Combatendo o Cancro com nanopartículas de prata!

Cientistas da UC Santa Barbara têm projetada uma nanopartícula que tem um par de únicas – e importantes – propriedades. Esféricas e prateadas na composição, são envoltas por uma cápsula revestida com um peptídeo, o que lhes permite atingir as células do tumor. Além do mais, a casca é fácilmente quebrada, então as nanopartículas que não atingirem a sua meta podem ser divididas e eliminadas. 

O núcleo da nanopartícula emprega um fenômeno chamado de plasmônica. Na plasmônica, metais nanoestruturados, como ouro e prata, fazem ressoar a luz e concentrar o campo eletromagnético perto da sua superfície. Desta forma, os corantes fluorescentes são reforçados, apresentando cerca de dez vezes mais brilho do que o seu estado natural, quando nenhum metal está presente. Quando o núcleo é gravado, o reforço vai embora ea partícula torna-se fraca.

O Laboratório de Pesquisa Ruoslahti da UCSB também desenvolveu uma técnica de gravura simples, ao usar produtos químicos biocompatíveis para desmontar rapidamente e remover as nanopartículas de prata fora das células vivas. Este método deixa apenas as nanopartículas intactas para imagens ou quantificação, assim revelando as que células têm sido alvos.

“A desmontagem é um conceito interessante para a criação de medicamentos que respondem a um certo estímulo”, disse Gary Braun, um associado de pós-doutorado no Laboratório de Ruoslahti no Departamento de Biologia Molecular, Biologia Celular e do Desenvolvimento (MCDB) e da Sanford-Burnham Medical Research Institute . “Ela também minimiza a toxicidade fora do alvo por quebrar o excesso de nanopartículas para que, em seguida, possa ser processada através dos rins.”

Este método para a remoção de nanopartículas incapaz de penetrar nas células-alvo é único. “Ao concentrar-se sobre as nanopartículas que realmente existem dentro das células”, disse Braun, “podemos então preceber quais as células que foram alvo e estudar as vias de transporte de tecidos com mais detalhes.”

Algumas drogas são capazes de passar através da membrana celular- (membrana da célula por si só), mas muitas drogas, especialmente drogas genéticas de ARN e ADN, são moléculas que são bloqueados pela membrana. Estes medicamentos devem ser tomados através de endocitose, o processo pelo qual as células absorvem moléculas por absorção.

“Isso normalmente requer uma transportadora de nanopartículas para proteger a droga e transportá-la para dentro da célula”, disse Braun. “E é isso que nós medimos: a internalização de uma transportadora via endocitose.”

Como a nanopartícula tem uma estrutura de “shell núcleo”, os pesquisadores podem variar seu revestimento exterior e comparar a eficiência da segmentação do tumor e internalização. Alternando o agente de superfície permite o direccionamento de diferentes doenças – ou organismos, no caso das bactérias – através da utilização de diferentes receptores alvos. Segundo Braun, esta deve transformar-se numa forma de otimizar a entrega do medicamento, onde o núcleo é um veículo contendo a droga.

“Estas novas nanopartículas têm algumas propriedades notáveis ​​que já provaram ser úteis como uma ferramenta no nosso trabalho relacionado com entrega de drogas específicas em tumores”, disse Erkki Ruoslahti, Professor Adjunto de destaque no Centro da UCSB para Nanomedicina e MCDB departamento e da Sanford-Burnham Medical Instituto de Pesquisa. “Também têm aplicações potenciais no combate à infecções. Infecções perigosas causadas por bactérias que são resistentes a todos os antibióticos são cada vez mais comuns, e novas abordagens para lidar com este problema são desesperadamente necessárias. Prata é um agente antibacteriano utilizado localmente e a nossa tecnologia de segmentação pode tornar possível a utilização de nanopartículas de prata, no tratamento de infecções em qualquer parte do corpo. “

Notícia:

A história acima é baseada em materiais fornecidos pela Universidade da Califórnia – Santa Barbara. O artigo original foi escrito por Julie Cohen

 

 

Pedro Santos

Nova classe de nanopartículas traz células solares mais baratas, e mais leves ao mundo!

Pensa que esses painéis solares, vítreos e planos, no telhado do seu vizinho são o auge da tecnologia solar? Pense novamente.

Pesquisadores da Universidade de Toronto Edward S. Rogers Sr. Departamento de Elétrica e Engenharia de Computação têm desenvolvido e testado um novo tipo de nanopartícula solar sensível que supera o estado atual desta nova classe de tecnologia.

