Um estudo internacional com a participação de cientista da USP de São Carlos aponta que terapia fotodinâmica associada a antibióticos pode ampliar a eficácia dos tratamentos e ajudar no combate à resistência bacteriana

SÃO CARLOS/SP - A resistência bacteriana tornou-se uma das maiores ameaças à saúde pública do século XXI. Considerada pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como um dos principais desafios globais da saúde moderna, ela compromete tratamentos que durante décadas salvaram milhões de vidas e coloca em risco procedimentos rotineiros realizados diariamente em hospitais de todo o mundo.

Nesse cenário, uma pesquisa publicada na revista científica Pharmaceutics apresenta resultados promissores no combate à Klebsiella pneumoniae, uma das bactérias mais perigosas encontradas em ambientes hospitalares.

A Klebsiella pneumoniae é responsável por pneumonias graves, infecções urinárias, infecções da corrente sanguínea e diversas complicações em pacientes internados. O problema se torna ainda mais preocupante porque muitas cepas da bactéria desenvolveram resistência a múltiplos antibióticos, reduzindo drasticamente as opções terapêuticas disponíveis. Em alguns surtos hospitalares, a mortalidade associada às infecções por cepas resistentes pode atingir níveis alarmantes.

Os hospitais estão entre os ambientes mais vulneráveis à disseminação dessas bactérias. O fato do uso necessário de terapias com antibióticos no ambiente hospitalar, permite desenvolvimento de resistência de forma rápida.  Pacientes imunossuprimidos, pessoas submetidas a cirurgias, usuários de ventilação mecânica e indivíduos internados em unidades de terapia intensiva formam um grupo especialmente vulnerável. Quando uma bactéria multirresistente se estabelece em uma instituição de saúde, os custos aumentam, os períodos de internação se prolongam e os riscos de complicações e óbitos crescem significativamente.

Ameaça social e econômica

Além do impacto direto sobre os pacientes, a resistência antimicrobiana representa uma ameaça econômica e social de grandes proporções. Especialistas alertam que, caso o problema continue avançando no ritmo atual, procedimentos médicos considerados seguros hoje poderão tornar-se muito mais arriscados no futuro. Transplantes, tratamentos oncológicos, cirurgias cardíacas e até intervenções ortopédicas dependem da eficácia dos antibióticos para prevenir e controlar infecções.

Foi diante desse desafio que pesquisadores da Texas A&M University, nos Estados Unidos, e do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), conseguiram desenvolver uma estratégia inovadora baseada na combinação de antibióticos convencionais com terapia fotodinâmica antimicrobiana. A técnica utiliza substâncias fotossensibilizadoras que, quando expostas à luz, produzem moléculas altamente reativas capazes de danificar estruturas essenciais das bactérias, quebrando sua resistência ao antibiótico, ou tornando a ação do antibiótico amplificada.

No estudo, os cientistas empregaram dois fotossensibilizadores, azul de metileno e Photodithazine, em associação com três antibióticos amplamente utilizados na prática clínica: ciprofloxacino, gentamicina e ceftriaxona. Os experimentos demonstraram que a combinação dos tratamentos foi significativamente mais eficaz do que a utilização isolada dos medicamentos ou da terapia fotodinâmica.

Os resultados revelaram um efeito sinérgico importante. Em termos práticos, isso significa que a ação conjunta da luz, dos fotossensibilizadores e dos antibióticos produziu um efeito superior à simples soma dos tratamentos individuais. Em diversos testes, foi possível obter uma eliminação expressiva da bactéria utilizando doses menores de antibióticos, um aspecto particularmente relevante em uma época marcada pelo aumento da resistência microbiana.

Segundo os pesquisadores, a terapia fotodinâmica provoca danos simultâneos à membrana celular, às proteínas e ao material genético da bactéria. Essa agressão múltipla dificulta o desenvolvimento de mecanismos de resistência e facilita a entrada dos antibióticos na célula bacteriana. Dessa forma, medicamentos que isoladamente apresentam eficácia limitada podem recuperar parte de seu potencial terapêutico quando utilizados em conjunto com a nova abordagem.

Redução do consumo de antibióticos

Outro aspecto importante é que a técnica pode contribuir para reduzir o consumo de antibióticos. Quanto menor a exposição das bactérias a doses elevadas desses medicamentos, menor tende a ser a pressão seletiva que favorece o surgimento de novas cepas resistentes. Trata-se de uma estratégia que não apenas combate infecções atuais, mas também ajuda a preservar a eficácia dos antibióticos para as futuras gerações.

Embora os resultados tenham sido obtidos em condições laboratoriais, os autores consideram que a pesquisa abre uma nova perspectiva para o tratamento de infecções causadas por microrganismos multirresistentes. Os próximos passos incluem estudos em biofilmes bacterianos, modelos animais e futuras avaliações clínicas, etapas essenciais para confirmar a segurança e a eficácia da tecnologia em pacientes.

Para o pesquisador e docente do IFSC/USP, Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato, um dos autores correspondentes do artigo científico publicado na revista Pharmaceutics “Em um momento em que as superbactérias desafiam sistemas de saúde em todo o planeta, iniciativas como essa oferecem uma perspectiva animadora. Mais do que uma nova técnica terapêutica, a combinação entre terapia fotodinâmica e antibióticos pode representar uma importante ferramenta para proteger hospitais, salvar vidas e enfrentar uma das maiores ameaças sanitárias da atualidade: a resistência antimicrobiana”, pontua o cientista. Uma linha nova de pesquisa que esta sendo denominada de Foto-antibiótico terapia, que pelos diversos trabalhos do grupo pode ser uma opção importante no combate as infecções resistentes aos antibióticos.

Esta pesquisa contou com os apoios do Cancer Prevention and Research Institute of Texas (USA), Governor’s University Research Initiative (GURI), Chancellor’s Research Initiative (CRI), FAPESP, CNPq e Embrapii.

Confira no link o artigo original publicado na revista Pharmaceutics - https://www.mdpi.com/1999-4923/18/5/587

SÃO CARLOS/SP - Pesquisadores brasileiros, liderados por cientista do IFSC/USP, desenvolveram uma tecnologia inovadora capaz de identificar rapidamente a presença de anticorpos relacionados ao vírus H5N1, causador da gripe aviária. O dispositivo, descrito em estudo publicado na revista científica “ACS Applied Nano Materials”, promete oferecer uma alternativa mais rápida, barata e eficiente aos métodos tradicionais de diagnóstico.

A gripe aviária é uma das doenças que mais preocupam autoridades sanitárias em todo o mundo. Além de provocar grandes prejuízos à produção de aves, o vírus pode infectar seres humanos e, em situações específicas, gerar surtos de grande impacto. Por isso, a detecção precoce é considerada fundamental para evitar a disseminação da doença.

A preocupação em torno do vírus H5N1 vai muito além da saúde animal. Nos últimos anos, especialistas em saúde pública passaram a monitorar com atenção a evolução da gripe aviária devido ao potencial de transmissão para seres humanos e ao risco de surgimento de variantes capazes de se espalhar mais facilmente entre pessoas.

Embora os casos humanos ainda sejam relativamente raros, a taxa de mortalidade observada em infecções por H5N1 é considerada elevada quando comparada à gripe comum. Essa característica faz com que organizações internacionais mantenham vigilância constante sobre a circulação do vírus em diferentes regiões do mundo.

Os impactos econômicos também são expressivos. Surtos de gripe aviária frequentemente levam ao abate preventivo de milhões de aves para conter a disseminação da doença. Como consequência, produtores enfrentam perdas financeiras significativas, enquanto países exportadores sofrem restrições comerciais impostas por mercados internacionais preocupados com a segurança sanitária.

Estudos citados pelos autores da pesquisa mostram que, somente entre 2004 e 2008, países asiáticos registraram prejuízos da ordem de US$ 1 bilhão em decorrência da gripe aviária. As perdas incluíram o descarte de aves, gastos com medidas de controle sanitário e redução das exportações de carne de frango e derivados.

Além dos prejuízos diretos ao setor avícola, surtos da doença podem afetar toda a cadeia produtiva, desde a produção de rações até o transporte, armazenamento e comercialização de alimentos. O receio dos consumidores também costuma provocar queda no consumo, ampliando os impactos econômicos.

Nesse contexto, ferramentas capazes de identificar rapidamente a presença do vírus ou de anticorpos relacionados à infecção tornam-se estratégicas e quanto mais cedo um foco é detectado, maiores são as chances de impedir sua disseminação, reduzindo riscos para a saúde pública e minimizando prejuízos para a economia.

Novo grupo de sensores

O equipamento criado pelos cientistas funciona de maneira semelhante à língua humana. Assim como nossas papilas gustativas identificam diferentes sabores por meio de um conjunto de sinais, o dispositivo utiliza diversos sensores que analisam características da amostra examinada. Por essa razão, os pesquisadores o denominaram “língua eletrônica”.

A novidade está no fato de que os sensores foram produzidos com proteínas obtidas de fontes renováveis e materiais de baixo custo. Quando entram em contato com amostras contendo anticorpos contra o vírus H5N1, os sensores registram alterações elétricas que permitem identificar a presença da infecção.

Durante os testes, a tecnologia demonstrou elevada capacidade de detecção, conseguindo identificar quantidades muito pequenas dos anticorpos. Outro resultado importante foi a ausência de falsos positivos quando o sistema foi exposto a anticorpos de outras doenças comuns em aves, mostrando grande confiabilidade nos diagnósticos.

Os pesquisadores também utilizaram recursos de inteligência artificial para interpretar os dados gerados pelos sensores. O sistema alcançou cerca de 99% de precisão ao diferenciar amostras positivas para gripe aviária de amostras relacionadas a outras enfermidades aviárias.

Além da precisão, a rapidez chamou atenção. O exame pode ser realizado em aproximadamente seis minutos, tempo significativamente menor do que muitos métodos atualmente utilizados em laboratórios.

Os testes foram realizados tanto em amostras comerciais quanto em amostras de soro contendo anticorpos contra o H5N1, confirmando a eficiência da tecnologia em diferentes condições de análise.

Segundo os autores, a plataforma poderá ser utilizada futuramente em clínicas veterinárias, granjas, centros de monitoramento sanitário e até mesmo em aplicações voltadas à saúde humana. Outra vantagem é a possibilidade de adaptação do sistema para detectar outros vírus e doenças infecciosas.

Para o autor correspondente desta pesquisa, o docente e pesquisador do IFSC/USP Prof. Dr. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, o maior destaque do trabalho está na conjunção de diferentes tecnologias desenvolvidas no Brasil. “As medidas elétricas foram feitas com um analisador portátil de uma startup brasileira, a Blatron, e os dados da língua eletrônica foram processados com um método de calibração que utiliza aprendizado de máquina”, salienta o pesquisador.

 O estudo foi conduzido por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), Embrapa Instrumentação, Universidade Federal do Amazonas, Instituto Federal de São Paulo e de instituições internacionais parceiras.

Para os cientistas, a nova ferramenta representa um avanço importante no desenvolvimento de diagnósticos rápidos, acessíveis e capazes de contribuir para o controle de futuras epidemias.

Esta pesquisa contou com os apoios do INEO, CAPES, CNPq e FAPESP.

Confira no link o original deste estudo – https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.6c00138?__cf_chl_tk=atypmqo7uj_kvnwaj.3eac0gact_9rcmxfxohjb2o1c-1781699309-1.0.1.1-juszlz53nhx3ruqjiw3afiljogmu5pgm.actpdw7wdk

SÃO CARLOS/SP - A busca por fontes de energia limpas e sustentáveis ganhou novos aliados em duas pesquisas recentes que, embora tenham investigado materiais e aplicações distintas, compartilham uma mesma inovação tecnológica: o uso da técnica de “magnetron sputtering” para depositar catalisadores com elevado grau de controle estrutural. Os resultados representam avanços significativos para a produção de hidrogênio verde, considerado por especialistas uma das alternativas mais promissoras para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e combater as mudanças climáticas.

