Actualmente, um dos problemas na ciência é descobrir os princípios subjacentes a áreas onde existem muitos dados. Estas máquinas podem acelerar as descobertas dos princípios científicos por detrás dos dados".
Hod Lipson e Michael Schmidt da Universidade de Cornell
Texto de M.Schmidt AQUI.

A modalidade "Robôs com Pernas" do Campeonato Mundial de Robôs Bombeiros, realizado esta semana no Trinity College, em Hartford (Connecticut), nos EUA, foi ganha por uma equipa portuguesa do pólo da cidade da Guarda da Associação Portuguesa das Crianças Sobredotadas (APCS).

Electrónica transparente em Portugal

There is excellent collaboration between the many institutions in Portugal that are researching printed and potentially printed transistors. Together, they are exploring inorganic, organic and composite thin film transistors and even their potential biological interfaces. CEMOP UNINOVA, the New University of Lisbon (CENIMAT Dept Materials Science), The Technology & Nuclear Institute, The University of Aveiro and The University of Algarve have collaborated for many years on this. Referring to the 80% or more optical transparency of inorganic transistors, which opens up many new applications, several of these organizations together, presented papers "Is the future of TFTs transparent" and "Next generation of thin film transistors based on zinc oxide" earlier this year. Other titles of presentations indicate the thrust of the work this year such as, "Oxide based TFTs produced at room temperature".

(...)

In 2007, the University of the Algarve has published results of collaboration with Italy and China on "Nanocomposite field effect transistors based on zinc oxide/polymer blends" and The University of Lisbon, another organization (there are three universities in Lisbon) has continued work on organic transistors, announcing, "In the near future we expect to do unimolecular electronic devices (one molecule = one transistor)," and giving the dream of "Organic Electronics - Plastic Electronics".

http://www.idtechex.com

Um grupo de jovens nas ciências forenses

Rensselaer (Rensselaer Polytechnic Institute) recently hosted a group of 7th and 8th graders for a one week program dedicated to the field of forensic science. Through hands-on laboratory exercises, field trips, and a guest speaker from the Albany Crime Lab, students learned the science behind crime scene investigations.

The group collected and analyzed soil, hair, fiber, glass and impression evidence as part of their crime-solving activities. The program was funded by a special grant from the Camille and Henry Dreyfus Foundation.

Chemical sensors

Chemical sensor could enable new ways to monitor pollutants

Researchers at Ohio State University are developing a sensor that can help control emissions from cars, power plants, and other combustion processes.

The matchtip-sized device is a prototype for even smaller sensors that could one day enable new ways of controlling combustion.

Prabir Dutta, professor and chair of chemistry at Ohio State, said the newly-patented sensor detects the total amount of a pollutant commonly referred to as NOx, which is primarily a combination of nitrogen oxide and nitrogen dioxide. It also removes the interference from carbon monoxide that can cause sensors to produce inaccurate readings.

The Environmental Protection Agency wants to curb production of NOx, because these compounds contribute to ground-level ozone, smog, and acid rain.v There are many gas sensors on the market - and all new cars carry some form of sensor to comply with emissions standards - but the new sensor represents an improvement, because it can pick out specific gases from the complex mixtures that make up combustion exhaust, detect these chemicals in small amounts, and do so rapidly.

Rather than design a new sensor from scratch, the Ohio State scientists employed what Dutta called a "chemical trick" - they added an innovative filter to a typical electrochemical sensor. They made the filter out of a zeolite, one of a family of porous minerals that are used as water softeners, and to create gasoline from crude oil.

Câmara 3D

Uma máquina fotográfica usual com uma única lente principal proporciona-nos imagens de duas dimensões. Já se uma câmara tiver duas ou mais lentes, consegue captar imagens 3D.

Numa imagem a três dimensões consegue-se determinar a distância de um objecto à lente. A utilização mais imediata é na segurança, no reconhecimento facial. Camaras deste género permitirão aos robots uma melhor visão espacial, melhor que as nossas, levando a cabo tarefas delicadas.

É este tipo de câmara que uma equipa da Stanford University está a desenvolver. O aparelho corrente (um chip de 3 megapixels) pode conter até 12,616 microlentes.

Na imagem: os investigadores Philip Wong, Abbas El Gamal e Keith Fife.

Stanford University (2008, March 22). New 3-D Camera Will Have 12,616 Lenses. ScienceDaily. Retrieved March 25, 2008, from http://www.sciencedaily.com­ /releases/2008/03/080319160105.htm

Tecidos piezoeléctricos

No Georgia Institute of Technology, um grupo de cientistas, liderado por Zhong Lin Wang, está a desenvolver têxteis piezoeléctrónicos. Estes tecidos são capazes de converter a energia do movimento em energia eléctrica.

Os têxteis piezoelectrónicos são um grande passo no desenvolvimento de dispositivos electrónicos portáteis, porpocionando um vasto leque de aplicações.

in Público, quinta-feira 14 de Fevereiro, p. 3.

A New Source of Energy

By genetically modifying the bacteria, Thomas Wood, a professor in the Artie McFerrin Department of Chemical Engineering, has "tweaked" a strain of E. coli so that it produces substantial amounts of hydrogen. Specifically, Wood's strain produces 140 times more hydrogen than is created in a naturally occurring process, according to an article in "Microbial Biotechnology," detailing his research.