Esta nova forma de nanopartículas, estáveis e ​​sensíveis à luz, chamam-se sólidos coloidais “quantum dots”, podem levar a células solares mais baratas e mais flexíveis, bem como melhores sensores de gás, lasers de infravermelhos, diodos emissores de luz infravermelha e mais. O trabalho, liderado pelo cientista de pós-doutorado Zhijun Ning e Professor Ted Sargent, foi publicado esta semana na revista Nature Materials.

A quantidade de luz solar adquirida usando esses minúsculos pontos quânticos coloidais depende de dois tipos de semicondutores: n-tipo, que são ricos em elétrões; e do tipo p, que são pobres em elétrões. O problema? Quando expostos ao ar, materiais do tipo N  ligam-se a átomos de oxigênio, perdem os seus elétrons, e transformam-se em tipo p. No entanto, Ning e os seus colegas demonstraram um novo quantum dot coloidal n-tipo de material que não se liga oxigênio quando exposto ao ar.

Manter camadas n e p-type estáveis ​​ao mesmo tempo aumenta a eficiência de absorção de luz (o que abre um mundo de novos dispositivos opticoeletrônicos que capitalizam sobre as melhores propriedades de luz e eletricidade.) Para a uma pessoa normal, isso significa que os satélites meteorológicos mais sofisticados, controladores remotos, comunicação por satélite, ou detectores de poluição.

“Esta é uma inovação de materiais, essa é a primeira parte, e com este novo material, podemos construir novas estruturas de dispositivos”, disse Ning. “Iodeto é um ligante quase perfeito para estas células solares quânticas, tanto com alta eficiência como com estabilidade do ar – ninguém tinha mostrado isso antes.”

Novo material híbrido n-e p-type do Ning alcançou eficiência de conversão de energia solar até oito por cento – um dos melhores resultados reportados à data.

Mas o melhor desempenho é apenas um começo para essa nova arquitetura da célula solar baseada em quantum-dot. Os poderosos pontinhos poderiam ser misturado em tintas e pintadas ou impressas em superfícies finas e flexíveis, como telhas, reduzindo drasticamente o custo e acessibilidade da energia solar para milhões de pessoas.

“O campo de energia fotovoltaica pontos quânticos coloidais requer melhoria contínua no desempenho absoluto, ou a eficiência de conversão de energia”, disse Sargent. “O campo passou rápido, e continua movendo-se rápido, mas precisamos de trabalhar para trazer o desempenho a níveis comercialmente atraentes.”

Nota:

A história acima é baseada em materiais fornecidos pela Universidade de Toronto.

 

Pedro Santos

Porque temos cócegas ?

As cócegas são uma reação de autodefesa do organismo diante de alguma coisa que toca a pele. Acredita-se que seja uma resposta primitiva do ser humano, existente desde os nossos antepassados. 

Essa espécie de instinto divertido funcionaria como um alerta para o corpo, estimulando-o a reagir diante de uma situação de perigo, como, por exemplo, uma aranha ou um escorpião andando sobre a pessoa. Além disso, as cócegas também servem como uma manifestação de carinho entre algumas espécies animais, como os macacos. “Pessoas que têm uma percepção mais aguçada do corpo normalmente sentem mais cócegas”, afirma um neurologista!

Uma questão frequente relacionada com as cócegas passa pelo facto de nós próprios não nos conseguirmos fazer cócegas, mas porquê? Simples: porque o nosso cérebro sabe quando provocamos um estímulo em nós mesmos, acabando por anular a tal “sensação de perigo” que dispara as cócegas.

A nossa pele está repleta de recetores táteis, terminações nervosas responsáveis não apenas pela captação do estímulo das cócegas mas também de sensações de dor, coceira, frio ou calor. Algumas áreas do nosso corpo, como as axilas e os pés, têm uma concentração maior desses recetores. Por isso, são regiões mais sensíveis às cócegas.

No cérebro, os impulsos nervosos são reconhecidos por uma região do córtex cerebral chamada de giro pós-central, sendo que, como resposta imediata, a pessoa se irá movimentar de forma brusca e repentina, dando também gargalhadas!

Ana Margarida Nunes, 12ºCTB

 

Situações constrangedoras…

  Ora bem, eu sou um caso vivo do desconforto que é quando se fica com as bochechas coradas muito rapidamente, quando numa situação de muito desconforto. Mas porque é que tal feito acontece?