Os dois estudos, liderados por pesquisadores do IFSC/USP, demonstram que a mesma técnica pode ser utilizada para construir arquiteturas catalíticas completamente diferentes. Em um dos trabalhos, os pesquisadores desenvolveram fotoânodos de vanadato de bismuto (BiVO₄) modificados com óxido de cobalto (Co₃O₄) para aumentar a eficiência da divisão fotoeletroquímica da água. No outro, átomos isolados (Single Atoms) de cobre e platina foram depositados sobre nitreto de carbono grafítico (g-C₃N₄), criando sítios catalíticos altamente ativos para a produção fotocatalítica de hidrogênio. Em ambos os casos, o objetivo foi o mesmo: aproveitar a energia solar para gerar combustível limpo de maneira mais eficiente.

O hidrogênio produzido a partir da água e da luz solar tem sido apontado como um elemento fundamental na descarbonização da economia mundial. Diferentemente do petróleo, do carvão mineral e do gás natural, sua utilização não gera emissões de dióxido de carbono (CO₂), principal responsável pelo aquecimento global. Quando empregado em células a combustível ou processos industriais, o hidrogênio produz apenas vapor d’água como subproduto, tornando-se uma alternativa ambientalmente muito mais favorável.

No primeiro estudo, o foco foi superar uma das principais limitações da divisão fotoeletroquímica da água: a baixa eficiência dos fotoânodos responsáveis pela reação de evolução de oxigênio. Para isso, os pesquisadores produziram filmes finos de BiVO₄ por “magnetron sputtering” e, posteriormente, modificaram sua superfície com Co₃O₄. A combinação dos dois materiais favoreceu a separação das cargas elétricas geradas pela luz solar e reduziu perdas energéticas decorrentes da recombinação de elétrons e lacunas. Como resultado, houve aumento significativo da fotocorrente e melhoria da eficiência de conversão da energia solar em energia química armazenada no hidrogênio.

Já a segunda pesquisa levou o conceito de engenharia de materiais a um nível ainda mais refinado. Utilizando a mesma tecnologia de “sputtering”, os cientistas conseguiram dispersar átomos individuais de cobre e platina sobre a superfície do g-C₃N₄. Essa estratégia maximiza o aproveitamento dos metais, especialmente da platina, um elemento de alto valor comercial. Cada átomo depositado torna-se um centro ativo para a reação química, aumentando drasticamente a eficiência do processo sem exigir grandes quantidades do material. Os resultados mostraram uma produção de hidrogênio centenas de vezes superior à obtida com o material não modificado.

Os benefícios para a sociedade

Além dos avanços científicos, as pesquisas apresentam benefícios concretos para a sociedade. A ampliação da eficiência dos processos de produção de hidrogênio pode contribuir para reduzir custos futuros dessa tecnologia, tornando-a mais acessível para aplicações em transporte, geração de energia e indústria pesada. Setores como siderurgia, produção de fertilizantes, refino de combustíveis e transporte de cargas estão entre os maiores emissores de gases de efeito estufa e figuram entre os principais candidatos a utilizar hidrogênio verde em larga escala.

Outro aspecto relevante é a segurança energética. Ao possibilitar a produção de combustível a partir da água e da luz solar, tecnologias desse tipo diminuem a dependência de recursos fósseis concentrados em regiões específicas do planeta. Países com elevada incidência solar, como o Brasil, passam a ter condições privilegiadas para produzir hidrogênio de forma competitiva, fortalecendo sua autonomia energética e criando novas oportunidades econômicas.

Do ponto de vista ambiental, os impactos potenciais são igualmente expressivos. A substituição gradual de combustíveis fósseis por hidrogênio verde pode reduzir significativamente as emissões globais de carbono, contribuir para o cumprimento das metas climáticas internacionais e melhorar a qualidade do ar nos centros urbanos. A redução de poluentes atmosféricos está diretamente associada à diminuição de doenças respiratórias e cardiovasculares, gerando benefícios também para a saúde pública.

As duas pesquisas evidenciam ainda uma tendência crescente na ciência contemporânea: a importância da engenharia de materiais em escala nanométrica. O “magnetron sputtering”, tradicionalmente utilizado na fabricação de semicondutores e revestimentos industriais, mostra-se agora uma ferramenta estratégica para a construção de catalisadores avançados, capazes de controlar a matéria desde filmes finos até átomos isolados. Essa versatilidade abre caminho para o desenvolvimento de novas gerações de dispositivos voltados à produção sustentável de energia.

Mais do que desenvolver novos materiais para a produção de hidrogênio verde, esses trabalhos demonstram o potencial de uma tecnologia que pode acelerar a chegada dessas soluções ao mercado. A técnica de deposição por “sputtering”, que é amplamente utilizada pela indústria na fabricação de semicondutores, telas eletrônicas e revestimentos avançados, permite depositar materiais com precisão nanométrica, controlando sua estrutura desde filmes finos até átomos isolados.

Uma transição energética global

Segundo o professor Renato Vitalino Gonçalves, do IFSC/USP e coordenador das pesquisas, um dos grandes desafios da área é desenvolver materiais semicondutores que combinem alta eficiência, estabilidade e viabilidade de produção em larga escala. “Os resultados mostram que é possível utilizar uma mesma tecnologia para criar diferentes arquiteturas catalíticas altamente eficientes para a produção de hidrogênio a partir da energia solar. Isso abre novas perspectivas para o desenvolvimento de dispositivos mais eficientes e duráveis”, destaca.

O pesquisador ressalta ainda que o “magnetron sputtering” apresenta uma vantagem estratégica em relação a muitos métodos utilizados apenas em escala laboratorial. “Trata-se de um processo de deposição física de vapor já consolidado industrialmente, empregado em larga escala em diversos setores tecnológicos. O fato de conseguirmos utilizá-lo para fabricar tanto filmes finos fotoativos quanto catalisadores de átomos isolados, torna essa tecnologia extremamente promissora para a futura produção de materiais avançados voltados à geração sustentável de energia”, acrescenta.

