INCT 2014: em Fotônica Aplicada à Biologia Celular INFABiC

• Processo: 14/50938-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de julho de 2017 - 30 de abril de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biologia Geral
• Convênio/Acordo: CNPq - INCTs
• Pesquisador responsável: Hernandes Faustino de Carvalho
• Beneficiário: Hernandes Faustino de Carvalho
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Auxílios(s) vinculado(s): 17/20511-0 - EMU concedido no processo 2014/50938-8 - microscópio de super resolução storm, AP.EMU; 17/20512-7 - EMU concedido no processo 2014/50938-8 - microscópio de super resolução NSIM, AP.EMU
• Assunto(s): Biologia celular Biologia molecular Óptica e fotônica Institutos de pesquisa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia

Resumo

Em cinco anos, o INFABiC criou uma estrutura de pesquisa de alto impacto para a Ciência brasileira, em uma área do conhecimento associada à próxima revolução científico-tecnológica, a Biologia Celular. Isto se deve tanto à infraestrutura ultramoderna do parque equipamentos disponíveis, como à forma de organização para a utilização desse laboratório, com total suporte técnico e científico de uma equipe multidisciplinar. A contrapartida da UNICAMP contratando dois PhDs para apoio à pesquisa foi fundamental na operacionalidade e manutenção dos equipamentos, permitindo acesso universal. Além disso, o corpo permanente, coordenação e pessoal de apoio à pesquisa, garantem que a memória de experimentos bem-sucedidos seja transferida a outros usuários. Mais de 60 grupos, de quatro regiões (nordeste, centro-oeste, sul e sudeste) do País, utilizaram a infraestrutura do INFABiC, em um processo de aprendizado coletivo nesse primeiro período. Assim, métodos como microscopia TPEF, SHG, FUM, FRET fazem hoje parte do cotidiano de vários pesquisadores em ciências da vida. A sinergia associada à criação de uma plataforma multimodal com a forma de atuação do INFABiC evita atividades fragmentadas e tecnicamente isoladas. A organização de workshops teórico-práticos, para mais de 300 participantes, tem difundido o conhecimento do instituto na comunidade científica. A plataforma multimodal integrada de microscopias fotônicas, única no Brasil, inclui hoje técnicas de fluorescência multifóton; FUM; FRAP; FRET; FCS; spinning disk para aquisição com taxas de até 1000 quadros/segundo; técnicas de óptica não linear SHG, SFG, THG e CARS, espectroscopia Raman, super resolução nearfield AFM/Tip enhancement, e sistema de manipulação e medidas biomecânicas de pinças ópticas e corte a Iaser. Inclui também uma unidade de criação e manutenção de Zebrafish (Danio Core). Essa infraestrutura e organização atraíram para a equipe desta proposta tanto pesquisadores sêniores quanto jovens com alto potencial, com propostas mais ousadas no estudo de aspectos dinâmicos, quantitativos e mecanísticos de células, organelas e moléculas únicas em vários modelos biológicos. Deste modo, a nova proposta para o INFABiC pretende fomentar a interação entre subgrupos deste conjunto ampliado de pesquisadores, e alavancar a pesquisa científica em alguns temas chave em Biologia Celular, principalmente (1) ciclo celular/diferenciação celular/câncer; (2) biologia de vasos/angiogênese e (3) microbiologia. Alguns destes temas aproximam-nos da pesquisa translacional, em consonância com nossas colaborações com outros INCTs da área médica. Reforçaremos a busca por modelos dinâmicos integradores, como cultivo celular in vitro e utilização de Zebrafish, minimizando o uso de mamíferos em experimentação animal. Pretendemos também mapear o que há disponível no país e nos tornar depositários de vetores, construções customizadas acopladas com proteínas fluorescentes, expressão de proteínas recombinantes, permitindo o acesso a vários animais transgênicos, para acelerar o acesso a estes insumos específicos. Para realizar pesquisa no estado da arte nos temas citados acima, e no contexto da expansão do INFABiC, propomos ampliar/estimular o uso das técnicas disponíveis no aprofundamento destes estudos biológicos bem como adquirir um sistema de super resolução com capacidade de acompanhar a trajetória de moléculas isoladas em 3 dimensões. Esse sistema será utilizado, por exemplo, na pesquisa de bioquímica em moléculas isoladas (in singulo), numa área pouco explorada no país. Entre os métodos mais sofisticados disponíveis, pretendemos ampliar o número de estudos de interação entre proteínas utilizando FRET-FUM; estimular o uso de FCS na observação de reações bioquímicas em poucas moléculas e do tip-enhancement, combinado com as pinças ópticas, para estudos de bioquímica in singulo. Além disso, a inclusão de novas expertises no grupo de pesquisadores, em áreas como engenharia, química e farmácia permitirá a inclusão de ferramentas de modelagem, síntese orgânica e de novos fármacos, microengenharia e microfluídica, na solução de questões de interesse do grupo, encorajando a abordagem de questões mais complexas. Um outro ponto importante é a realização de ação transformativa, especialmente nos laboratórios associados do tipo II permitindo que atuem como agentes difusores locais dos objetivos do INFABiC. Para este fim, procuraremos estimular a formação de sub redes que ultrapassem os limites geográficos, a partir de aumento significativo na mobilidade dos pesquisadores de nossa equipe. Além disso, equiparemos alguns centros com técnicas mais básicas, desonerando a utilização dos equipamentos atuais, acoplados a métodos mais sofisticados. Ampliaremos também nossa atuação em ensino de Óptica/Fotônica, Biologia Celular e Molecular, análise de imagens, filosofia da Ciência e método científico, nos diversos níveis da educação formal, incluindo mecanismos didáticos e EAD, para termos abrangência nacional. Grande parte de nossas ações serão centradas na Rede Virtual de Biologia Celular Avançada de Campinas, que planejam lançar logo no primeiro ano de atividades. A adoção da Biologia Celular e Molecular e a busca por abordagens mecanísticas como eixo norteador da proposta tornou possível agrupar uma equipe multidisciplinar em temas de pesquisa e expertises, capaz de agir de forma integrada na produção de resultados que ultrapassam a simples junção casual de esforços, no sentido literal de sinergismo. A continuidade do financiamento para o INFABiC garantirá a coesão da equipe e o seu funcionamento em rede, ultrapassando barreiras geográficas e institucionais. (AU)

Publicações científicas

(32)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa