I Encontro de Nanobiotecnologia da UFSJ

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Érika Costa de Alvarenga / Raquel Alves Costa / Paulo Henrique Campos Junior

<H2><IMG SRC="https://cdn.evbuc.com/eventlogos/174809869/iencontrodenanobiotecnologiadaufsj1horario.jpg" ALT="Horario das palestras"></H2>
 
<H2>Palestras e palestrantes</H2>
 Complexidade Quântica em Sistemas (Nano) Biológicos: Fundamentos e Aplicações 
Prof. Dr. Valder Nogueira Freire 
UFC - Dep. de Física
 
<H5>Vários fenômenos de relevância que ocorrem em sistemas biológicos podem ser reconhecidos como problemas complexos de n-corpos da mecânica quântica. Como fundamentação, apresentamos diversas estratégias que validam este quadro no contexto do que seria a bio(física, química) quântica. Como aplicações, são apresentados: (i) resultados em cristais biológicos e espectroscopia vibracional de polímeros biológicos (peptídeos, proteínas e DNA/RNA); (ii) uma descrição quântica complexa da ligação de moléculas a nanosistemas visando a entrega de drogas; (iii) extratos da medicina molecular quântica do enfarto e das estatinas, da aspirina, do levodopa e do mal de Parkinson, do antipsicótico haloperidol, da osteosporose, etc.</H5>
 
 Nanoestruturas de Carbono e Ouro e suas Aplicações Nanobiotecnológicas
Prof. Dr. Luiz Orlando Ladeira 
UFMG - Dep. de Física
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Emprego de materiais nanoestruturados no desenvolvimento de sensores eletroquimicos
Prof. Dr. Arnaldo César Pereira 
UFSJ - DCNat
 
<H4>Nesta palestra serão apresentados e discutidas as propriedades químicas, mecânicas, elétricas e estruturais de alguns materiais nanoestruturados atuais com potenciais aplicações no desenvolvimento de sensores eletroquímicos, os quais podem apresentar diferentes aplicações na determinação de analitos nas áreas farmacológica, clinica, ambiental entre outras. Serão abordadas diferentes metodologias quanto à modificação da superfície de eletrodos de trabalho, visando à obtenção de sensores mais estáveis e com ganhos de sensibilidade e seletividade.</H4>
 
Materiais poliméricos de interesse tecnológico
Prof. Dr. Keyller Bastos Borges 
UFSJ - DCNat
 
<H4>Grandes avanços têm sido feito no desenvolvimento de novos materiais poliméricos para diferentes aplicações, em especial tem-se exigido novos materiais com capacidade de adsorção. Os polímeros condutores e os polímeros molecularmente impressos tem surgido como boas alternativas para serem empregados em diferentes técnicas de extração. Neste contexto, serão abordadas algumas diferentes sínteses desses materiais, assim como sua aplicação a pré-concentração, extração e liberação controlada de fármacos.</H4>
 
Cálculos de Estrutura Eletrônica: unindo a Física, Química e Biologia através da Mecânica Quântica
Prof. Dr. Horácio Wagner Leite 
UFSJ - DCNat
 
<H4>O interesse em se caracterizar sólidos e macromoléculas da Biologia, através do estudo de suas propriedades estruturais, eletrônicas e dinâmicas, se baseia no grande desenvolvimento de programas e algorítmos computacionais que fazem uso da teoria do Funcional Densidade (DFT). A aplicação destas técnicas faz com que haja um grande desenvolvimento na procura de soluções e modelos propostos pela Biofísica Molecular, modelos estes vindos da Física Quântica. Além disto, do lado da Biologia, novos e interessantes experimentos tem seus primeiros resultados divulgados, fornecendo uma gama enorme de novos interessantes problemas nas áreas da estrutura eletrônica e vibracional das macromoléculas (e/ou sólidos) que compõem estes sistemas. Logo, se soubermos como são as propriedades estruturais, eletrônicas e dinâmicas destes compostos biológicos, poderemos ter uma maior eficiência na concepção de novos alvos farmacológicos, no desenvolvimento de biosensores na escala nano, dentre outros sistemas biológicos. No presente trabalho, iremos mostrar os atuais resultados obtidos por este projeto, como a descrição das propriedades estruturais, eletrônicas, vibracionais e magnéticas de aminoácidos e peptídeos, do sítio ativo hemoglobina e as propriedades eletrônicas do sítio ativo da enzima RuBISCO.</H4>
 
Pontos Quânticos Coloidais: Novas Perspectivas na Dimensão Zero
Prof. Dr. Marco Antônio SCHIAVON 
UFSJ - DCNat
 
