é um equipamento que trata toda uma gama muscular com uma reabilitação mais rápida. Certamente que novos projetos com a utilização desse equipamento serão realizados, tudo isso com a inovação do IFSC/USP, sob a coordenação do Prof. Vanderlei Bagnato”, conclui o pesquisador. 

Acesse o link para conferir o estudo que foi feito - https://www2.ifsc.usp.br/portal-ifsc/wp-content/uploads/2024/03/Canelada_2024_teninopathy-and-adhesive-casulipys.pdf