(…) While the public may be used to hearing about the very specific strain that can cause food poisoning in humans, most strains are common and harmless, even helping their hosts by preventing other harmful bacteria from taking root in the human intestinal tract.
And the use of E. coli in science is nothing new, having been used in the production of human insulin and in the development of vaccines.
But as a potential energy source?
That's new territory, and it's being pioneered by Wood and his colleagues.

(…) "These bacteria have 5,000 genes that enable them to survive environmental changes," Wood explained. "When we knock things out, the bacteria become less competitive. We haven't given them an ability to do something. They don't gain anything here; they lose. The bacteria that we're making are less competitive and less harmful because of what's been removed."
With sugar as its main power source, this strain of E. coli can now take advantage of existing and ever-expanding scientific processes aimed at producing sugar from certain crops, such as corn, Wood said.

(…) Biological methods such as this (E. coli produce hydrogen through a fermentative process) are likely to reduce energy costs since these processes don't require extensive heating or electricity," Wood said.

(…) As might be expected, the cost of building an entirely new pipeline to transport hydrogen is a significant deterrent in the utilization of hydrogen-based fuel cell technology. In addition, there is also increased risk when transporting hydrogen.
The solution, Wood believes, is converting hydrogen on site.
"The main thing we think is you can transport things like sugar, and if you spill the sugar there is not a huge catastrophe," Wood said. "The idea is to make the hydrogen where you need it."

Science Daily

Adapted from materials provided by Texas A&M University.

O Departamento de Química da Universidade de Aveiro está a desenvolver um novo sistema de diagnóstico, 400 vezes mais barato, que permite detectar a presença da bactéria Helicobacter pylori, cujo habitat é o estômago de cerca de 75 por cento da população mundial.

O exame é rápido, não invasivo e indolor. O paciente toma um comprimido, cápsula ou gota de líquido de um determinado composto. Se a bactéria estiver presente no estômago, começará a reagir com o composto ingerido. Alguns minutos mais tarde, a pessoa sopra para um tubo. A análise do ar expirado permitirá detectar a presença da bactéria.

Este novo tipo de exame é um processo que trará vantagens a nível nacional e internacional. A Helicobacter pylori atinge níveis de contaminação muito elevados no nosso país, e o seu rastreio possibilitará decifrar as populações de risco.

Os professores responsáveis pelo projecto são Sílvia Rocha e Manuel António Coimbra. Este projecto aliou a oportunidade de no Departamento de Química da UA se ter iniciado, recentemente, o estudo da H. Pylori com vista à obtenção dos conhecimentos químicos e bioquímicos que levem ao desenvolvimento de uma vacina, num projecto financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), com o conhecimento que já detém há mais tempo na análise dos compostos voláteis. Hoje em dia, a análise do ar expirado está a ser um tópico de estudo utilizado no mundo inteiro.

Artigo original em CiênciaPT

NDrive avança com primeiro telemóvel português

A marca portuguesa NDrive começou pelos equipamentos GPS e agora apresenta o seu novo produto: o NDrive S300, o primeiro telemóvel português.
O Ndrive Phone S300 tem um preço recomendado de 399 euros e está equipado com a versão 6 do Windows Mobile, software NDrive, uma câmara fotográfica de 2 Mpixel, conectividade Bluetooth e Wi-Fi, contando ainda com os mapas de Portugal da NDrive e aplicações profissionais da Microsoft. O equipamento inclui processador Intel de 416 Mhz e, de acordo com a empresa, "para ter um preço mais competitivo" não inclui tecnologia 3G.
O sistema de navegação do NDrive S300 oferece um conjunto de informações referentes ao trânsito em real-time, tempo (são indicadas as condições meteorológicas a cinco dias), sugestões de restaurantes e de hotelaria. Mais de 63 por cento do volume de negócios será realizado fora de Portugal.

http://tek.sapo.pt/4N0/786371.html

Cell Physiology & NMR

Biotechnology of microorganisms involved in dairy fermentations:

The final goal of our research group is the development of fermented food products with increased nutritional value. Our work is focused on manipulation of food microorganisms, such as Lactic Acid Bacteria and Propionic Acid Bacteria.

Fermented food products with increased nutritional value can be obtained either by increased production or removal of specific compounds. Our group employs both approaches by developing research projects that involve metabolic engineering of dairy bacteria.

Physiology of Thermophiles and Hyperthermophiles:

Hyperthermophiles are microorganisms with the ability to grow optimally at temperatures higher than 80ºC. These amazing creatures inhabit volcanic environments like solfataras, hot springs, deep-sea vents, and geysers.
Some of these microorganisms are able to grow at 113ºC! This is the case of the archaeon Pyrolobus fumarii, the present record holder of thermophily.

Several years ago our group launched a research project to elucidate biochemical strategies for adaptation of life at high temperature.

As a result of this effort, several novel organic solutes have been identified and characterised, and for some of these solutes, like mannosylglycerate (MG) and diglycerolphosphate (DGP), their efficiency as protein protectors was clearly demonstrated, giving rise to two European patents.