<H4>Nanocristais inorgânicos, contendo de centenas a milhares de átomos, oferecem oportunidades interessantes em áreas tão variadas como fotônica, catálise, biotecnologia, medicina e produção de energia. A investigação das superfícies de nanocristais de semicondutores inorgânicos tem mostrado como essas superfícies podem ser exploradas de forma controlável, permitindo a montagem de arquiteturas de materiais inovadores. Mais recentemente, pontos de carbono tem se mostrado como uma interessante alternativa para materiais na dimensão zero, devido à facilidade preparação, estabilidade química e propriedades fotoluminescentes. Neste seminário será abordado o estado-da-arte destes materiais com relação à estrutura, propriedades e suas possíveis aplicações.</H4>
 
Nanobiotecnologia: avanços na terapia do câncer
Dra. Lídia Maria de Andrade 
UFMG - Dep. de Fisica
 
<H4>A nanotecnologia vem sendo responsável por muitos avanços na sociedade em diversas áreas do conhecimento e, dentre elas, a área biomédica. Hoje se fala em nanobiotecnologia que vem revolucionando tanto a parte de diagnóstico, quanto de tratamento, e na oncologia temos teragnosis, onde nanopartículas podem, ao mesmo tempo, diagnosticar e tartar a doença. Neste contexto, nanoparticulas de ouro e de carbon mostram resultados promissores.</H4>
 
Aplicações biotecnológicas dos nanomateriais de carbono
Profª. Dra. Marina de Souza Ladeira
UFMG - PG FisFar
 
<H4>O presente seminário abordará as principais aplicações biotecnológicas dos nanomateriais de carbono desenvolvidas nos últimos anos no Instituto de Ciências Biológicas da UFMG. Serão explorados principalmente os seguintes temas: (i) a utilização dos nanotubos de carbono como carreadores intracelular de moléculas de siRNA e (ii) os efeitos cardioprotetores do fulerol e seu potencial terapêutico em modelos de disfunção cardíaca e vascular.</H4>
 
O Uso da Espectroscopia Raman em Ciências Biológicas
Emerson Alberto da Fonseca 
UFMG - Dep. de Fisica
 
<H4>A espectroscopia Raman vem ganhando campo nas pesquisas e aplicações em ciências biológicas e ciências da vida como ferramenta de pesquisa básica, diagnósticos in vitro e in vivo. Estudos de biologia celular, composição de tecidos biológicos e identificação de substâncias, são algumas das possibilidades dessa técnica não invasiva, rápida e precisa que a física nos disponibiliza. Abrindo assim um leque transdisciplinar de pesquisa científica na fronteira do conhecimento.</H4>
 
Cálculos DFT para a susceptibilidade magnética do grupo heme: O papel dos spins e dos ligantes
Larissa Mirelle (Orientador: Prof. Dr. Horácio Wagner Leite ) 
UFSJ - DCNat
 
<H4>As hemes, grupos prostéticos da hemoglobina e mioglobina, são sistemas bioquímicos difíceis que envolvem alterações na estrutura eletrônica quando de sua atuação. O grupo prostético heme com ferro quelato faz parte de um grupo importante e funcionalmente diversificado de cofatores biológicos, que é responsável pelo transporte de oxigênio por globinas, transferência de elétrons por citocromos, entre outras reações bioquímicas. Uma característica deste sistema é a sua capacidade de exibir todos os estados de spin do ferro férrico e ferroso acessíveis devido ao design especial da cavidade porfirínica. Na verdade, como os spins são a chave do paramagnetismo observado neste complexo, um entendimento preciso de propriedades estruturais e eletrônicas do grupo heme é necessário para desenvolver novos biossensores e dispositivos magnéticos baseados nesta macromolécula.</H4>
<H4>Nossos estudos sobre o grupo heme confirmam que sem seus ligantes o sistema permanece na configuração de spin intermédiaria. No entanto, a inclusão de um ligante axial promove o grupo heme para a condição de alto spin. Percebemos que o estado de spin da heme não reduz quando se considera os meios proteico e citoplasmático: apenas pequenas mudanças em sua estrutura geométrica no nível dos grupos carboxílicos foram detectadas. A energia total avaliada diminui com o aumento da constante dielétrica do meio. Além disso, pequenas mudanças ocorrem na energia do orbital HOMO. No entanto, o carácter do 3d HOMO permanece o mesmo independente do ambiente considerado.</H4>
<H4>As propriedades estruturais calculadas e a estrutura eletrônica mostram boa concordância com os dados experimentais e teóricos disponíveis. A partir dos resultados obtidos e da confirmação que o estado fundamental da heme livre é um tripleto e da heme com a histidinas proximal e distal trata-se de um quinteto em todos os ambientes considerados, podemos afirmar que o complexo tem interessantes propriedades magnéticas e é paramagnético. Com base nos dados obtidos da energia de troca (J), a susceptibilidade magnética (χ) foi calculada para todos os sistemas considerados, um dado útil para que se possa determinar a força magnética exata capaz de atuar no sistema, de modo que a hemoglobina comporte-se como uma nanopartícula paramagnética, favorecendo o uso da magnetoforese que se utiliza dessa propriedade.</H4>

Universidade Federal de São João del Rei

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