Resumo:

Ao longo do desenvolvimento humano, a química é uma área científica responsável pela vida humana no planeta. A complexidade molecular das reações celulares de todos os organismos vivos à fantástica biodiversidade terrestre, a química está em tudo que nos cerca. Em 2000, a edição de negócios revista Forbes Global 2000, edição de dezembro mostrou que nas inovações realizadas de 1917 a 2000 que mudaram o mundo, os produtos químicos desempenharam um papel importante para a humanidade. Para cada ano, com algumas exceções, uma inovação foi selecionada entre o total de 85 reportadas, muitas com estreita relação com as pesquisas químicas em todas as áreas. Vale ressaltar que dentre todas as inovações citadas, quatro são o resultado de pesquisas na química e serão destacadas nesta apresentação. A Biodiversidade é a fonte mais rica e fascinante de modelos moleculares que contribuíram de forma marcante para o avanço da química de produtos naturais uma área do conhecimento especial da química, que tantos benefícios vem proporcionando à espécie humana como novos materiais, medicamentos, vacinas, entre tantos outros produtos essenciais investigados. Metabólitos de plantas representam uma diversidade estrutural rica, com inúmeras atividades biológicas e farmacológicas que inspiraram o desenvolvimento de diversos fármacos em todo o mundo. O Brasil é considerado um hotspot de biodiversidade contendo milhares de espécies, quimicamente pouco exploradas, sendo um dos laboratórios altamente sofisticados para a busca de bioprodutos de valor agregado. Outro dado importante das pesquisas em andamento no NuBBE é a construção de uma base de dados certificada de produtos naturais da biodiversidade brasileira. Bancos de dados de produtos naturais pode ser de grande valia para auxiliar e acelerar estudos na área de produtos naturais e para o setor que gera inovações radicais e incrementais. Nesse contexto, as pesquisas realizadas nos últimos 10 anos no NuBBE com espécies de plantas da biodiversidade brasileira e de algumas classes de metabolitos secundários de baixo peso molecular e de ciclotídeos isolados de Euphorbiaceae, Malpighiaceae e Violaceae serão mostrados e discutidos (INCT BioNat CNPq/Fapesp, CEPID Fapesp CIBFar).

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Desenvolver novos métodos analíticos que sejam simples e de baixo custo para a determinação de biomarcadores visando o diagnóstico rápido de doenças é um grande desafio que tem motivado muitos pesquisadores da área de química. Nesta apresentação, iremos abordar algumas estratégias envolvendo o desenvolvimento e construção de dispositivos descartáveis e suas aplicações visando o diagnóstico de doenças como Hanseníase, COVID-19, Alzheimer entre outras.

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A indústria têxtil, um dos principais motores de desenvolvimento de muitas economias mundiais, enfrenta desafios preocupantes relacionados com a sustentabilidade dos processos que desenvolve. Este facto resulta essencialmente do consumo de elevadas quantidades de água e energia, dos elevados volumes de resíduos que são gerados no decorrer do processamento têxtil e do reduzido índice de reciclagem dos subprodutos gerados. Daqui resulta a geração de elevados volumes de efluentes que, juntamente com a emissão de microplásticos e de gases de efeito estufa, comprometem a saúde humana e o ambiente. Os têxteis, tais como os conhecemos, resultam de uma série complexa de processos, assumindo o processamento químico relacionado com as operações de tratamento prévio, tingimento, estamparia e acabamentos uma importância crucial neste contexto, uma vez que envolvem o consumo de elevadas quantidades de água e energia e utilizam uma gama extremamente diversificada de produtos químicos. A exigência crescente por parte dos consumidores de níveis de desempenho cada vez mais elevados, juntamente com a procura de novas funcionalidades, contribui também para a constante diversificação e aumento do volume de químicos usados. A minimização do impacto ambiental do processamento têxtil implica a implementação de estratégias de processamento mais eco-friendly e sem impacto económico significativo para as empresas, para que estas possam aderir e incorporá-las nos seus processos produtivos. Este equilíbrio entre as vertentes ambiental e económica constitui atualmente o maior desafio que se coloca ao processamento têxtil. Aumentar a sustentabilidade dos processos, passa maioritariamente por utilizar produtos menos nocivos para o ambiente e mais biodegradáveis, substituindo por exemplo produtos de origem sintética por outros de origem natural, preferencialmente provenientes de fontes residuais.  A substituição de alguns dos processos químicos convencionais por processos biotecnológicos energeticamente mais vantajosos constitui também uma outra abordagem para minimizar o impacto ambiental do processamento têxtil. Na sua maioria, estas tarefas centram-se na otimização dos processos produtivos, de forma a torná-los menos impactantes e mais eficientes, minimizando o impacto dos efluentes gerados pelo tratamento e facilitando a reciclagem da água e o reaproveitamento dos subprodutos gerados no processamento. Esta apresentação tem como propósito discutir os processos químicos têxteis, o seu impacto ambiental e as diferentes estratégias de otimização ou substituição por alternativas mais sustentáveis. Serão apresentados alguns exemplos estudados pelo nosso grupo de investigação neste contexto, nomeadamente a substituição de corantes sintéticos por corantes naturais, a substituição dos processos químicos convencionais utilizados no âmbito do tratamento prévio por bioprocessos mais sustentáveis e o desenvolvimento de bioacabamentos como substitutos dos acabamentos químicos convencionais.