The Year of Miracles

Within a decade, the cost of obtaining a sequence of all 3 billion DNA letters in an individual's genome will drop from $2 million now to $1,000. It will be a routine part of a person's health record, enabling phisysians to prescribe genome- specifc preventions and treatments.


(...) tens of thousands of hitherto mysterious regions of the human genome —part of the so-called junk DNA— directed the production of specific molecules called microRNAs (consisting of bits of RNA, a well-known component of cells). These microRNAs then oversaw a whole new process, called RNA interference (RNAi), that served to modulate the expression of DNA.

The good news was that RNAi could open up a whole new approach to biomedical therapy (...). But RNAi also made it clear that the fundamental unit of heredity and genetic function is not the gene but the position of each individual DNA letter.

The discovery of RNAi (...) suggests a completely new personalized form of disease therapy. Whereas drugs act on proteins, RNAi therapy would act on the expression of DNA itself, potentially preventing or reversing diseases such as Alzheimer's, Parkinson's, Huntingston's, bipolar disorder, shizophrenia and others. Old-school pharmaceutical firms have taken notice.


(...)Novartis and Roche have both signed nonexclusive licensing deals with the biotech firm Alnylam (founded by Phillip Sharp) for new therapeutic techniques that are valued at up to $700 million and $1 billion respectively; Merc paid $1.1 bilion to buy another biotech company outright, solely to obtain its contested portfolio of RNAi intellectual property, and the London-based drug firm AstraZeneca has a $405 million licensing deal with Alnylam's competitor Silence Therapeutics.

Adaptado de Lee Silver, "The Year of Miracles", Newsweek International, 16 de Outubro, 2007

A Nanotecnologia no nosso país

INESC-Microssistemas e Nanotecnologia, um laboratório instalado em Lisboa sem fins lucrativos com ligação a muitos outros laboratórios e indústrias europeias. No INESC realiza-se investigação na área da Nanotecnologia há cerca de 20 anos, tendo começado por trabalhar no tipo de sistemas de magnetoresistência gigante, assunto pelo qual o Nobel foi atribuído.

Fotografia da Sala Limpa do INESC

A felicidade

Até ao momento, muitos cientistas têm investigado os sentimentos negativos, relacionados com várias doenças, por isso, ainda existe muito para revelar acerca dos estados de espírito positivos.
Richard Davidson, Professor da Universidade do Wisconsin, tem estudado o sentimento ao qual chamamos de felicidade. Através da imagiologia de ressonância magnética (IRM) funcional e do electroencefalograma, Davidson consegue detectar o centro de controle da felicidade: o córtex pré-frontal esquerdo.
Parece que algumas pessoas são geneticamente predispostas a serem felizes, devido à actividade do seu córtex pré-frontal. Uma experiência mediu a actividade pré-frontal esquerda em bebés com menos de um ano, enquanto as mães saíam da sala por breves instantes. Alguns choravam histericamente logo que a mãe saía da sala. Outros eram mais flexíveis apresentando uma maior actividade do seu córtex pré-frontal esquerdo. Outros testes realizados supõem que a felicidade poderá ser induzida deliberadamente.
Supõe-se que as pessoas que têm essa característica no seu funcionamento cerebral, uma maior actividade do seu córtex pré-frontal esquerdo, atingem níveis de felicidade mais elevados nos testes psicológicos. Desenvolvem cerca de cinquenta por cento mais anticorpos que a média, em resposta às vacinas contra a gripe. Tais características têm uma forte influência sobre o resto do corpo. A esperança, o optimismo e a satisfação, parecem reduzir o risco ou o grau de gravidade das doenças cardiovasculares, problemas pulmonares, diabetes, hipertensão, constipações e infecções da vias respiratórias superiores.
Será que experiências negativas podem destruir uma personalidade feliz? Davidson concluiu que, em doses pequenas a moderadas, a experiência negativa poderá ser benéfica, no sentido em que as frustações e/ou angústias dão-nos a habilidade para recuperar de emoções desagradáveis.
Robert Emmons, psicólogo da Universidade da Califórnia, declara que "estes resultados positivos são gratificantes (...), [todavia], não têm sido muito bem sucedidos no que se refere a obter subsídios governamentais" para as investigações relacionadas com estes temas. Mas, há medida que as descobertas vão revelando que as emoções positivas e a felicidade fazem funcionar melhor o nosso sistema imunitário, ajudam a combater a doença ou a viver mais tempo, passamos a estar em território susceptível de financiamento.".

Nesta área de investigação estão incluídos, entre outros: Dacher Keltner, psicólogo na Universidade da Califórnia, em Berkeley, Laura Richman, Laura Kubzansky, psicóloga da saúde na Escola de Saúde Pública de Harvard, Brian Knutson, Professor de psicologia e neurocência de Stanford.

Adaptado de Michael D. Lemonick e Dan Cray, «Neurociências. A biologia da felicidade», Courrier Internacional, 124, 17 -23 de Agosto, 2007.

De onde vem o nosso sentido moral?