  Quando se cora, activa-se, involuntariamente, a mesma região do cérebro responsável pela resposta de luta ou de fuga. Quando se está numa situação mais constrangedora, ou se está mais envergonhado, o nosso corpo liberta adrenalina. Esta hormona actua como um estimulante natural, que tem uma série de efeitos no nosso organismo.  A adrenalina acelera a taxa de respiração e o coração para prepará-lo para fugir do perigo. Isto faz com que as nossas pupilas dilatem, para que se posa reter o máximo de informação visual possível. Retarda, também a digestão para que a energia possa ser redireccionada para os músculos. A adrenalina também faz com que os vasos sanguíneos se dilatem (a que se chama vasodilatação), a fim de melhorar fluxo de sangue e de fornecimento de oxigénio. As veias, no nosso rosto, respondem a um sinal transmissor químico, o adenilato ciclase , que corre pelas veias para permitir que a adrenalina atue. Como resultado, as veias do rosto dilatam-se, permitindo que mais sangue flua através delas que o normal, criando a aparência avermelhada que diz aos outros que estamos envergonhados. por outras palavras, a adrenalina provoca mais o fluxo sanguíneo local nas bochechas.

  Ainda não se sabe ao certo, a razão pela qual nós temos este tio de resposta quando estamos envergonhados, nem porque é que uns coram mais facilmente do que outros. Corar de vergonha é um fenómeno único. Há outros meios pelos quais a nossa cara se torna avermelhada: beber álcool ou por estímulos sexuais, mas só quando sentimos vergonha faz com que seja desencadeada adrenalina.

Andreia Cabral

Protecção no verão

Agora que o verão está mesmo aí, é impossível não andar mais “descascado/a” na rua, e pelo menos para mim, seria também impossível não ir à praia e estar a esturricar ao sol. No entanto é preciso ter certos cuidados no que toca à exposição solar, por isso, é sempre conveniente e extremamente aconselhável o uso do protector solar!

O protector solar combina produtos químicos orgânicos e inorgânicos para filtrar a luz do sol, de modo a que atinja menos as camadas mais profundas da pele. As partículas reflectoras nos protectores solares consistem geralmente em óxido de zinco ou óxido de titânio. Antigamente notava-se logo quem usava protector, pois ficava sempre branco na zona em que o tinha. Mas, actualmente, nem todos os protectores solares modernos são visíveis, porque as partículas de óxido são menores, ainda que presentes.

Existe vários tipos de radiação, à qual nos somos expostos. A parte da luz solar que é filtrada ou bloqueada é a radiação ultravioleta. Há três regiões de luz ultravioleta.

• UV-A penetra profundamente na pele e pode conduzir ao cancro e envelhecimento prematuro da pele.
• UV-B está envolvido numa curta queima de sua pele, chamado bronze.
• UV-C é completamente absorvida pela atmosfera da Terra.

O protector solar contêm moléculas orgânicas para absorver a radiação ultravioleta e liberá-lo na forma de calor.

• PABA (ácido para-aminobenzóico) absorve UVB
• Cinamatos absorver UVB
• Benzofenonas absorver UVA
• Antranilatos absorver os raios UVA e UVB
• Ecamsules absorver UVA

Quando se compra um protector tem-se sempre em atenção ao factor. Mas o que é o factor? É um número que  ajuda a determinar quanto tempo se pode ficar no sol antes de começar ter uma queimadura solar. Como as queimaduras são causadas pela radiação UV-B, o factor não indica a protecção dos raios UV-A, que podem causar cancro e envelhecimento prematuro da pele.

A nossa pele tem um factor de protecção solar natural parcialmente determinado pela quantidade de melanina que temos, ou seja, consoante a nossa pigmentação. O factor de protecção solar é um factor de multiplicação, ou seja, se ficarmos ao sol 15 minutos antes de queimar, usando um protector solar com factor de protecção solar 10, permite resistir a uma queimadura por 10x, mais ou 150 minutos.

Embora o factor de protecção solar só se aplica a UV-B, os rótulos da maioria dos produtos indicam se oferecem protecção de amplo espectro, que é uma indicação da existência ou não se funcionam contra radiação UV-A.

É preciso ter-se cuidado com o  protector que se escolhe. Ninguém quer ficar uma lagosta!

 

Andreia Cabral

Tatuagens de henna

  Uma das coisas que sempre achei imensa graça, são aquelas tatuagens temporárias da índia, geralmente usadas nos casamentos indianos pelas mulheres. São conhecidas por tatuagens de henna, em que a henna é o corante extraído de uma planta, a Lawsonia inermis, tem uma cor castanha-avermelhada, e é proveniente da casca de folhas secas da dita planta.

  A henna é muito usada na coloração, pois possui o composto 2-hidroxi-1 ,4-naftoquinona ou lawsona, também conhecido como, ácido hennotannic (nome estranho mas não consigo encontrar tradução exacta), ou de laranja natural 6. As folhas de henna contêm até 5% do seu peso o composto, o qual, na sua forma pura, não se dissolve na água. Por não se dissolver em água, a pasta de henna é preparada pela mistura das folhas secas e de um ácido suave, como sumo de limão, em que este liberta o lawsona da planta. Em temperatura ambiente este processo demora cerca de 3 dias, mas o prazo diminui quando a temperatura aumenta.

  O corante funde-se com a pele, cabelo e superfícies porosas, mas não de forma permanente ou de maneira a altera-los quimicamente, uma vez que as suas moléculas são aproximadamente do tamanho dos aminoácidos. Apenas ficam na camada de queratina da pele (a camada mais externa) que, contém, muitas camadas de células mortas. Vários factores fisiológicos, como o tipo de pele e da temperatura, os níveis hormonais e o stress afectam a aparência da tatuagem nas pessoas. Depois de a pasta secar é raspada da pele e, a oxidação ao ar ou a transpiração pode escurecer ainda mais a mancha levando, eventualmente à completa expulsão do corante.

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Andreia Cabral

 

 

Novas maneiras de plástico

 Como já aprendemos este ano a química, os plásticos são polímeros sintéticos, em que estes são conjuntos de monómeros (pequenas moléculas). O plástico provem do petróleo, e não é novidade para ninguém que o petróleo esta nas últimas. Por isso fica a questão de quando o petróleo se acabar de vez, o que iremos nós usar para produzir plástico?!

Existe algumas alternativas:

  Plástico de batata- as batatas contêm uma grande quantidade de amido (de celulose), que pode ser usado para fazer um material tipo plástico muito fácil e barato. Este plástico não é muito forte nem de longa duração, mas é muito facilmente decomposto pelas bactérias, a condição ideal para substituir os talheres, pratos e copos de plástico que são sempre objectos de uso rápido e momentâneo, a meu ver, é uma mais-valia para a prevenção da poluição do ambiente! 

  Plástico de penas de galinha e soja- aquela placazinha que se vê nos circuitos electrónicos é feita a partir de uma luz, mas o que dá resistência e sustentabilidade é o plástico. Mingjiang Zhan e Richard Wool, da Universidade de Delaware andaram a pesquisar sobre maneiras de fazer essas placas a partir de materiais comuns. Eles descobriram que um material derivado de penas de galinha e soja, faz bem de plástico, e é muito mais barato.

Plástico de cascas de laranja- Uma equipa da Universidade de Cornell encontrou outra maneira de fazer plástico. Eles usaram cascas de laranja, e outro material que está cada vez mais a tornar-se mais comum na nossa atmosfera – o dióxido de carbono. As cascas de laranja contêm uma substância química chamada limoneno (a mesma coisa que dá o cheiro de laranja-y). A equipa descobriu que é possível convertê-lo em carbonato de limoneno, que poderia então ser polimerizado num plástico útil chamado carbonato de poli-limoneno (PLC). 

Estas são algumas maneiras de contornar o uso de petróleo na produção de plásticos, espero que com o passar dos anos existam muitas e muitas mais para acabar com esta dependência do petróleo!

 

Andreia Cabral

Roupa que muda de cor

  Não sei se sou só eu que tenho estes pequenos dilemas, mas no que toca a escolher roupa e conjugar cores para ver o que fica bem ou não, as vezes torna-se difícil. Seria mais fácil se existissem peças de roupa que pudessem mudar de cor, o que me ajudaria imenso às vezes…

  Pois bem, agora existem, pelos vistos, roupa que muda de cor consoante a temperatura, a este fenómeno chama-se termocromismo. Para conseguir este efeito é necessário uma combinação de duas cores: a cor do corante do tecido, que permanece constante, e um corante termo-crómico. Este corante é retido em micro-cápsulas com líquido de poucos micrómetros de diâmetro (com cobertura transparente).

