Microscópio pelo celular

Toca música, faz foto e vídeo, tem agenda e jogos, troca mensagens curtas ou e-mails, tem GPS e serve até mesmo como telefone. É cada vez maior o número de funções no celular, que rapidamente se tornou o principal equipamento eletrônico para milhões de pessoas. A mais nova utilidade é uma mão na roda para cientistas.

Um grupo da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos, está desenvolvendo um dispositivo para transformar o celular em um microscópio. Com o CellScope, a câmera do telefone recebe um dispositivo extra e tem sua capacidade ampliada o suficiente para registrar imagens coloridas de parasitas ou até mesmo de bactérias com marcadores fluorescentes.

O protótipo, descrito em artigo publicado nesta quarta-feira (22/7) na revista PLoS ONE, representa um importante avanço no sentido de levar a microscopia clínica para fora dos laboratórios e até os trabalhos de campo. Um importante uso está no diagnóstico de doença no próprio local em que ocorre.

“As mesmas regiões do mundo que têm carência de instalações na área de saúde são, paradoxalmente, bem servidas por redes de telefonia móvel. Podemos tirar vantagem dessa infraestrutura de modo a oferecer a áreas remotas equipamentos laboratoriais de baixo custo e fáceis de usar”, disse Dan Fletcher, professor de bioengenharia da universidade e chefe da equipe de desenvolvimento do produto.

O CellScope é composto por lentes compactas e é preso no celular. Usa luz branca simples, como a do sol ou de uma lâmpada, para iluminar as amostras. A partir de amostras de sangue, os pesquisadores conseguiram capturar imagens do Plasmodium falciparum, parasita que causa malária em humanos.

Também funciona como um microscópio fluorescente, em um modo no qual um marcador emite uma onda de luz específica de modo a identificar o objeto, como uma bactéria, por exemplo. O artigo descreve imagens fluorescentes feitas do Mycobacterium tuberculosis, causados da tuberculose.

“Microscopia fluorescente exige mais equipamentos do que um microscópio de luz comum, como filtros ou iluminação especial, o que faz com que seja mais cara. Em nosso artigo, mostramos que um sistema fluorescente completo pode ser construído em um celular por meio do uso de sua câmera e de componentes relativamente baratos”, disse Fletcher.

Por meio do uso de filtros para bloquear a luz de fundo e de um LED que custa poucos dólares, os pesquisadores conseguiram uma onda de 460 nanômetros necessária para excitar o marcador verde fluorescente no sangue com tuberculose.

Com um celular comum, equipado com uma câmera de 3.2 megapixels, foi possível obter uma resolução espacial de 1.2 micrômetros – para se ter uma idéia de tamanho, uma hemácia humana tem cerca de 7 micrômetros de diâmetro.

Os autores apontam que as imagens podem ser analisadas no local em que foram feitas ou enviadas pelo próprio celular para centros clínicos para diagnóstico. “O sistema pode ser usado para fornecer alertas em estágios iniciais de epidemias, ao diminuir o tempo necessário para os exames e diagnósticos”, disse David Breslauer, outro autor do estudo.

O grupo pretende avançar no desenvolvimento do CellScope de modo a construir modelos mais robustos que possam ser usados em diversos cenários de pesquisas em campo. Ainda não há expectativa de quando o produto poderá ser comercializado.

O artigo pode ser lido em: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0006320

Fonte: Agência FAPESP - 23/7/2009

Falta de sono leva a mudanças genéticas

De acordo com estudos feitos na Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), ratos privados por 96 horas do sono REM – fase que ocorre, em humanos, predominantemente na segunda metade da noite e que cientistas acreditam estar relacionada às funções cognitivas como atenção e memória, entre outras funções – apresentaram modificações em 78 genes transcritos. Depois de 24 horas de descanso, 62% dos genes tiveram sua expressão normalizada. O estudo foi publicado na revista Behaviourial Brain Research.

A pesquisa foi feita no Instituto do Sono, um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) da FAPESP. Os autores do artigo foram Camila Guindalini, Monica Andersen, Tathiana Alvarenga, Kil Sun Lee e o coordenador do instituto, Sergio Tufik.

Segundo Camila, o córtex cerebral dos animais foi analisado em microarrays – lâminas preparadas com arranjo de fragmentos de RNA – e os dados foram validados com a técnica de reação de polimerase em cadeia em tempo real (RT-qPCR, na sigla em inglês).

“Essa técnica nos permitiu avaliar os genes de uma maneira global. Isto é, em vez de observar um gene específico, pudemos examinar como o conjunto se comporta depois de uma manipulação. Assim, avaliamos a expressão gênica global relacionada à privação de sono”, disse.

A observação global das modificações genéticas, segundo Camila, é importante por permitir avaliar as interações entre os diferentes genes. “Com isso, em vez de partir de uma hipótese específica, pudemos trabalhar com todo o sistema”, disse.

Camila explica que estudos anteriores já haviam demonstrado que algumas das alterações biológicas causadas pela privação de sono REM não são completamente revertidas depois de um período de rebote de sono – termo utilizado para indicar o fenômeno de um sono mais intenso após um período de privação.

“Sabemos que depois de 96 horas de privação de sono REM o animal não pode voltar à situação normal após o rebote. Ele pode demorar até dez dias para recuperar as condições anteriores. Um outro trabalho, por exemplo, mostrava que fêmeas privadas do sono por 96 horas, durante uma fase específica do ciclo estral, tinham o ciclo interrompido por dez dias”, afirmou.

Segundo a cientista, foi verificado que apenas 78 genes transcritos estavam alterados depois da privação de sono REM por 96 horas – incluindo genes relacionados a processos metabólicos, ritmo biológico (controle do período de sono e vigília), resposta a estímulos e regulação de proliferação celular.

Combustível gerado a laser

Um grupo de pesquisadores italianos acaba de demonstrar o uso de lasers para produzir hidrogênio a partir de água sob alta pressão. Segundo os autores, o processo tem potencial para a produção de hidrogênio que pode ser usado como combustível.

O estudo será publicado esta semana no site e em breve na edição impressa da revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Roberto Bini, do Laboratório Europeu de Espectroscopia Não-linear, em Florença, e colegas estudaram misturas gasosas e usaram espectroscopia – método para análise de substâncias baseado na interpretação de seus espectros de emissão ou absorção de radiações eletromagnéticas – para identificar as moléculas resultantes do uso do laser.

Sozinhos, tanto o monóxido de carbono como o nitrogênio são virtualmente inertes. Mas a adição de água, seguida por irradiação sob pressão de 1.000 atmosferas, resulta na produção de hidrogênio gasoso e de outras moléculas.

De acordo com os autores do estudo, os lasers quebraram a água em hidrogênio e radicais hidroxila (presentes nas bases ou hidróxidos) e esses radicais livres catalisaram outras reações.

Os autores destacam que a irradiação pressurizada em reatores de grande volume poderá ser usada para processos químicos sustentáveis, entre os quais a geração de hidrogênio para uso como combustível.