A observação da actividade cerebral através da ressonância magnética, permitiu o reconhecimento de 9 zonas do cérebro responsáveis pela interacção social de um indivíduo. Umas são a base da compreensão do espaço circundante, outras estão implicadas na memória a curto prazo. Outros locais, também observados, são responsáveis pelo desencadeamento da dor e da cólera, ou para uma rápida avaliação dos valores de recompensa e de punição.

Outras funções destas áreas são o relacionamento de emoções, imagens e memórias com um rosto conhecido, ou ainda a integração de emoções no momento de uma decisão.

As lesões que ocorram nestas zonas levam a defeciências, tais como: a perda da noção de justiça, julgamentos morais anormais, diminuição da empatia, problemas no reconhecimento de rostos comuns, ou a perda da capacidade de obtenção de informação do ambiente circundante fazendo com que seja possível agir em consequência.

Em Março deste ano, foi constituida uma equipa com António Damásio, Michael Koenigs, Marc Hauser, Fiery Cushman, Liane Young, Ralph Adolphs e Daniel Tranel, entre outros, para trabalhar sobre este assunto. Os financiadores deste projecto são as seguintes instituições: National Institutes of Health, Gordon and Betty Moore Foundation, National Science Foundation e Guggenheim Foundation

François Lassagne, "D'où vient notre sens moral?", Science & Vie, Junho, nº 1077, 2007.

Estudo português sobre bactérias

Quatro investigadoras portuguesas, Isabel Gordo, Lília Perfeito, Lisete Fernandes e Catarina Mota, do Instituto Gulbenkian de Ciência, que contaram com o apoio de bolsas e contratos de investigação da Fundação para a Ciência e Tecnologia, descobriram que as bactérias se adaptam mil vezes mais rapidamente do que se pensava. Este estudo poderá ter impacto na saúde pública por medir a capacidade de resistência a tratamentos e antibióticos, totalmente financiado e realizado em Portugal será publicado na revista Science. Utilizou uma técnica para identificar as mutações (1) das bactérias, tais mutações conferem-lhes vantagens relativamente à sua capacidade de resistência, pois estes organismos «têm um potencial adaptativo extraordinariamente elevado» afirmou Isabel Gordo a responsável principal do projecto. «Pensava-se anteriormente que as bactérias tinham uma capacidade de adaptação mil vezes inferior ao que observámos. Este estudo é um contributo substancial para a compreensão de um problema central na teoria da evolução». As conclusões desta pesquisa terão implicações importantes ao nível da saúde pública, nomeadamente no conhecimento da resistência a antibióticos e outros medicamentos. A descoberta pode «servir de alerta, pois significa que vai ser mais difícil controlar estes microorganismos do que se pensava». O estudo é também um contributo importante para as investigações relacionadas com o cancro, já que perceber o processo adaptativo dos organismos contribui também para compreender o processo de mutação e a rapidez com que ocorre nas células, explicou a cientista. Isto, porque «os princípios de adaptação das bactérias são válidos para qualquer organismo». Para estudar os humanos com técnicas semelhantes seriam «…precisos cerca de vinte mil anos para tirar conclusões de um processo semelhante na espécie humana, já que o estudo analisou mil gerações de bactérias e, em humanos, cerca de 20 anos separam cada geração». A investigação foi feita usando «E. coli» (Escherichia coli), uma bactéria de laboratório que se encontra no organismo humano (na imagem vê-se uma ampliação delas sobre paredes intestinais), tendo sido analisadas mil gerações de bactérias. As mutações espontâneas ou induzidas pelo meio ambiente produzem frequentes alterações na molécula de DNA. Estas modificações da informação, que determinam a capacidade adaptativa dos organismos, têm habitualmente consequências negativas, mas podem também resultar em mutações benéficas, levando ao ganho de novas capacidades. Medindo as taxas de mutações de efeito neutro, deletério (negativo) ou benéfico e descobriram que a frequência de mutações benéficas é cerca de mil vezes mais rápida do que se supunha. O estudo ajuda, por isso, a explicar o rápido aparecimento de resistências por parte de microorganismos patogénicos, quando estes são sujeitos a pressões selectivas do ambiente (por exemplo, na presença de antibióticos ou de respostas imunitárias do hospedeiro). As investigadoras do Instituto Gulbenkian de Ciência contaram com o apoio de bolsas e contratos de investigação da Fundação para a Ciência e Tecnologia. Esta será a quinta publicação do Instituto Gulbenkian de Ciência na Science e nas revistas do grupo Nature, só em 2007.

NOTAS

(1) O termo mutação é utilizado como defenição de uma alteração genética irreversível e hereditária.

VISÃO, 10 Agosto de 2007

Os seres de ontem e de amanhã

As bactérias são seres vivos unicelulares considerados como as formas de vida mais pequenas e simples à face da Terra. Foram detectadas pela primeira vez por Anton van Leeuwenhoek (1632 - 1723) em 1683.
Existem em grande número na água, no ar e no solo, quer em seres vivos ou corpos em putrefacção.
Muitas bactérias aproveitam as substâncias alimentares do meio que as rodeia para a sua sobrevivência, no entanto, algumas são seres autotróficos: utilizam a energia solar (bactérias fotossintéticas) e outras vivem através da quimiolitotrofia.

