Apresentação das experiências que deverão ser realizadas peloastronauta Marcos Pontes durante sua permanência no espaço
Instituição: Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA/MCT)
A substância responsável pelo brilho dos vaga-lumes é a matéria-prima do experimento conduzido pelo Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA). Dentro de uma caixa escura, ondas acústicas induzirão o fenômeno da bioluminescência pela colisão de gotas d´agua cheias de enzimas. Todo o processo será filmado e reproduzido dentro de uma sala com visão 3D para uso dos estudiosos e, provavelmente, do público.
O resultado dessa análise possibilitará, entre outros benefícios, o aprimoramento de técnicas para a obtenção de medicamentos de ação mais rápida. Outra vantagem será a identificação de microorganismos causadores de doenças em reservatórios de abastecimento de água e até a busca de vida em outros planetas.
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Área do conhecimento: Microeletrônica, Mecânica e Biologia
Instituição: Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA/MCT)
Estado: São Paulo
Equipe:
Aristides Pavani
José Wagner Garcia
Roberto Fernandes Tavares Filho
Propósito do projeto
O experimento foi concebido com o objetivo de estudar o fenômeno de atomização e a interação de proteínas bioluminescentes em ambiente de microgravidade, de grande importância para o desenvolvimento de novos processos de sintetização de fármacos e de detecção de elementos patogênicos. As nuvens de proteínas geradas no experimento serão filmadas e suas imagens interpretadas científica e artisticamente, aproximando o cidadão comum do mundo da ciência.
Entenda um pouco mais sobre a experiência nas palavras do cientista Aristides Pavani
1. Qual o objetivo do experimento?
O experimento tem o objetivo de estudar vários aspectos:
1- Fenômeno de atomização de fluidos por choque mecânico de ondas acústicas superficiais em ambiente de microgravidade.
2- Fenômeno de choque e interação de gotículas em microgravidade.
3- Estudo da dinâmica da biluminescência produzida por reação de proteínas luciferin/luciferase atomizadas.
2. Qual o desafio científico e tecnológico imposto pelo experimento?
São vários os desafios. O desenvolvimento de um sistema atomizador por ondas acústicas superficiais para a atomização eficiente das proteínas e outros fluídos já caracteriza um grande desafio tecnológico. A interação de gotículas em microgravidade, a observação da bioluminescência e o entendimento dos fenômenos aí envolvidos são os desafios científicos.
3. O que existe de mais importante nessa iniciativa?
É a utilização de de um conjunto de tecnologias, conhecimentos e recursos disponíveis de maneira integrada para buscar o conhecimento em uma área de grande importância com potenciais de aplicação.
4. Vocês prevêem utilizar as imagens em ações de divulgação científica ao grande público?
A utilização de um par de câmeras estereoscópicas nos permitirá a obtenção de imagens tridimensionais com alto conteúdo estético e científico. Estas imagens poderão ser mostradas em ambientes imersivos (caves) que permitirão aos observadores um mergulho no experimento. A interpretação dessas imagens sob a luz da ciência, deve levar o público a acessar conceitos que são normalmente de difícil visualização, despertando o interesse para o método científico da observação e a dedução. Estas imagens podem vir a ser divulgadas nas escolas em aulas de física, química, estatística, biologia entre outras.
GLOSSÁRIO
NUVEM PROTÉICA
Nuvem protéica foi o nome que sintetiza o coração do experimento que é o registro da bioluminescência produzidas pela interação de duas (ou mais) nuvens de proteínas atomizadas no interior de uma câmara de reação. A interação de nuvens de fluídos atomizados tem um grande potencial acelerador de reações químicas devido a dimensão muito pequena das gotículas atomizadas e a grande superfície.
LUCIFEREM / LUCIFERASE
As proteínas luciferim e luciferase são sintetizadas por vários seres vivos que emitem bioluminescência como os vagalume, por exemplo. O processo de bioluminescência se dá na presença de oxigênio e ATP. Portanto a reação luciferin+luciferase é utilizada como indicador de presença de vida. No experimento, a mistura de luciferin + luciferase+ATP se dará quando da interação das nuvem atomizadas dessas substâncias, gerando uma imagem luminescente que terá sua forma, intensidade e duração como função dessa interação. O estudo do registro da bioluminescência gerada pela interação das nuvens de proteínas atomizadas nos dará informação, quando comparadas com o mesmo experimento feito em laboratório, sobre a influência da ausência de gravidade sobre os processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem durante a interação.
Fotos: Vista do equipamento atomizador e da nuvem bioluminescência no interior da câmara de reação.