  O líquido é composto por um corante leuco (um corante cujas moléculas podem adquirir duas formas, uma das quais é incolor), um ácido fraco (1,2,3-benzotriazol) e um sal (CH₃(CH₂)₇CHCH(CH₂)₇COOH₃N(CH₂)₁₃CH₃), dissolvidos em dodecanol. O sal tende a dissociar-se em amina e ácido carboxílico em altas temperaturas, e por isso as cápsulas tornam-se incolores e a cor do tecido fica visível. Em baixas temperaturas a cor do tecido é uma combinação da cor das microcápsulas com a cor do corante do tecido.

  Recentemente uma empresa lançou este tipo de tecido para confecção de roupas para bebés, disponíveis nas cores verde, azul e vermelho. Caso fique branco, significa que a temperatura do bebé ronda os 37º, podendo, então ser um bom indicador para indícios de febre.

 

Andreia Cabral

A Química do Sono

Todos sabemos a importância de uma boa noite de sono. O que nem todos sabem é que alternância entre o dormir e estar acordado resulta da ação combinada de diversas substâncias químicas no nosso cérebro.

E entre as mais importantes estão a adenosina e a melatonina, duas substâncias com um papel muito ativo na regulação do sono.

A adenosina é um produto secundário do consumo de energia pelo corpo. Os cientistas pensam que a ela se vai acumulando no nosso corpo ao longo do dia, gerando a sensação de cansaço e sonolência que marca o início do processo do sono, sendo depois removida enquanto dormimos, para acordarmos frescos como alfaces! É por isso que adormecemos mais facilmente depois de um dia cansativo e porque nos sentimos cansados quando não dormimos o suficiente!

Um dos mais fortes indícios deste papel da adenosina, é a sua competição com a cafeína. A cafeína liga-se aos mesmos recetores do cérebro que a adenosina, impedindo-a de atuar, o que explica porque é que a cafeína pode impedir-nos de adormecer. Imagine que colocamos pastilha elástica numa fechadura cuja chave é a adenosina; acabamos por conseguir abrir a porta, mas só depois de umas horas a limpar a fechadura.

A melatonina, por seu lado, é uma hormona  produzida pela glândula pineal, uma estrutura no interior do cérebro. A presença de melatonina no cérebro inibe o estado de alerta e contribui para que o sono se instale.

A produção de melatonina é extremamente sensível à luz: é estimulada pelo aproximar da noite, mas é inibida logo que a retina deteta luz. A mais pequena luminosidade já reduz a produção de melatonina, o que explica porque começamos a acordar quando o sol nasce, ou porque há pessoas que só conseguem adormecer em completa escuridão.

Catarina Barata

A Química da Beleza

Os cosméticos são um excelente exemplo de como as descobertas da Química fazem parte do nosso dia a dia.

A utilização de cosméticos – ou seja, compostos químicos destinados a melhorar a nossa aparência – não é um fenómeno recente. Consta que a rainha egípcia Cleópatra tomava banho em leite, como forma de manter a pele bonita e macia. O que provavelmente até resultava, porque está comprovado que o ácido lático – um dos compostos químicos constituintes do leite – atua sobre as camadas mais profundas da epiderme, promovendo a remoção das células mortas e a renovação da pele.
Na antiga Grécia, três mil anos antes de Cristo, as mulheres usavam pó de carbonato de chumbo para empalidecer o rosto. Infelizmente, sabemos hoje que o carbonato de chumbo é tóxico e é possível que a busca da beleza tenha custado a vida a algumas destas mulheres.

Em muitos casos, estes diferentes produtos cosméticos têm uma forte componente de inovação científica, desenvolvida nos mais modernos laboratórios de investigação. Basta dizer que a indústria de cosméticos foi uma das primeiras a adaptar os novos recursos da nanotecnologia, através do uso de nano partículas para melhorar a qualidade dos seus produtos e satisfazer os anseios dos seus clientes.

As nano partículas são partículas de dimensão intermédia entre a escala dos átomos e a dos materiais macroscópicos. Qualquer coisa como mil vezes maior que o diâmetro de um átomo e mil vezes menor que a espessura de um cabelo.
Esta característica confere-lhes propriedades únicas, e que podem ser moduladas pela alteração do tamanho.
Exemplos típicos da aplicação de nanotecnologia em cosméticos são as nano partículas de dióxido de titânio nos protetores solares (que conferem uma proteção completa sem o efeito de camada branca sobre a pele), a utilização de nano partículas de lípidos sólidos para libertação lenta de fragrâncias em perfumes, ou a criação de nano vesículas como transportadores para garantir uma melhor penetração dos ingredientes ativos na pele.

Catarina Barata