No corpo humano as bactérias excedem em número a quantidade de células do corpo e são-nos essenciais. A maior parte vive na superfície da pele e ajuda a manter afastadas bactérias nocivas. Contudo, se estas mesmas conseguirem entrar nos tecidos corporais, podem desencadear doenças, por vezes mortais.
As bactérias são derivadas dos seres vivos mais antigos na Terra. Ainda proliferam devido à sua incrível capacidade de adaptação. Fazem dezenas de réplicas em horas, através do seu método de reprodução pela divisão e são capazes de sofrer mutações (modificação hereditária repentina sem origens exteriores reconhecíveis, ponto de partida para características novas) com alguma facilidade, chave da sua capacidade de adaptação.
A forma destes organismos pode ser relativamente variada, podendo ser bacilos (alongadas, em forma de bastonete), cocus (esféricas), espirilos (em forma de espiral), vibriões (vírgula) ou pedunculadas.
As bactérias são utilizadas com grande frequência para o fabrico de diversos produtos, tais como o queijo, iogurte, manteiga ou vinagre.

Panorama Nacional da Biotecnologia

Um estudo recentemente realizado pela Critical I para EuropaBio “Biotechnology in Europe: 2006 Comparative study”, indica que Portugal se encontra entre um dos países europeus que melhor cuidam da biotecnologia. Finlândia, Hungria, Irlanda, Suíça, Reino Unido e Portugal são, assim, os países europeus indicados com a maior percentagem de empresas mais velhas, indiciando a existência de um ambiente, nesses locais, mais favorável ao sucesso. Mas não é só a nível empresarial que esta área tem vingado, a nível nacional, sendo inclusive imprescindível para o seu sucesso a formação especializada. Na verdade, há diversas instituições de ensino superior a promover a biotecnologia, onde a oferta de formação superior se multiplica por iniciativas como as licenciaturas, as pós-graduações, assim como através de acções de divulgação e promoção desta área científica. Em muitos dos casos, esta formação é dirigida também aos mais jovens, alunos do ensino básico e secundário, através de acções cujo objectivo é implementar e dinamizar nas escolas o ensino de técnicas e de aplicações no âmbito da Biologia Molecular.

artigo publicado na revista e.Ciência, em Abril de 2007

CiênciaPortugal.net

Olfactos

Os nossos receptores de odores, estão localizados numa fina camada de células, chamada de "mancha olfactiva", protegida por um muco, na cavidade nasal. Neste local, existem milhões de nervos olfactivos, cada um com cílios na sua extremidade, que conduzem os impulsos nervosos ao bolbo olfactivo e que nos permitem detectar cerca de 20 000 odores diferentes.




A maioria dos insectos e muitos mamíferos têm uma capacidade olfactiva muito superior à nossa. Utilizam esta capacidade para se relacionarem com o meio e comunicarem com outros seres vivos. Utilizam uma combinação de químicos chamados feromonas para emitir vários sinais como alarmes, para deixar rastos, marcar território, definir hierarquia social, o sexo ou a disponibilidade de reprodução.

Muitos vertebrados desenvolveram um órgão denominado vomeronasal, ou órgão de Jacobson, que é um receptor de feromonas, quimicamente diferente da composição das moléculas de odor.
Pensava-se que este órgão não era utilizado pelos humanos, mas alguns estudos defenderam a existência de alguma comunicação feromornal, embora reduzida, quase não utilizada.

Les plantes possèdent un 6e sens

Une expérience vient de l'établir: les plantes ont une sensibilité particulière aux champs magnétiques. Un vrai sixième sens, qui ouvre d'inédites perspectives.



Les plantes s'adaptent à leur environnement grâce à des "sens" parfois très fins. A commencer par la vue: elles s'épanouissent en présence de lumière. Le toucher permet aux plantes carnivores de refermer leur étreinte sur un insecte venu à leur contact; en outre, les végétaux ressentent la température, qui commande la floraison. Le goût s'exprime, notamment, par les racines, qui poussent latéralement quand elles perçoivent le "goût" des nitrates. Quand à l'odorat, il permet à certaines plantes de se rendre indigestes quand elles sentent l'éthylène que produissent leurs voisines agressées par des prédateurs. Reste l'ouïe, moins clairement mise en évidence mais fortement soupçonnée.

Marine Cygler, «Les plantes possèdent un 6e sens», Science & Vie, nº1074, Mar. 2007, 90-93.
Marine Cygler também colabora aqui, no Sciences et Avenir, e esteve nos Açores em 2006 (DOP/Açores). Mais alguma bibliografia de Marine Cygler.

A Matemática e o Cérebro

Como é que a Matemática ajuda a explicar o funcionamento do nosso cérebro?

