14/08/2009

Microscópio:Um instrumento criado pela ciência que muda a nossa percepção da realidade!!!


Desde a invenção do microscópio por volta de 1590, houve uma ampliação dos conhecimentos de biologia básica, pesquisa biomédica, diagnósticos médicos e ciência dos materiais. Os microscópios de luz podem ampliar objetos em até 1000 vezes e revelar detalhes mínimos. A tecnologia da microscopia de luz evoluiu muito desde os microscópios de Robert Hooke e Antoni van Leeuwenhoek. Técnicas especiais e ópticas foram desenvolvidas para revelar as estruturas e a bioquímica da vida nas células. Os microscópios entraram na era digital usando dispositivos acoplados de carga acoplada (CCDs) e câmeras digitais para capturar imagens. Apesar disso, os princípios básicos dos modelos mais avançados são muito parecidos com os dos microscópios mais simples usados nas aulas de biologia.

Um microscópio de luz funciona de maneira muito parecida com um telescópio de refração, mas com algumas diferenças nos espelhos. Recapitulemos brevemente como um telescópio funciona.

Um telescópio deve capturar muita luz de um objeto fosco e distante. Por este motivo, ele precisa de uma grande lente objetiva para captar o máximo de luz possível trazendo-a para um foco brilhante. Como a objetiva é grande, a imagem do objeto forma-se um pouco mais longe. Por essa razão, os telescópios são muito maiores do que os microscópios. A ocular do telescópio amplia a imagem quando a traz para o alcance da visão do observador.


Ao contrário de um telescópio, o microscópio capta luz de uma área minúscula, de um espécime fino, bem iluminado e que está próximo. Por isso o microscópio não precisa de uma grande objetiva. Essa lente em um microscópio é pequena e esférica, o que significa que a distância focal é muito menor em cada lado. Assim a imagem do objeto é focalizada a uma curta distância e dentro do tubo do microscópio. Essa imagem é ampliada por uma segunda lente, chamada lente ocular ou, simplesmente, ocular, que a traz para o seu campo de visão.

O microscópio é provavelmente a melhor analogia para a Ciência que existe: é um instrumento que muda a nossa percepção da realidade e nos faz perceber coisas incríveis que acontecem à nossa volta mas que são imperceptíveis pelos nossos sentidos.

As células foram descobertas colocando-se um pedaço de cortiça debaixo de um dos primeiros microscópios. Em uma gota retirada de uma poça de chuva revelou uma variedade insana de organismos novos. Tudo isso à nossa volta, tudo isso escondido até que a combinação esperta de algumas lentes convexas aumentassem nossa percepção da realidade. Mas microscópios também têm limites, inclusive os eletrônicos, que substituem os fótons por elétrons. A pergunta que fica é: que maravilhas se escondem por trás das limitações impostas pelos microscópios atuais?

A revista Nature (http://www.nature.com/news/specials/microscopy/index.html
)
selecionou 5 microscópios que podem nos responder esta pergunta
.

1. Microscopia SPIM

Um dos microscópios que mais contribuiu para o avanço da Biologia é o microscópio confocal. Neste microscópio, marcadores específicos brilham ao receber lasers de certos comprimentos de onda. Podemos marcar mitocôndrias, por exemplo, e ver o efeito que drogas têm sobre elas acompanhando o seu brilho. Um dos problemas do confocal é o mesmo dos microscópios de luz: as amostras têm que ser finas, o que sacrifica a tridimensionalidade do sistema. Um segundo problema é que o uso de lasers pode danificar as amostras, limitando o seu uso. A SPIM, ou microscopia por iluminação de plano único, diminui a espessura do laser que chega às amostras e ainda permite a sua visualização em três dimensões.

2. Microscópio optofluídico

Já imaginou um microscópio sem lentes? O microscópio optofluídico detecta as sombras que uma amostra faz nele ou não enquanto ela flutua por cima de seus sensores. A combinação do sensor com uma camada de metal com buracos de 500 nanômetos ajuda a sua resolução ser melhor do que a de microscópios convencionais. O resultado é um microscópio que dá uma ampliação de 20x e que tem o tamanho de uma moeda de um real, usando menos processamento que um iPod. Esta pode ser a chave para microscópios baratíssimos que podem ser usados para identificar pacientes com malária na África. Veja abaixo a comparação de uma imagem gerada por um microscópio convencional (STD) e um pequeno optofluídico (OFM):


3. Microscópio UHVEM
Do menor microscópio para o maior: o microscópio eletrônico de voltagem ultra-alta de Osaka tem somente 13 metros de altura. Tudo isso para aumentar a espessura da amostra a ser bombardeada com elétrons, que são acelerados por um tubo de quase 6 metros a até 3500 kiloeletrovolts! O UHVEM permite a visualização de das delicadas estruturas nas pontas dos neurônios, que mal podem ser vistas, eram somente imaginadas, nos demais microscópios:
4. Microscopia SRS
Para leigos, a microscopia de espalhamento Raman estimulada parece pior que a convencional. Esta técnica detecta a vibração entre ligações químicas entre átomos, permitindo a localização destas moléculas na amostra desejada sem a utilização de marcadores. Muito útil se você quer saber como uma substância, como uma gordura, está se comportando dentra da célula.