Para Gonçalves, a combinação entre controle preciso da matéria em escala atômica e a possibilidade de escalonamento industrial pode representar um importante passo para transformar descobertas científicas em tecnologias capazes de contribuir efetivamente para a transição energética global. Destacando que os avanços obtidos não são resultado apenas do desenvolvimento de novos materiais, mas também da construção de uma ampla rede de colaboração científica e do apoio contínuo à pesquisa básica e aplicada, o Prof. Renato Vitalino Gonçalves afirma: “Esses resultados são fruto de um trabalho coletivo que envolve alunos de graduação e pós-graduação, pós-doutorandos e colaboradores nacionais e internacionais. A ciência moderna é cada vez mais colaborativa, e avanços como esses somente são possíveis graças à dedicação de toda a equipe e à integração de diferentes competências científicas. Também é importante reconhecer o papel fundamental das agências de fomento e das instituições que apoiam a pesquisa no Brasil. Gostaria de agradecer especialmente à FAPESP, por meio de projetos individuais e, mais recentemente, do CEPID CEMol, ao CNPq e à USP. Esse apoio tem sido essencial para a consolidação das nossas pesquisas, para a aquisição de infraestrutura avançada e para a formação de recursos humanos altamente qualificados, que serão responsáveis por desenvolver as tecnologias energéticas do futuro”, conclui o pesquisador.

Em um cenário global marcado pela urgência da transição energética e pela necessidade de reduzir emissões de carbono, avanços como esses representam passos importantes rumo a uma sociedade mais sustentável, resiliente e ambientalmente responsável.

Acesse o link para conferir a pesquisa - Synergistic Co3O4 Surface Engineering of BiVO4 Photoanodes for Enhanced Photoelectrochemical Water Splitting (ACS Applied Energy Materials) –

Acesse o link para conferir a pesquisa - Solar Hydrogen Evolution Boosted by Cu and Pt Single-Atom Sites Anchored on g‑C3N4 via Magnetron Sputtering Deposition (ACS Nanoscience) -

O tratamento do câncer vive uma nova fase impulsionada pela imunoterapia, área que estimula o próprio sistema imunológico a combater os tumores.

SÃO CARLOS/SP - Entre as tecnologias mais promissoras estão as terapias com células CAR-T e as chamadas nanovacinas contra o câncer, tema de uma ampla revisão científica publicada por pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP).

Segundo o estudo, o câncer continua sendo um dos maiores desafios de saúde pública no mundo. Em 2020, cerca de 18 milhões de pessoas receberam diagnóstico da doença e 10 milhões morreram em decorrência dela. A tendência é de crescimento nas próximas décadas.

CAR-T: células reprogramadas para atacar o tumor

A terapia CAR-T funciona a partir da coleta de células de defesa do próprio paciente, que são modificadas em laboratório para reconhecer e destruir células cancerosas. Depois de multiplicadas, essas células são reinfundidas no organismo.

O método já conta com sete terapias aprovadas pela agência reguladora dos Estados Unidos (FDA), principalmente para leucemias, linfomas e mieloma múltiplo. Em alguns casos, as taxas de remissão ultrapassam 80%.

Os pesquisadores destacam que a grande vantagem do CAR-T é sua capacidade de reconhecer tumores de forma direta e altamente específica. Além disso, a tecnologia vem sendo estudada também para doenças autoimunes e infecciosas.

Apesar dos resultados expressivos, a terapia ainda enfrenta obstáculos importantes. Entre eles estão os efeitos colaterais potencialmente graves, como reações inflamatórias intensas e alterações neurológicas, além do alto custo do tratamento, que pode chegar a centenas de milhares de dólares por paciente.

Outro desafio é a dificuldade de atuação em tumores sólidos, como os de pulmão, mama e cérebro. Esses tumores criam um ambiente que dificulta a entrada e a ação das células CAR-T, além de apresentarem grande diversidade de antígenos, o que facilita o escape do câncer ao tratamento.

Nanovacinas: estimulando uma resposta ampla do sistema imune

As nanovacinas terapêuticas representam outra frente inovadora da imunoterapia. Diferentemente das vacinas tradicionais, usadas para prevenir doenças infecciosas, essas vacinas buscam ensinar o sistema imunológico a reconhecer e combater tumores já existentes.

A tecnologia utiliza nanopartículas para transportar antígenos tumorais e substâncias que ativam células de defesa, especialmente os linfócitos T. Esse sistema melhora a entrega dos componentes da vacina aos linfonodos, locais centrais da resposta imune.

Entre os formatos mais estudados estão as vacinas baseadas em RNA mensageiro (mRNA), semelhantes às utilizadas durante a pandemia de Covid-19. Empresas como BioNTech e Moderna lideram pesquisas nessa área.

O estudo cita resultados animadores em pacientes com melanoma tratados com uma vacina personalizada de mRNA combinada ao medicamento pembrolizumabe. Houve redução significativa do risco de recorrência e de metástase em comparação ao uso isolado do medicamento.

As nanovacinas também têm a vantagem de estimular uma resposta imunológica mais ampla, envolvendo diferentes tipos de células de defesa e favorecendo a formação de memória imunológica de longa duração.

Comparação e possíveis combinações

Os autores da revisão ressaltam que CAR-T e nanovacinas não são tecnologias concorrentes, mas potencialmente complementares.

O CAR-T oferece uma ação rápida e extremamente específica, enquanto as nanovacinas conseguem atingir múltiplos antígenos tumorais e gerar respostas imunes mais diversificadas e duradouras.

A combinação das duas abordagens, juntamente com medicamentos que desbloqueiam o sistema imunológico, aparece como uma das estratégias mais promissoras para o futuro da oncologia.

O futuro da imunoterapia

A revisão aponta que o avanço dessas tecnologias depende de superar desafios como a redução de custos de produção; melhoria da segurança dos tratamentos; aumento da eficácia em tumores sólidos; desenvolvimento de respostas imunes mais duradouras; e aprimoramento da personalização terapêutica.