E de que forma a sua fisiologia afecta a nossa compreensão da Matemática? Alexandre Castro Caldas, director do Instituto de Ciências da Saúde da Universidade Católica Portuguesa, e Wolfram Erlhagen, do Departamento de Matemática para a Ciência e Tecnologia da Universidade do Minho, avançam algumas explicações para estas e outras questões no próximo domingo, dia 11, às 15h30, no debate “A Matemática e o Cérebro”, no Pavilhão do Conhecimento. A entrada é gratuita.
Esta é uma das muitas actividades que marcam a 12.ª Semana Internacional do Cérebro, que decorre entre os dias 11 e 18 deste mês, organizado, em Portugal, pela Sociedade Portuguesa de Neurociências (SPN), em colaboração com a Ciência Viva.
Em Coimbra, no museu da Ciência da Universidade, durante toda a semana decorrerão actividades, de manhã e de tarde, animadas por vários neurocientistas, matemáticos e engenheiros. O evento tem como público-alvo alunos do 1º ao 12º ano de escolaridade, consoante os temas.
No Porto, 16 de Março no Norteshoping pelas 21h30, o Cérebro e a Matemática são debatidos com o público e António Machiavelo, Departamento de Matemática da Faculdade de Ciências e Paulo Aguiar, Instituto de Biologia Molecular e Celular da Universidade do Porto.
Em Setúbal, no dia 15 de Março pelas 21h00, debate-se a memória e suas bases moleculares, com a participação de Maria José Diógenes, do Departamento de Farmacologia e Neurociências da Faculdade de Medicina e Instituto Medicina Molecular, Universidade de Lisboa.
Para além destes debates, todos de entrada livre, um grupo de investigadores da SPN vai percorrer algumas escolas do país explicando, através de jogos, experiências e muito debate, como funciona e se modifica o cérebro, como é que este controla o nosso corpo e de que forma pode ser influenciado pelo consumo de drogas.
Durante a Semana Internacional do Cérebro, alguns laboratórios de investigação no campo nas neurociências vão também abrir as suas portas aos estudantes do ensino secundário e eles próprios poderão ser investigadores por um dia.
A Semana Internacional do Cérebro é uma iniciativa internacional organizada pela Alliance for Brain Initiatives e tem por objectivo a divulgação dos progressos e benefícios da investigação científica na área do cérebro. Consulte o programa completo em www.neurociencias.pt/spn/pt/.

Joana Vidigal Leal

Biosensor (What is this?)

A biosensor is a device for the detection of an analyte that combines a biological component with a physicochemical detector component.
It consists of 3 parts:
1- the sensitive biological element (biological material, a tissue, microorganisms, organelles, cell receptors, enzymes, antibodies, nucleic acids, etc, a biologically derived material or biomimic, The sensitive elements can be created by biological engineering.
2- the transducer in between (associates both components)
3- the detector element (works in a physicochemical way; optical, piezoelectric electrochemical, thermometric, or magnetic.)


The most widespread example of a commercial biosensor is the blood glucose biosensor, which uses an enzyme to break blood glucose down. In doing so it transfers an electron to an electrode and this is converted into a measure of blood glucose concentration. The high market demand for such sensors has fueled development of associated sensor technologies.
Recently, arrays of many different detector molecules have been applied in so called electronic nose devices, where the pattern of response from the detectors is used to fingerprint a substance.
A canary in a cage, as used by miners to warn of gas could be considered a biosensor. Many of today's biosensor applications are similar, in that they use organisms which respond to toxic substances at a much lower level than us to warn us of their presence. Such devices can be used both in environmental monitoring and in water treatment facilities. (...)

Adaptado de http://en.wikipedia.org/wiki/Biosensor

Retina artificial poderá ajudar os cegos a readquirir parcialmente a visão

Investigadores da University of Southern California, desenvolveram uma retina artificial que poderá devolver a visão a quem teve doenças relacionadas com a retina.
Argus II Retinal Prothesis System, é o segundo projecto relacionado com implantes electrónicos na retina, para o tratamento de Retinitis Pigmentosa (RP), designação para um grupo de doenças genéticas que afectam a retina. O RP causa a degeneração das células fotoreceptoras, que recebem e processam a luz, transmitindo informações ao cérebro acerca do ambiente à nossa volta. O Argus II é o substituto destas células, que se desaparecerem do nosso olho, o cérebro fica incapacitado de reconhecer os corpos à nossa volta.
Os primeiros testes decorreram em 2002. Implantaram o Argus em seis pacientes que assim conseguiram distinguir objectos diferentes.
Enquanto que o primeiro grupo de implantes tinha 16 eletrodos numa fileira o Argus II contém cerca de 60, o que proporciona uma visão de melhor qualidade. O novo dispositivo é também bastante mais pequeno que o primeiro.As fileiras de eléctrodos são colocadas na retina ligadas a uma câmara e a um processador para permitir perceber formas rudimentares dos objectos visionados com a retina artificial.

Espera-se que por volta de 2020 este produto esteja disponível para todo o mundo e que os problemas de visão relacionados com o RP estejam quase extintos. Os testes que decorrem incluem pacientes com idade por volta dos 50 anos que tenham RP (ou outras doenças semelhantes) e que já tiveram visão.
O projecto é apoiado pelo Department of Energy, National Science Foundation, National Eye Institute/NIH, Research to Prevent Blindness, W. M. Keck Foundation e pela Albaugh Family Trust.

'Artista português' em exposição permanente em Nova Iorque

O RAP (Robotic Action Painter), um robô pintor criado pelo artista Leonel Moura, passou a integrar a exposição permanente do Museu de História Natural de Nova Iorque, na sala dedicada às Origens do Homem.

