Começa montagem do homem virtual que quer revolucionar a Medicina

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/07/2009

O Homem Fisiológico Virtual poderá representar o fim dos testes de drogas e medicamentos em animais e até mesmo os testes clínicos em voluntários humanos.[Imagem: AC/IS/M.Abildgaard]

Revolução na Medicina

O Homem Fisiológico Virtual poderá representar o fim dos testes de drogas e medicamentos em animais e até mesmo os testes clínicos em voluntários humanos.

Esta é a proposta audaciosa de um projeto que reúne 13 universidades europeias e que pretende criar um ser humano virtual tão completo que não apenas o desenvolvimento de medicamentos, mas o próprio ensino da Medicina passará por uma revolução.

Na semana passada, os pesquisadores envolvidos reuniram-se na Universidade de Nottingham, que está coordenando o projeto VPH (Virtual Physiological Human). A reunião de trabalho, que incluiu principalmente médicos e matemáticos, teve como objetivo estabelecer os modelos matemáticos necessários para sugerir soluções para problemas médicos atualmente sem solução.

Esses modelos matemáticos são o primeiro passo para que as diversas partes do corpo humano e as diversas situações pelas quais ele passa possam ser simuladas em computador.

Medicina regenerativa

Nesta primeira etapa os cientistas começaram a modelar vários problemas relacionados à medicina regenerativa, com foco em alguns grupos de células de interesse mais imediato, incluindo as células da pele, bexiga, pulmões, garganta, coração e mamas.

O esforço prosseguirá por aproximações sucessivas, até a construção de um ser humano virtual que leve em conta todo o conhecimento médico - com todas as possibilidades de atualização conforme esse conhecimento avança.

Quando pronto, o Homem Fisiológico Virtual permitirá que os cientistas, médicos e pesquisadores da indústria estudem o corpo humano como um único sistema complexo que leve em conta cada um dos seus detalhes e os interrelacionamentos de cada um dos seus órgãos. Com isto será possível testar medicamentos, avaliar novas técnicas cirúrgicas e desenvolver novos métodos de tratamento.

Objetivos de médio prazo

O projeto tem um orçamento de 72 milhões de Euros, financiados pela União Europeia. Os pesquisadores esperam que os resultados sejam capazes de nada menos do que revolucionar a medicina neste século.

Para isso, eles pretendem incluir a grande massa de dados que está sendo gerada a partir dos estudos genômicos, que avançaram muito depois do sequenciamento do genoma humano. Os avanços na computação e no processamento de dados têm o potencial para criar tratamentos clínicos específicos para cada paciente com base na simulação do perfil genético de cada pessoa.

E isto, afirmam os pesquisadores, não é apenas um objetivo de longo prazo. Eles esperam avanços substanciais neste campo nos próximos 10 anos, incluindo novos tratamentos personalizados para o câncer e para a AIDS.

Fonte: Site Inovação Tecnológica- www.inovacaotecnologica.com.brURL: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=montagem-homem-virtual-revolucionar-medicina

Memória "eterna" poderá guardar dados por 1 bilhão de anos

No início eram os disquetes, depois vieram os discos ópticos e agora é a vez dos pen-drives. Geração a geração da tecnologia, torna-se cada vez mais fácil e prático carregar volumes de dados cada vez maiores.

Contudo, a tecnologia ainda não resolveu um problema que está preocupando cada vez mais os pesquisadores e, sobretudo, os bibliotecários: os melhores dispositivos de armazenamento atuais têm uma vida útil entre 10 e 30 anos.

O mais durável sistema de armazenamento atual, as fitas magnéticas, tem uma vida estimada em 100 anos. E só as empresas e bancos guardam informações nesse tipo de mídia. Todo o esforço de digitação de obras científicas e artísticas, vistas hoje como sinônimo de qualidade e modernidade, trazem consigo um risco inerente: o de não poderem ser lidas dentro de poucos anos.

Memória eterna

Mas a solução pode estar a caminho. Ainda que a filosofia e a teologia não tenham conseguido produzir definições adequadas de eternidade, levando-se em conta os poucos milhares de anos da história humana na Terra, uma memória capaz de durar 1 bilhão de anos de fato merece o título de uma "memória eterna".

O professor Alex Zettl e seus colegas da Universidade de Berkeley (EUA) criaram o protótipo de uma memória digital formada por uma nanopartícula de ferro inserida dentro de um nanotubo de carbono. Na presença de eletricidade, a nanopartícula pode ser deslocada para um lado e para o outro no interior do nanotubo, representando o 0 e o 1 digitais conforme ela esteja de um lado ou de outro.

Dois elementos destacam-se na pesquisa: o uso dos promissores, mas até agora pouco utilizados na prática, nanotubos de carbono, e o fato de que a memória não utiliza silício, o material por trás de toda a revolução tecnológica da eletrônica e da computação.

Bit eterno

No laboratório e nas simulações teóricas, os pesquisadores confirmaram que uma memória construída com esse bit de nanotubo de carbono e nanopartícula de ferro atingirá uma capacidade de armazenamento de 1 terabyte por polegada quadrada.

As simulações também mostraram que o "tempo de decaimento" do "bit eterno" - uma alteração aleatória induzida pela agitação térmica dos átomos - supera 1 bilhão de anos.