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Um dos materiais mais comuns em nossa sociedade, o papel também pode ser um substrato versátil para determinarmos a composição química de amostras clínicas, forenses e ambientais. Nesta palestra, o Prof. Thiago Paixão apresentará uma perspectiva histórica sobre o uso científico do papel e seu desenvolvimento como um novo sensor molecular até mesmo para desenvolver de línguas e narizes eletrônicos, assim como a busca de novos processos visando a fabricação de sensores químicos para serem aplicados fora das quatro paredes dos laboratórios de pesquisa.

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Enzimas imobilizadas em matrizes como polímeros conjugados (PC) podem formar uma estrutura supramolecular com desempenho de biossensor aprimorado, que depende das propriedades estruturais do polímero. O presente trabalho empregou PCs das classes de tiofenos, fluorenos, fenilenos e fenileno-vinilenos para imobilizar urease como filmes finos e investigar a relação entre a estrutura do filme e a atividade enzimática. Os filmes foram montados pela técnica de spin-coating e caracterizados por espectroscopias UV-vis, fluorescência e infravermelho. Foi estimada também a atividade enzimática por espectroscopia UV-vis. Os resultados mostraram que os filmes contendo diferentes PCs apresentaram atividades enzimáticas específicas dependentes do tamanho e polidispersidade dos polímeros, mas essas atividades foram independentes de sua condutividade específica, sugerindo que cadeias de tamanho pequeno e homogêneo aumentam a atividade enzimática, o que pode ser benéfico, em geral, para a construção de biossensores baseados em enzimas com maior eficiência. 

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De acordo com Shummer (2003), o julgamento dispendido aos químicos no final do século XX – “vilões ambientais” – está diretamente relacionado ao fato de terem neglicenciado em suas explicações qualquer noção dinâmica de natureza. Assim, por exemplo, os CFCs foram lançados na atmosfera durante décadas sem escrutínio por serem considerados fluidos inócuos e atóxicos, ao passo que o efeito ambiental deletério, a médio e longo prazo, de inseticidas como o DDT só passou a ser considerado a partir década de 1960. Com base nisso, este trabalho tem como objetivo mostrar, em linhas gerais, o processo de construção da química ambiental ao longo da segunda metade do século XX, ressaltando sua faceta dinâmica dentro da química.

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Compostos que apresentam características multifuncionais, com propriedades que os potencializam para aplicações em mais de uma área, como por exemplo o uso em dispositivos sensores, ópticos, elétricos, catalisadores, fotocatalisadores e outros, são de grande interesse em pesquisa. Dentre os tipos de materiais que possuem atividades multifuncionais encontram-se os materiais cerâmicos avançados. Desta forma, estudos dos processos de formação de compostos com estruturas nanométricas morfologicamente homogêneas, a dependência de suas propriedades com relação à metodologia de síntese utilizada, os dopantes utilizados no desenvolvimento do material e as possíveis aplicações tecnológicas são requisitos para o avanço da conhecimento, da ciência e da tecnologia. De maneira geral, pretende-se com esta palestra despertar o interesse da plateia para pesquisas em materiais cerâmicos, demonstrando a versatilidade do material e sua importância para o desenvolvimento sustentável.

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A determinação de elementos traço em petróleo e derivados petroquímicos (gasolina, óleo combustível, entre outros) tem sido o foco principal de atenção de diferentes trabalhos publicados anualmente. Já que tais elementos (como por exemplo, As, Cu, Fe, Hg, Ni, Pb, S, Se, Co e V) afetam os processos de craqueamento e refino do petróleo, pois podem contribuir para os processos de corrosão e também de contaminação de processos catalíticos. (Korn, Santos et al., 2007) Outro fator importante está no constante risco de poluição ambiental que ocorre quando há derramamento de petróleo e/ou descartes indevidos de metais pesados em efluentes industriais, acarretando em riscos para a fauna e flora daquele ecossistema, liberando espécies químicas potencialmente tóxicas para o meio ambiente (Melo, 2011) . Portanto, apesar da concentração total elementar ser importante para se conhecer a composição química do petróleo, deve-se ter em mente que esta não reflete a quantidade de compostos potencialmente tóxicos a saúde humana e que podem estar associados à diferentes macromoléculas contribuindo, assim, para reduções no processo de refino. Neste sentido, em alguns casos, sobretudo para estudos relacionados com a qualidade de combustíveis é preciso conhecer quais as espécies químicas presentes nestes produtos. Sendo assim, torna-se necessário realizar a identificação, determinação e análise de especiação de elementos traço em petróleo e seus derivados utilizando a espectrometria de absorção atômica, a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado juntamente com técnicas de separação e identificação molecular.

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Um dos sistemas biológicos existentes de maior complexidade é o cérebro humano. Com seus aproximadamente 86 bilhões de neurônios, formando trilhões de conexões (sinapses), o estudo do cérebro, em relação a como, onde, quando e quão intensamente se dão os fluxos de transmissão nervosa (neurotransmissão), passa a ser pivotal para a compreensão de (i) comportamentos individuais, (ii) comportamentos em sociedade, e (iii) sintomas relacionados a doenças neurológicas. Sem perder de vista o "olhar químico", nesta apresentação, o professor do Departamento de Química da Unifesp (Campus Diadema), Dr. Daniel Rettori, irá discorrer sobre comportamento humano lançando mão do conhecimento neurocientífico em Sistema de Recompensa, Empatia e, como exemplo de processo neurodegenerativo, a Doença de Parkinson.

Resumo:

Propriedades obtidas através do recobrimento de algodão com nanopartículas de ZnO.