Ciência na Europa

O mais completo directório de ligações em ciência, tecnologia e inovação na Europa

Super computador simula o ciclo celular do corpo

Alguns investigadores criaram modelos matemáticos que representam o ciclo celular. Utilizaram o supercomputador “System X”, da Universidade de Virgínia (EUA), com novos modelos de algoritmos que poderão ser cruciais no estudo do complexo sistema interno das células.
Os investigadores estão a tentar determinar como compreender os valores numéricos expressos pelos modelos de equações, que pretendem criar uma representação mais clara do que sucede nas células.

O artigo mais detalhado está para ser publicado no “Journal of Global Optimization”.

Laboratory for Advanced Scientific Computing and Applications

Uns narizes diferentes

Poderemos, muito em breve, detectar doenças, comida fora de prazo, testar cosméticos e produtos farmacêuticos, identificar poluentes, procurar por drogas e bombas, etc, graças a uma tecnologia que copia e melhora o sistema olfactivo através de nano-sensores bioelectrónicos. Este novo tipo de tecnologia aproxima-se. Está a ser desenvolvida e testada por cientistas em Espanha, França e Itália com ajuda monetária da FET (Future and Emerging Technologies), programa IST. Estes “narizes electrónicos”, baseados nos receptores naturais do olfacto, poderão ser utilizados, não só na saúde como também na agricultura, indústria, protecção ambiental ou segurança. Para o coordenador do projecto SPOT-NOSED, Josep Samitier, as aplicações destes “narizes electrónicos” são infinitas. Este Biosensor é inovador na sua composição. Colocando uma camada de proteínas que constituem o sistema receptor do olfacto de narizes de animais num microelectrodo e relacionando a reacção das proteínas, quando em contacto com diferentes odores, o sistema é capaz de detectar odores em concentrações imperceptíveis ao olfacto humano. Os testes mostraram que os nano-biosensores irão reagir a moléculas de odor com um grande grau de exactidão. Muitos dos resultados excederam as expectativas dos investigadores. Estes pequeníssimos biosensores representam o maior salto na tecnologia do olfacto e um óptimo exemplo de um produto bio-copiado resultante da “tecnologia nano-bio-info”. Centenas de diferentes proteínas odoríficas foram copiadas de ratos para que um “nariz electrónico” consiga detectar diferentes odores, porque um cheiro relaciona-se com uma mistura de proteínas diferentes. São necessárias 1.000 proteínas diferentes para igualar o olfacto humano e pela combinação dessas 1.000 proteínas o cérebro consegue reconhecer 10.000 cheiros diferentes. Enquanto que o projecto SPOT-NOSED foca o seu objectivo em reproduzir a reacção física que ocorre nos narizes dos animais, outros planeiam continuar a investigação no sentido do desenvolvimento de mecanismos e software necessários ao fabrico do “nariz electrónico” para reconhecer cheiros, que reproduzirá a função cerebral no que se refere ao olfacto. Os “narizes electrónicos” poderão ser adaptados para detectar apenas uma substância procurada. Assim começará a comercialização do “nariz electrónico” dentro em breve...

No jornal

"O Estado de São Paulo"

Pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) criaram o primeiro protótipo nacional do computador portátil de baixo custo

O modelo, que deverá custar pouco mais de R$ 500, já foi oferecido ao governo para o programa de inclusão digital. O desafio do grupo foi criar um computador com baixo custo, mas com tecnologia de ponta. No laboratório da Unesp, em Bauru, o trabalho, que começou um ano atrás, deu resultado. "Ele é um equipamento popular, de baixo custo, totalmente multimídia, capaz de reproduzir MP3, passar vídeo e está preparado para a TV digital que vem aí. Pode servir como um pequeno PC também", afirma o pesquisador Eduardo Morgado. Uma das propostas dos pesquisadores era tornar confortável a utilização do equipamento. A máquina é leve - pesa 450 gramas - e não precisa de mouse. Os comandos são simples, ou seja, tudo foi feito para facilitar o uso, mesmo de quem não está acostumado a lidar com computadores. O projeto, inédito no Brasil, pretende atender principalmente aos estudantes. "Acima de tudo, oferecer recursos como leitura de livro eletrônico, objetos educacionais, navegação na Internet", explica o estudante Daniel Igarashi. "Tudo isso é o futuro."

Depois verei isto. Parece...

simplesmente interessante... Systematic Bioengineering Laboratory: Bridging the gap between biological and engineering paradigms.