No estudo, que será publicado no exemplar de Junho do periódico científico Nano Letters, os cientistas citam o fato de que o Livro do Apocalipse de William, o Conquistador, escrito em couro no ano 1086, sobreviveu por 900 anos, chegando até nós. Mas uma versão digitalizada da obra, gravada em 1986, não pode mais ser lida em 2006, apenas 20 anos depois.

Desafios eternos

As pesquisas prosseguirão, agora na tentativa de viabilizar a fabricação dos bits eternos em larga escala. Os desafios a vencer são os mesmos com que se deparam todas as pesquisas que procuram explorar as incríveis propriedades dos nanotubos de carbono - a dificuldade de fabricá-los de forma controlada, sistemática e com alta qualidade.

Bibliografia:

Nanoscale Reversible Mass Transport for Archival Memory

G. E. Begtrup, W. Gannett, T. D. Yuzvinsky, V. H. Crespi, A. Zettl

Nano Letters

June 10 2009

Vol.: 2009, 9 (5), pp 1835-1838

Material com supercondutividade superficial pode revolucionar eletrônica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/07/2009

Estrutura da banda eletrônica de superfície do telureto de bismuto.[Imagem: Yulin Chen/Z. X. Shen.]

Difícil imaginar um período histórico chamado "Era do Telureto de Bismuto" ou mesmo um lugar chamado "Vale do Telureto de Bismuto." Mas esse material de nome estranho pode ser o composto químico capaz de criar processadores e computadores mais eficientes do que tudo o que pôde ser feito até hoje com o tradicional silício.

Salto evolutivo da informática

Previsto pela teoria apenas muito recentemente, e um sonho antigo de todos os cientistas que trabalham com eletrônica, esse novo material permite que os elétrons circulem sem perdas de energia em sua superfície, a temperatura ambiente. E pode ser fabricado utilizando a tecnologia atual de semicondutores.

Com essas qualidades, o telureto de bismuto tem tudo para patrocinar um salto na velocidade dos circuitos eletrônicos atuais e até mesmo se tornar um "novo silício" para um tipo de computação totalmente novo, chamado spintrônica, que se espera ser o próximo salto evolutivo da informática.

Elétrons com fluxo superficial livre

Agora, os físicos Yulin Chen e Zhi-Xun Shen e seus colegas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, usaram uma fonte síncrotron de raios X para determinar experimentalmente que o telureto de bismuto é um "isolante topológico" a temperatura ambiente.

Isolantes topológicos, que permitem o fluxo livre de elétrons em sua superfície, não são como os supercondutores e nem servem para a transferência maciça de eletricidade sem resistência. A diferença é que a classe de materiais a que pertence o telureto de bismuto consegue transferir apenas correntes muito pequenas, mas suficientes para serem utilizadas no interior dos chips.

Elétrons sem caminho de volta

Esta quase mágica é possível graças a elétrons surpreendentemente bem-comportados. O spin de cada elétron é alinhado com o movimento do elétron - um fenômeno chamado efeito spin Hall quântico e descoberto recentemente. Este alinhamento é um componente-chave na criação de dispositivos spintrônicos, componentes que vão muito além dos atuais componentes eletrônicos.

"Quando você atinge algo, normalmente ocorre um espalhamento, com alguma possibilidade [da partícula] retornar," explica o teórico Xiaoliang Qi. "Mas o efeito spin Hall quântico significa que não é possível retornar pelo mesmo caminho de ida."

É esse "detalhe" que permite que os elétrons fluam sobre a superfície do telureto de bismuto - e de outros materiais que venham a apresentar a característica de isolante topológico - virtualmente sem resistência. Os elétrons vão se chocar, mas apenas se desviarão, nunca retornando, não aquecendo o material e resultando em um fluxo de eletricidade extremamente eficiente.

Próximo da aplicação prática

E os pesquisadores descobriram que o telureto de bismuto é ainda melhor do que os teóricos haviam previsto.

"Os teóricos chegaram muito perto," explica Chen, "mas há uma diferença quantitativa. Os experimentos mostraram que o telureto de bismuto pode tolerar temperaturas ainda mais altas do que os teóricos previram. Isto significa que o material está mais próximo da aplicação prática do que pensávamos," diz o pesquisador.

Extremamente entusiasmante

E o telureto de bismuto não é um material exótico, ele forma cristais tridimensionais e pode ser crescido facilmente pelas técnicas tradicionais. A partir daí, tudo o que será necessário será dopá-lo, acrescentando elementos para lhe dar as características necessárias para a fabricação dos componentes eletrônicos desejados.

Os pesquisadores chamaram a descoberta das novas propriedades do telureto de bismuto de "algo extremamente entusiasmante." Segundo eles, o material "poderá nos permitir construir um componente eletrônico com novos princípios de funcionamento."

Bibliografia:

Experimental Realization of a Three-Dimensional Topological Insulator, Bi2Te3

Y. L. Chen, J. G. Analytis, J. H. Chu, Z. K. Liu, S.-K. Mo, X. L. Qi, H. J. Zhang, D. H. Lu, X. Dai, Z. Fang, S. C. Zhang, I. R. Fisher, Z. Hussain, Z.-X. Shen

Science

June 11, 2009

Vol.: Published Online

DOI: 10.1126/science.1173034