5. Microscopia STED
Há um limite nos microscópios de luz que limita a sua resolução mais ou menos nos 200 a 300 nanômetros. Todos diziam impossível superá-lo. A microscopia STED, ou microscopia de depleção estimulada da emissão, consegue uma resolução menor que 20 nanômetros! Isso utilizando luz! Como? simplesmente focando-se um laser em forma circular em uma região ponto e um segundo laser que cancela a ação do primeiro em forma de rosca em volta. Desta forma, o segundo laser cancela a emissão de luz de muitos marcadores, eliminando-se assim, a interferência que acabava com a resolução do centro da rosca. É como se Miguilim consertasse seu microscópio de fluorescência:

Fontes:Revista Nature,HowStuffWorks e Carlos Hotta


ALIMENTOS ORGÂNICOS OU TRANSGÊNICOS? TIRE SUAS CONCLUSÕES

ORGÂNICOS

TRANSGÊNICOS

O QUE É UM ORGANISMO MODIFICADO GENETICAMENTE?

Um organismo geneticamente modificado (OGM ou transgênico) caracteriza-se por apresentar uma fração do DNA de outro organismo integrado ao seu próprio DNA. Em outras palavras, o OGM apresenta uma nova parte do DNA, o que o diferencia do seu original. A nova parte do DNA em geral, contém um ou mais genes que foram modificados para que sejam capazes de manifestar-se no novo organismo. Geralmente, esses genes adicionados determinam a presença de novas proteínas. Como resultado, o organismo transgênico apresenta uma nova função ou uma anomalia. Na figura abaixo, encontra-se esquematizada a criação de uma bactéria transgênica capaz de produzir insulina humana. Deve-se dizer que a quantidade de DNA adicionado no OGM é extremamente pequena, comparada com o tamanho original do DNA do organismo.

O conjunto das técnicas modernas que permitem a manipulação da informação genética dos seres vivos é denominado engenharia genética. A engenharia genética de alimentos é a ciência que aplica a modificação deliberada do material genético de microorganismos, plantas ou animais para o consumo animal ou humano. A capacidade de manipular o material genético dos seres vivos, e de transferi-lo de uma espécie a outra com propósitos econômicos, é o pilar da industria biotecnologia moderna. E é na industria farmacêutica moderna que a biotecnologia permite avanços espetaculares na produção de interferon, insulina humana, hormônios, vacinas, etc. Muitos dos alimentos que são consumidos atualmente nos EUA são OGM´s, ou contém ingredientes derivados de OGM´s, por exemplo, enzimas que são utilizadas durante a produção de queijos, cereais como o milho que são resistentes ao ataque de pragas e de doenças, e em um futuro próximo poderá contar também com bovinos que produzam proteínas no leite que teriam características únicas.

Os alimentos geneticamente modificados são uma realidade cotidiana. Há grãos transgênicos usados no preparo de bolachas, cereais, óleo de soja, pães, massas, maionese, mostarda e papinhas para crianças. A lista de especulações a respeito dos riscos associados à ingestão dos alimentos modificados é enorme, e a resposta por parte da indústria não tem a isenção suficiente para ser aceita como verdadeira. Para tirar as principais dúvidas a respeito do assunto, abaixo segue respostas de cientistas ligados a alguns dos principais centros de pesquisa no Brasil, Estados Unidos, Inglaterra e Itália. Todos têm em comum o fato de serem pesquisadores independentes. Nenhum deles participa da produção nem da pesquisa comercial de transgênicos.


A ingestão do grão transgênico pode provocar
mais alergias do que a versão natural?

O corpo humano cria anticorpos contra elementos estranhos, como bactérias, vírus e pó. Cerca de 2% dos adultos e 7% das crianças desenvolvem anticorpos contra proteínas presentes em alimentos, em geral soja, leite, ovos, peixes e frutos do mar. A lista de alimentos apontados como fonte alergênica contém mais de 180 itens não transgênicos. Como a transgenia envolve a troca ou adição de proteínas, os experimentos laboratoriais podem chegar a espécies que provocam, sim, novas alergias. Justamente em função disso, os fabricantes testam exaustivamente as sementes e destroem as espécies que causam alergia após a aplicação de testes.