Visão Robótica

Mixing Biology And Electronics To Create Robotic Vision (2004)

Univ. Arizona - AME - Aerospace & Mechanical Engineering


Não há robôs que consigam, psicologicamente, competir com humanos. Charles Higgins é professor de Engenharia Electrónica e Computadorizada (ECE) na Universidade do Arizona e está a trabalhar num projecto que irá alterar isto. Ele espera conseguir construir robôs capazes de reagir àquilo que vêem.Hoje em dia os robôs, em geral, são lamentavelmente atrasados em questões de interacção visual, pois na verdade poucos robôs podem perceber e interagir através de sentidos, nem são móveis. Este tipo de visão, está ligada a grandes computadores, o que impede a sua implantação robôs pequenos e móveis. Os robôs de hoje vêem muito pouco. Mas seria muito interessante se houvesse um robô capaz de ver e interagir connosco. Poderíamos acenar ou sorrir para ele e ele faria uma expressão facial, pelo menos, como resposta. Iria ser formidável interagir com robôs de modo semelhante à maneira como interagimos com humanos.Higgins e seus alunos estão a desenvolver um sistema de navegação visual, designado «airborne», criando «clones electrónicos» da visão de insectos analogicamente processados em circuitos integrados. Os circuitos criam um sistema de movimento parecido aos insectos, evitam e localizam obstáculos e outros tipos de comportamento visual em dois modelos de diferentes.Higgins é especialista em combinar disciplinas radicalmente diferentes de biologia e electrónica. Para além de estar presente no corpo docente no ECE (Engenharia Electrónica e Computadorizada), ele também faz parte do programa de neurociências da Universidade do Arizona, onde é reconhecido mundialmente como um dos líderes no estudo da visão dos insectos. Ele conduz a investigação nos laboratórios de neurociências para descobrir como a visão dos insectos funciona e, depois, transfere os resultados para os laboratórios da ECE, onde constrói circuitos de visão electrónicos baseados no modelo dos insectos.Estes circuitos não usam microprocessadores normais. Em vez disso, eles são baseados no que se chama de “parallel processing”, um grupo de processadores analógicos (mais lentos) que trabalham simultaneamente num problema. Nos computadores digitais normais, os problemas são resolvidos num modo consecutivo, onde um único e rápido processador digital relampeja através se uma série de passos para resolver o problema. Mas “...só porque a maioria dos computadores são desenhados à volta de um único e potente processador, não quer dizer que é dessa maneira que têm que ser desenhados.” explicou Higgins. Na verdade, mesmo que os computadores digitais de hoje em dia sejam tão bons tal como quando jogam xadrez, ou trabalham com folhas de cálculo e resolvem enormes problemas de matemática, não conseguem dominar as inúmeras e complexas actividades que nós, humanos, conseguimos, como que garantidas automáticamente. O olho humano, por exemplo, processa informação equivalente a 100 obliterações por segundo, tira 100 fotos diferentes em cada segundo que passa para perceber o que acontece à nossa volta e poder reagir, e 100 fps (‘frames’ por segundo) o que é um funcionamento muito superior ao de uma máquina de filmar, que funciona com apenas com 24 fps, ou uma câmara de vídeo, que processa a cerca de 30 fps... Cada momento-foto (frame) é processado por luminosidade, cor e movimento, e a imagem resultante não fica borrada ou suja. Fazer isto num computador convencional será extremamente complicado. É necessária uma enorme quantidade de dados a circularem a alta velocidade e num período muito curto de tempo. É como se tentássemos mandar um computador ao quintal para jogar futebol....Higgins espera ver a visão robótica progredir da mesma maneira que a linguagem robótica o fez durante os últimos 30 anos. Nos anos 90 os brinquedos manufacturados passaram a usar uma série de «microchips» que permitiram mais acção e de modo muito mais barato. Higgins quer desenvolver um «microchip» baseado num sistema de visão que consiga seguir o movimento de uma bola de futebol com precisão, sem ficar confuso com formas similares ou com objectos coloridos, um «chip» que consiga reconhecer objectos diferentes sem entrar em confusões com outros. Não se trata de um sistema de visão que consiga fazer o que o nosso consegue fazer, nem sequer aquilo que a visão dos insectos faz. Está-se à procura de algo menos capaz, mas que seja um subsistema que acompanhe, pelo menos, uma tarefa específica. Construir sistemas de visão para brinquedos pode parecer um pouco frívolo, principalmente porque é um projecto vindo de poderosos laboratórios universitários, mas os brinquedos fazem parte de uma enorme fatia de dinheiro da economia. E, afinal, os brinquedos tiveram ou têm muito em comum com satélites, mísseis, todos os sistemas automáticos e os vários electrodomésticos. Os brinquedos são grandes o suficiente para fazer um processador visual popular e nessa altura poder-se-ia rentabilizar o investimento em investigação, vendê-lo à Hasbro, por exemplo, para que esta o pusesse nas suas montras de venda. Nessa altura, como o processador visual é seria muito popular, um produto imbatível, ser milionário era fácil.A visão robótica oferece infinitas possibilidades. A chave para tudo isto está numa grande quantidade de processadores altamente eficientes num curto espaço, que é o objectivo da investigação de Higgins. Uma vez atingido, as possibilidades são muito próximas do infinito. Um «chip» de visão específica na mão de engenheiros seria algo com incríveis aplicações, eles utilizá-lo-iam para coisas que nós nem conseguimos imaginar agora.A primeira série de «chips» custaria cerca de 30.000 euros a produzir. Depois o preço desceria muito rapidamente para uns 200, em série, e mais tarde para uns 20. Quando o preço de um chip destes estiver a 20 euros as pessoas comprariam tais brinquedos ou aplicações aos milhões. Assim, com mais dinheiro, poderíamos avançar muito mais nas investigações a este respeito.