Para o Doutorando Gabriel de Camargo Zaccariotto, essas tecnologias são abordagens centrais no futuro do tratamento do câncer: “Há alguns anos, as células CAR-T vêm representando um marco na história da terapia contra o câncer, especialmente no tratamento das neoplasias hematológicas. Mais recentemente, essa abordagem também tem avançado no enfrentamento dos desafiadores tumores sólidos, com resultados clínicos extremamente encorajadores em tumores altamente agressivos, como o glioblastoma. Paralelamente, embora ainda não exista nenhum produto aprovado, as nanovacinas vêm apresentando avanços promissores em ensaios clínicos para diferentes tipos de câncer, incluindo melanoma, câncer de pulmão, câncer de pâncreas e câncer colorretal”.

Mesmo com as limitações atuais, os pesquisadores consideram que CAR-T e nanovacinas representam uma mudança de paradigma no tratamento do câncer e podem transformar a prática clínica nos próximos anos, sendo que, sobre este aspecto, o coordenador do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia do Instituto de Física de São Carlos (GNano- IFSC/USP) e um dos autores do artigo publicado na revista científica internacional “Biotechnology Advances”, Prof. Dr. Valtencir Zucolotto, comenta que “Tanto CAR-T quanto Nanovacinas representam pilares das novas gerações de imunoterapias conta o câncer. Em ambos os casos, a combinação de Nano e Biotecnologia é crucial para assegurar precisão a nível celular, eficácia e redução de custos”.

Esta pesquisa teve o apoio da FAPESP e do CNPq

Confira no link o original deste estudo - https://www2.ifsc.usp.br/portal-ifsc/wp-content/uploads/2026/06/Review-Nano-CarT-full-zuco.pdf

SÃO CARLOS/SP - Pesquisadores do Brasil e dos Estados Unidos desenvolveram um método inovador para medir a estabilidade de redes neurais responsáveis por atividades rítmicas fundamentais do organismo.

O estudo, publicado na revista científica “Chaos, Solitons and Fractals”, mostra que o chamado “ruído intrínseco” — pequenas variações naturais na atividade elétrica dos neurônios — pode revelar o grau de estabilidade dessas redes, mesmo diante de alterações significativas em suas conexões.

A pesquisa foi conduzida por cientistas da Universidade Federal do ABC (UFABC), da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e da University of California San Diego, nos Estados Unidos. O trabalho investigou os chamados “Central Pattern Generators” (CPGs), circuitos neurais responsáveis por gerar ritmos automáticos essenciais ao funcionamento dos seres vivos, como respiração, mastigação e locomoção.

Segundo os autores, compreender a estabilidade desses circuitos é um desafio histórico da neurociência. Embora os CPGs sejam conhecidos por sua robustez — mantendo o funcionamento mesmo diante de perturbações, ruídos biológicos e alterações sinápticas — ainda faltavam métodos quantitativos capazes de medir essa estabilidade com precisão.

Para enfrentar esse problema, os cientistas utilizaram um sistema experimental baseado no circuito pilórico de crustáceos, modelo clássico em neurofisiologia. O estudo analisou neurônios responsáveis pela geração de ritmos digestivos em lagostas da Califórnia, utilizando técnicas avançadas de registro elétrico e manipulação sináptica por meio de dynamic clamp, ferramenta que permite modificar artificialmente conexões entre neurônios em tempo real.

A continuidade dos padrões motores essenciais ao organismo.

Os pesquisadores descobriram que, mesmo após a remoção funcional de uma das conexões sinápticas consideradas mais importantes da rede, o sistema permaneceu estável. Isso indica que os CPG’s possuem mecanismos redundantes capazes de preservar o padrão rítmico mesmo sob fortes perturbações.

O método desenvolvido baseia-se na análise matemática das pequenas flutuações naturais da atividade neuronal. Em vez de considerar o “ruído” biológico como um problema experimental, os cientistas o utilizaram como fonte de informação para estimar a estabilidade dinâmica da rede neural. A equipe também aplicou técnicas estatísticas de bootstrap para calcular intervalos de confiança e validar os resultados obtidos.

Os resultados mostraram que todos os circuitos analisados permaneceram dentro de uma faixa considerada estável, mesmo quando submetidos a fortes modificações sinápticas. Segundo os autores, isso sugere que sistemas neurais responsáveis por funções vitais evoluíram para operar com elevado grau de robustez, garantindo a continuidade dos padrões motores essenciais ao organismo.

Além de ampliar o conhecimento sobre o funcionamento cerebral, o estudo pode ter aplicações em diferentes áreas científicas e tecnológicas. Os pesquisadores destacam possíveis impactos no desenvolvimento de robôs bioinspirados, em modelos computacionais de redes neurais e na compreensão de doenças neurológicas associadas à perda de estabilidade dos ritmos cerebrais. A participação brasileira teve destaque na pesquisa, reforçando o protagonismo do país em estudos de neurociência computacional e dinâmica de sistemas complexos.

Para o cientista do IFSC/USP, Prof. Dr. Reynaldo Daniel Pinto, esta pesquisa demonstra a enorme complexidade presente mesmo nesses pequenos circuitos, formados por pouco mais de uma dezena de neurônios, que apresentam, ao mesmo tempo, estabilidade funcional e flexibilidade para adaptar seus padrões em tempo real. “Essas propriedades antagônicas representam o clássico dilema de engenharia biológica sob o qual o cérebro humano se desenvolveu e é crucial para o desenvolvimento de circuitos artificiais bioinspirados”, explica o cientista.  

O trabalho recebeu apoio da Fapesp, do CNPq e do “National Institutes of Health” (NIH), dos Estados Unidos.

Confira o original deste estudo no link - https://www2.ifsc.usp.br/portal-ifsc/wp-content/uploads/2026/06/1-s2.0-S0960077926002249-main.pdf

SÃO CARLOS/SP - Um grupo de pesquisadores brasileiros e internacionais apresentou uma solução inovadora e sustentável que pode ajudar a enfrentar um dos maiores desafios atuais: o acesso à água limpa. O estudo mostra que é possível produzir um material eficiente para purificar a água utilizando pequenas partículas de óxido de zinco a partir de extratos de folhas de urucum, uma planta comum em regiões tropicais.

A técnica se destaca por ser mais simples e menos poluente do que os métodos atualmente utilizados. Em vez de recorrer a processos industriais complexos e com alto impacto ambiental, os cientistas utilizaram componentes naturais da planta para criar pequenas partículas capazes de agir diretamente na limpeza da água. Isso significa menor geração de resíduos e redução de custos, fatores importantes para ampliar o acesso à tecnologia.

Os testes realizados em laboratório mostraram resultados expressivos. O material foi capaz de remover praticamente toda a contaminação de um corante químico que é usado como modelo de poluente, alcançando níveis superiores a 95% de eliminação em pouco tempo. Esse desempenho indica que a tecnologia pode ser aplicada no tratamento de águas residuais industriais, contribuindo para reduzir a poluição de rios e mananciais.

Outro benefício relevante está no combate a microrganismos perigosos. As partículas desenvolvidas demonstraram capacidade de eliminar bactérias comuns em água contaminada, como aquelas que causam infecções intestinais. Na prática, isso pode representar uma ferramenta importante para melhorar a qualidade da água potável e prevenir doenças, especialmente em regiões com saneamento básico precário.

A tecnologia também traz uma vantagem estratégica na área da saúde pública, que é a forma como ela combate as bactérias, reduzindo as chances de surgirem microrganismos resistentes. Diferentemente de métodos convencionais, que atuam de maneira mais específica, esse material age de forma ampla, dificultando a adaptação das bactérias ao tratamento.

Do ponto de vista social, os impactos potenciais são significativos. A possibilidade de produzir esse material com recursos naturais e de baixo custo abre caminho para soluções acessíveis em comunidades carentes e regiões afastadas dos grandes centros. Além disso, o uso de uma planta amplamente disponível no Brasil pode estimular cadeias produtivas locais e incentivar práticas mais sustentáveis.

Os resultados do estudo indicam que a combinação entre ciência e recursos naturais pode oferecer alternativas eficazes para problemas globais. Ao unir eficiência, baixo custo e menor impacto ambiental, a tecnologia tem potencial para contribuir tanto para a preservação do meio ambiente quanto para a melhoria da qualidade de vida da população.

Assinam este trabalho os pesquisadores: Aparecido de J. Bernardo - Primeiro Autor (IFSC/USP); Andrei N. G. Dabul (UNESP); Moudo Thiam (IFSC/USP); Vanessa O. A. Pellegrini (IFSC/USP); Mariana A. Silva (UNESP); Sreedevi Vallabhapurapu (Universidade da África do Sul); Sachin Desarada (Universidade da África do Sul); Vijaya Srinivasu Vallabhapurapu (África do Sul); Carla R. Fontana (UNESP) e Prof. Igor Polikarpov - Pesquisador Correspondente – (IFSC/USP)

Esta pesquisa teve o apoio da FAPESP e do CNPq.

Confira no link o original deste estudo publicado na revista científica internacional “Processes”.

https://www.mdpi.com/2227-9717/14/3/459

SÃO CARLOS/SP - Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP)), Universidade Federal de São Carlos, Embrapa Instrumentação e Universidade Federal de Ouro Preto apontam resultados promissores obtidos em laboratório para o combate ao câncer de ovário, em estudo publicado na revista internacional ACS Omega.

A pesquisa investigou compostos metálicos à base de cobre coordenados a ligantes nitrogenados e identificou substâncias com elevada atividade antitumoral, indicando um possível caminho para o desenvolvimento de terapias mais eficazes no futuro.

Os pesquisadores desenvolveram cinco variações desses compostos e avaliaram seus efeitos em diferentes tipos de câncer, incluindo ovário, pulmão e mama. Entre os resultados, um dos compostos se destacou ao apresentar desempenho significativamente superior ao da cisplatina — um dos principais medicamentos utilizados atualmente na quimioterapia — especialmente no combate ao câncer de ovário.

De acordo com o estudo, a substância atua diretamente em processos fundamentais das células cancerígenas. O composto reduz a capacidade de proliferação tumoral, interfere na formação de novas colônias celulares e provoca alterações internas capazes de induzir a destruição dessas células. Os resultados também sugerem mecanismos múltiplos de ação, incluindo interação com o DNA e comprometimento de processos celulares essenciais para a sobrevivência tumoral.

Outro aspecto considerado relevante pelos pesquisadores foi a forte atividade observada mesmo em baixas concentrações. Nessa condição, o composto já foi capaz de reduzir significativamente a formação de colônias de células cancerígenas, característica considerada importante para limitar a progressão do tumor.

Além da atividade citotóxica, os pesquisadores investigaram parâmetros biológicos relacionados à proliferação celular e interação com biomoléculas, permitindo uma compreensão mais ampla do potencial terapêutico desses compostos.

A pesquisa reuniu especialistas de diferentes áreas, incluindo química inorgânica, cristalografia, biofísica e biologia celular. Segundo os autores, os resultados representam um avanço relevante, embora ainda preliminar, já que os testes foram realizados exclusivamente em ambiente laboratorial.

Os próximos passos envolvem estudos mais complexos para avaliar o comportamento dessas substâncias em organismos vivos. Somente após essas etapas será possível determinar se os compostos poderão futuramente ser transformados em medicamentos seguros e eficazes para uso clínico.

Assinam esta pesquisa os cientistas Alexandre B. de Carvalho (primeiro autor e pesquisador correspondente); Marcos V. Palmeira-Mello; Paulo N. de Souza; Saulo H. Mendes Abe; José Balena G. Filho; Marcelo B. Andrade; Rodrigo S. Corrêa; Alzir A. Batista e Javier Ellena (pesquisador correspondente).

Esta pesquisa contou com os apoios da FAPESP, FAPEMIG, CNPq e CAPES.

Confira no link o original desta pesquisa

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.5c11889

SÃO CARLOS/SP - Recentemente, o docente do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato, foi homenageado nos EUA como “Distinguished Professor”, uma distinção considerada como a máxima honraria atribuída por uma universidade americana.