Qual é o destino dos grãos experimentais
quando as pesquisas com transgênicos
fracassam e resultam em espécies que
podem produzir alergias?

As experiências com genes são feitas sob rigorosa fiscalização, e apenas as espécies seguras deixam o laboratório. No caso dos clones, 97 de cada 100 experiências acabam abortadas porque os animais gerados são deformados. O mesmo vale para os transgênicos. Em meados dos anos 90, a Embrapa tentou produzir um feijão que tinha o gene da castanha-do-pará. Esse gene estimulava a produção de aminoácidos que faltavam ao feijão, deixando o alimento mais nutritivo. No entanto, descobriu-se que o gene podia causar alergia em quem o ingerisse, e o experimento foi abandonado. Em todos os casos fracassados, a produção dos laboratórios foi destruída.

Passaram-se décadas até que se estabelecesse
uma relação de causa e efeito entre o cigarro
e o câncer. Por que acreditar que os transgênicos
não oferecem risco nessa área?

A fumaça do cigarro contém quase 5.000 substâncias, das quais sessenta são consideradas cancerígenas. Sabe-se que o cigarro é responsável por 90% dos casos de câncer de pulmão e por 35% dos vários outros tipos. Tais dados foram produzidos em estudos variados preparados pela comunidade científica. E é essa mesma comunidade científica que informa que até o momento não foram identificados casos de câncer provocados por transgênicos. Entre o início das pesquisas de um grão transgênico e o lançamento desse grão no mercado na forma de produto são gastos em média seis anos. Cientistas independentes garantem que o prazo é suficiente para estudar detalhadamente as espécies, avaliar seus impactos no ambiente e investigar eventuais riscos à saúde.

Os alimentos modificados são feitos com
pedaços de DNA que não pertencem à
semente original, muitas vezes retirados
de vírus e bactérias. Tais "corpos estranhos"
não podem fazer mal ao homem?

Podem, mas a chance estatística é a que tem uma pessoa de ser atingida por um raio ao atravessar um campo de futebol numa tarde de chuva. Ou seja, trata-se de hipótese cientificamente possível, mas estatisticamente improvável. Uma vez ingerido, o DNA da planta transgênica é decomposto no processo de digestão da mesma maneira que o DNA de uma planta convencional. Se ele não for digerido, há a possibilidade de que seja incorporado de alguma forma pelo corpo humano e desenvolva alguma doença. A mesma possibilidade de ser atingido por um raio, afirmam os estudiosos.

Alguns transgênicos recebem genes de
bactérias resistentes a antibióticos. Quando
esses alimentos são ingeridos, as bactérias
presentes no corpo humano não vão se tornar
resistentes aos antibióticos e impedir o
combate a uma doença?

Avicultores e pecuaristas utilizam antibióticos regularmente para evitar que os animais desenvolvam doenças que, ao atingir o sistema imunológico, prejudicam o ritmo de engorda. Estudos mostram o efeito no corpo humano da ingestão de carne cujo animal foi tratado com antibiótico. Calcula-se que as pessoas tenham no corpo 200 vezes mais bactérias do que o total de seres humanos nascidos desde o surgimento do homem. O que se sabe é que o antibiótico, se utilizado de forma incorreta, pode aumentar a resistência de algumas dessas bactérias. Em caso de doença, reduz-se a gama de antibióticos que atuem de forma eficaz contra a bactéria causadora do mal. É diferente com os transgênicos, que possuem um gene resistente a um antibiótico, e não o antibiótico em si. É o contrário dos animais, cuja carne contém os antibióticos que receberam durante o período de engorda. O risco de bactérias se tornarem mais resistentes ao se combinar com o gene da planta transgênica é outra hipótese de efeito estatístico irrelevante.

Para a produção de transgênicos são
usadas cadeias de DNA que não existem
na natureza. A ingestão de alimentos
geneticamente modificados não pode
alterar a cadeia de DNA do próprio homem?

Os ecologistas muitas vezes se referem ao mal da vaca louca como se fosse um caso pertinente à discussão a respeito de alimentos modificados. Naquele episódio, o rebanho bovino, exclusivamente vegetariano, foi alimentado por criadores europeus com rações preparadas com restos de outros animais. O uso de animais doentes para alimentar os sadios gerou uma epidemia que levou à morte 200.000 animais somente na Inglaterra. O causador seria uma proteína mutante dos animais, capaz de provocar a degeneração do tecido cerebral. Embora a história seja assustadora, não há nenhuma relação entre uma coisa e outra. Primeiro, a ração dos bois não era resultado de modificação genética, mas de simples mistura. Depois, o DNA das plantas transgênicas em geral não é modificado de forma aleatória, mas controlada. No processo digestivo, o DNA do transgênico é fragmentado, da mesma forma que o DNA presente em pêlos de ratos e restos de baratas identificados em diversos alimentos convencionais, até mesmo em orgânicos.