O Prof. Bagnato, em afastamento da Universidade de São Paulo para construir nos Estados Unidos um centro de pesquisa equivalente ao que ajudou a formar no Instituto de Física de São Carlos, vem realizando diversos trabalhos pioneiros no tratamento do câncer e no controle de infecções.

Segundo o homenageado “A minha permanência nos Estados Unidos, a convite da “Texas A&M University”, contribuiu para que esteja bem avançada a construção “Centro de Biofotônica”, uma espécie de “irmão” do Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CEPOF), alocado no IFSC/USP, com o intuito de, muito em breve, se estabelecer uma duradoura colaboração entre ambos”.

Eleito membro de duas academias de ciências nos EUA - NAS – National Academy of Science e a NAE – National Academy of Engineer -, algo que é raro mesmo entre os americanos, Bagnato se orgulha de dizer que tem levado a ciência genuinamente desenvolvida no Brasil para os EUA, mas que faz questão de dizer que, atingidas as metas, deverá estar de volta ao Brasil muito breve.  

Ser reconhecido como “Distinguished Professor” da “Texas A&M University” é uma honraria reservada a acadêmicos cujas trajetórias transcendem os padrões tradicionais de excelência, caracterizando-se por um compromisso profundo com a formação de novas gerações, a liderança institucional e o impacto real na sociedade.

Quais são as características de um “Distingueshed Professor” nos EUA?

Segundo as definições para a escolha do professor homenageado e constantes nos documentos da própria universidade americana, ele deverá ser, antes de tudo, um pesquisador de destaque internacional cuja contribuição científica redefiniu fronteiras em sua área de atuação. Seus trabalhos deverão ter sido amplamente citados, influenciando políticas acadêmicas e tecnológicas e frequentemente abrindo novos caminhos para investigações futuras. Mais do que produzir conhecimento, a distinção demonstra a rara capacidade de integrar diferentes disciplinas, conectando conhecimento e aplicação de forma criativa e transformadora.

No ambiente universitário, um “Distinguished Professor”, destaca-se também como um líder intelectual. Participa ativamente da construção de programas de pesquisa de largo alcance, promove colaborações nacionais e internacionais e contribui para o fortalecimento da universidade como um centro de excelência global. Sua presença atrai talentos, estudantes, pós-doutores e pesquisadores visitantes, que reconhecem na sua orientação uma oportunidade única de crescimento acadêmico e humano.

Como educador, o impacto de um “Distinguished Professor”, é igualmente marcante. Suas aulas são caracterizadas pela clareza, profundidade e inspiração, estimulando o pensamento crítico e a curiosidade científica. Muitos de seus alunos, em geral, seguem carreiras de destaque, levando adiante os valores de rigor, ética e inovação que aprenderam sob sua orientação. Sua atuação vai além da sala de aula, envolvendo mentoria dedicada, incentivo à autonomia intelectual e apoio contínuo ao desenvolvimento profissional de seus orientandos.

Além disso, essa distinção reflete um compromisso sólido com a sociedade. Seja por meio de aplicações tecnológicas, projetos translacionais, parcerias com o setor produtivo ou atividades de divulgação científica, sua atuação contribui diretamente para enfrentar desafios contemporâneos e promover o bem-estar coletivo.

Para o Prof. Vanderlei Bagnato, ter sido escolhido como “Distinguished Professor” da Texas A&M University é certamente uma honra. “Contudo, para mim o maior prazer é ser professor da USP e ser brasileiro”, comenta o homenageado.

SÃO CARLOS/SP - A noite do passado dia 21 de maio ficou marcada por duas celebrações importantes, realizadas em simultâneo. A primeira foi relativa à comemoração dos 46 anos do Centro de Divulgação Científica e Cultural da USP (CDCC/USP), e a segunda dedicada à passagem dos 40 anos do “Observatório Dietrich Schiel”.

Coube ao docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Valter Luíz Líbero - que teve e continua a ter um importante papel na criação e no desenvolvimento do “Observatório Dietrich Schiel” -, apresentar o percurso histórico daquele equipamento, edificado no campus USP São Carlos, tendo lembrado, simultaneamente, a figura ímpar do Prof. Dietrich Schiel.

De fato, o Prof. Dietrich Schiel teve um papel fundamental na criação e consolidação do Observatório Astronômico da USP, em São Carlos, hoje denominado “Observatório Dietrich Schiel”. Como coordenador da antiga Coordenadoria de Divulgação Científica e Cultural da USP, ele foi um dos grandes responsáveis por transformar o projeto em realidade, incentivando a popularização da astronomia e aproximando a ciência da sociedade, principalmente dos mais jovens.

Graças ao seu empenho, foi possível trazer para São Carlos o histórico telescópio refrator “Grubb 204/3000”, pertencente ao Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, além de ter mobilizado apoios institucionais e financeiros para a construção do observatório, inaugurado em 1986 durante a passagem do Cometa Halley.

O trabalho de Dietrich Schiel marcou profundamente a educação científica em São Carlos e região, tornando o observatório uma referência nacional em divulgação da astronomia, recebendo milhares de estudantes, professores e visitantes ao longo das décadas. Em reconhecimento à sua dedicação e visão, o espaço passou oficialmente a levar seu nome em 2011, como homenagem ao legado deixado por ele para a ciência e para a educação brasileira.

Noite de homenagens

Estas comemorações serviram igualmente para homenagear diversas personalidades e autoridades que, ao longo do tempo, se dedicaram a dar continuidade ao trabalho do Prof. Schiel. Dessa forma, a primeira homenagem da noite, feita pelo novo diretor do CDCC, Prof. Dr. Fernando Fernandes Paiva (IFSC/USP), foi para o funcionário Jorge Hönel, que se encontra ao serviço do observatório desde o início de suas atividades e que contribuiu decisivamente na construção da infraestrutura e ne atendimento ao público ao longo dos anos.