Qual o risco de uma semente transgênica
em fase de teste ser roubada do laboratório
e contaminar a natureza?

Na Inglaterra, em 1978, uma amostra do vírus da varíola vazou no laboratório de uma universidade, contaminando uma pesquisadora. Nos EUA, o Centro para Controle e Prevenção de Doenças (CDC) é um órgão do governo que estuda vírus e desenvolve vacinas. Na sede de Atlanta estão guardados em cofres-fortes frascos com alguns dos mais temíveis vírus, entre eles o da varíola e o ebola. Muito já se escreveu sobre as terríveis conseqüências para a humanidade se ocorresse ali um acidente ou atentado. E no caso dos laboratórios que pesquisam os transgênicos, não é possível acontecer a mesma coisa? Na fase em que as sementes são "batizadas" com genes de microrganismos, o trabalho é interno, feito em laboratório. Elas são inicialmente plantadas em ambientes fechados. Numa etapa seguinte, após vários testes, as sementes são plantadas em fazendas experimentais, totalmente monitoradas para evitar acidentes.

Se o vento espalhar sementes de uma
lavoura transgênica, outras espécies naturais
não podem sofrer mutações perigosas?

O que se constatou até o momento é que, em alguns casos, ervas daninhas se cruzam com as plantas transgênicas e adquirem suas características, como a resistência a um inseticida ou a herbicidas. No Canadá, onde há liberdade total para o plantio de determinadas variedades de canola tolerantes a herbicidas, há casos de ervas daninhas que adquiriram a mesma característica. Os cientistas avisam que a capacidade de gerar espécies resistentes a herbicidas não é exclusiva dos transgênicos. Nos últimos quarenta anos, surgiram em todo o mundo cerca de 120 espécies de plantas não transgênicas resistentes a herbicidas.
Todas proliferaram apenas nas lavouras, não em ambiente selvagem.

As plantas liberam DNA no solo, pelas raízes.
Os cientistas já pesquisaram qual é o efeito
do acúmulo de DNA modificado no solo?

A maior parte do DNA é destruída durante o processo de decomposição natural da planta, mas há uma pequena possibilidade de que seus genes sejam incorporados por microrganismos que vivam ao redor de sua raiz. Ou seja, as bactérias que habitam o solo podem adquirir os genes das plantas, sejam elas transgênicas ou não transgênicas. No caso dos alimentos modificados, que muitas vezes recebem o gene de uma bactéria, a dúvida é o que poderia acontecer se os genes adquiridos pela bactéria que mora no solo forem justamente aqueles que pertenciam a outra bactéria. Os estudos realizados em lavouras sugerem que o efeito desse processo tende a ser insignificante para o microrganismo, mas os cientistas recomendam que o fenômeno deve ser analisado com mais profundidade.

Há indício de que algum animal, seja ele
grande ou pequeno, como um inseto, possa
sofrer em função dos transgênicos?

Os estudos sobre o efeito dos transgênicos na fauna apontaram para duas conclusões. A primeira identificou que, em algumas plantações de grãos modificados, a população de minhocas, mariposas e outros insetos registrou uma pequena redução. No que diz respeito a eventuais conseqüências em outros animais que se alimentaram de sementes transgênicas, não se descobriu até o momento nenhuma alteração no mapa genético original nem mesmo a ocorrência de alguma doença.

Fonte: A cartilha "O Olho do Consumidor" do Ministério da Agricultura,Veja e Unifesp.

03/08/2009

A CURIOSIDADE HUMANA:ANTES DE SABER É PRECISO QUERER SABER!!!

"Não penso que tenha quaisquer talentos particulares. Sou apenas uma pessoa apaixonadamente curiosa"
Albert Einstein.





Telescópio Espacial Spitzer obtem imagem espetacular de um buraco negro!!!


NASA The galaxy, called NGC 1097 is located 50 million light-years away.

Às vezes a ciência se assemelha muito com a ficção científica.
Usando o Telescópio Espacial Spitzer, da NASA, astrônomos conseguiram obter uma imagem espetacular da galáxia espiral conhecida como NGC 1097, que esta cerca de 50 milhões de anos-luz na constelação Fornax. O olho(no centro da imagem) é na verdade um buraco negro que possui uma massa de cerca de 100 milhões de vezes a massa do Sol.
O Spitzer vê radiação infravermelha, que é invisível aos olhos normais
.

Fonte: NASA