Ao falar sobre o Centro e a importância de a infraestrutura ser mantida por técnicos-administrativos da USP, o Prof. Fernando Paiva homenageou igualmente dois servidores que completam em 2026 quarenta e cinco anos de serviço ativo - Edna Ricardo de Oliveira Ferreira e Sidnei Aparecido Gonçalez.

A homenagem aos funcionários na ativa e com longos anos de serviço no CDCC representa um ato de reconhecimento institucional, valorização humana e preservação da própria identidade da Instituição. Trata-se de reconhecer aqueles que, diariamente e ao longo de décadas, dedicam seu trabalho, conhecimento e compromisso para manter viva a missão de aproximar a Universidade da sociedade por meio da ciência, da educação e da cultura.

O Centro nasceu e se consolidou graças ao empenho contínuo de pessoas que transformaram ideias em projetos permanentes, acessíveis e socialmente relevantes. Funcionários que permanecem por muitos anos na instituição tornam-se guardiões da memória, da experiência e dos valores que sustentam o centro. São profissionais que acompanharam transformações tecnológicas, mudanças educacionais e o crescimento das atividades científicas e culturais, sempre contribuindo para que o CDCC mantivesse sua excelência e sua proximidade com a comunidade.

Além dos técnicos-administrativos, o Prof. Fernando Paiva também homenageou os atuais diretores das unidades-mães do CDCC, na circunstância os Profs. Drs. Adriano Defini Andricopulo (Instituto de Física de São Carlos - IFSC/USP) e Daniel Rodrigues Cardoso (Instituto de Química de São Carlos - IQSC/USP), e ainda os ex-diretores da Instituição, Profs. Drs. Valter Luiz Líbero e Salete Linhares Queiroz.

Quase a encerrar este evento, coube à anterior diretora do CDCC, Profª Nelma Regina Bossolan, inaugurar um sistema que passará a iluminar a fachada do bonito edifício do Centro. O objetivo, do ponto de vista arquitetônico, é dar a merecida visibilidade a um dos mais bonitos prédios históricos da cidade de São Carlos, já devidamente tombado.

Na circunstância, a Profª Nelma Bossolan aproveitou o momento para agradecer toda a parceria com a Prefeitura do Campus da USP de São Carlos, na pessoa do Prefeito, Prof. Dr. Paulo Sergio Lopes de Souza.

O evento terminou com um momento cultural, constituído por uma apresentação da “Camerata Octo+”, regida pela Profª Araceli Hackbarth.

SÃO CARLOS/SP - Um estudo realizado por cientistas da USP aponta um novo caminho para os tratamentos estéticos de rejuvenescimento facial: uma metodologia não invasiva que combina ácido hialurônico tópico com ondas de choque de alta intensidade e alta frequência.

Essa pesquisa avaliou os efeitos da técnica em mulheres entre 35 e 82 anos e demonstrou melhora significativa na hidratação da pele, redução de rugas e aumento da firmeza facial, sem dor ou complicações clínicas que podem advir dos tradicionais métodos de injeção direta. A grande inovação é que aqui as ondas de choque são produzidas por feixes de luz e não por transdutores mecânicos.

O trabalho, intitulado “New Non-Invasive Method with Hyaluronic Acid for Skin Rejuvenation - A Pilot Study” e liderado pelo docente e pesquisador do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato, foi realizado na Unidade de Terapia Fotodinâmica da Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (UTF-SCMSC) e acompanhou 55 mulheres que foram submetidas a três sessões de tratamento, com intervalos de sete dias entre elas.

O ácido hialurônico já é amplamente utilizado em procedimentos estéticos, sobretudo em aplicações injetáveis destinadas à suavização de rugas e preenchimento facial. Contudo, apesar da popularidade, especialistas alertam que as aplicações invasivas podem provocar efeitos adversos como hematomas, infecções, edema, necrose tecidual e até cegueira em casos mais graves.

Diante desse cenário, os pesquisadores buscaram desenvolver uma alternativa mais segura e confortável para os pacientes. A proposta foi associar a aplicação tópica do ácido hialurônico a um equipamento capaz de gerar ondas ultrassônicas por meio de pulsos de laser. Segundo os autores, a tecnologia favorece a permeação do ativo em camadas mais profundas da pele sem necessidade de agulhas.

Durante a pesquisa, as participantes foram divididas em seis grupos distintos, combinando diferentes protocolos: uso apenas do equipamento, apenas do ácido hialurônico ou associação entre ambos. As análises incluíram fotografias clínicas, medição da umidade da pele, contagem de rugas e questionários de satisfação.

Os resultados indicaram que os melhores efeitos ocorreram justamente nos grupos que utilizaram a combinação do ácido hialurônico com o equipamento ultrassônico. As pacientes apresentaram melhora na textura, luminosidade, firmeza e uniformidade da pele, além da redução de linhas de expressão e rugas estáticas. Os benefícios permaneceram perceptíveis mesmo após 60 dias de acompanhamento.

Já os grupos tratados apenas com o ácido hialurônico tópico tiveram resultados temporários, limitados principalmente ao brilho e à suavidade da pele logo após as sessões. Nos grupos que utilizaram somente o equipamento, houve melhora inicial, mas os efeitos não se mantiveram com a mesma intensidade ao longo do acompanhamento.

Outro dado destacado pelos pesquisadores foi o conforto do procedimento. Todas as participantes classificaram o tratamento como indolor e relataram satisfação com os resultados obtidos. Segundo o estudo, entre 90% e 100% das pacientes responderam positivamente aos questionários sobre eficácia, intenção de repetir o procedimento e recomendação da técnica.

Os autores afirmam que o método representa uma alternativa promissora para pessoas sensíveis a procedimentos invasivos ou que desejam evitar riscos associados às aplicações injetáveis. O estudo também ressalta o potencial da tecnologia brasileira no desenvolvimento de soluções estéticas menos agressivas e mais acessíveis.

Embora os resultados sejam considerados animadores, os pesquisadores destacam que novos estudos, com grupos maiores e acompanhamento prolongado, ainda são necessários para consolidar a eficácia clínica da técnica e ampliar sua utilização na medicina estética.