Eletrônica flexível e quorum sensing estão entre as prováveis pesquisas a serem laureadas com o Prêmio Nobel de Química

Fonte: ^©Bertil Jonsson/Shutterstock

Medalha do Prêmio Nobel

    Faltando apenas duas semanas para o anúncio do Prêmio Nobel de química de 2022, o provedor da Web of Science Clarivate publicou seus laureados com base em número de citações – pesquisadores cujo trabalho está entre os 0,01% das publicações mais citadas.

  Zhenan Bao da Universidade de Stanford, EUA, poderá ser uma das agraciada por suas pesquisas com eletrônica flexível e pele eletrônica, materiais eletrônicos orgânicos e poliméricos que podem ser aplicados em robótica leve, próteses, inteligência artificial e monitoramento da saúde.

  A Clarivate também destacou os cientistas norte-americanos Bonnie Bassler e Peter Greenberg, das Universidades de Princeton e de Washington (EUA), respectivamente, por suas descobertas do quorum sensing, um sistema de comunicação química intercelular que permite que as bactérias detectem e respondam à população celular por meio da regulação de genes. Bassler foi um dos agraciados com o prêmio Wolf de 2022 em Química, ao lado da pioneira em química bioortogonal Carolyn Bertozzi e Benjamin Cravatt, que desenvolveram perfis de proteínas baseados em atividades. Geralmente os vencedores de um prêmio Wolf muitas vezes são laureados com o Nobel.

  Finalmente, Daniel Nocera da Universidade de Harvard, EUA, foi selecionado por suas pesquisas sobre transferência de elétrons acoplada a prótons. O mecanismo é importante para muitos processos bioquímicos, incluindo fotossíntese, fixação de nitrogênio e redução de oxigênio. Seus estudos poderiam eventualmente levar a sistemas fotossintéticos artificiais.

     Em seu vigésimo ano, a análise da Clarivate tem sido surpreendentemente precisa, com 64 laureados com maior quantidade de citações que receberam prêmios Nobel, incluindo 10 laureados com o Nobel de Química. Entre estes, estão os vencedores de 2020 Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier, e um dos laureados de 2019, John Goodenough. Todos os três foram laureados com o maior número de citações em 2015.

     Assim como no ano passado, a química bioortogonal, com quase 42% dos votos, lidera a pesquisa do Twitter realizada por Stuart Cantrill, diretor editorial dos periódicos de Física e Química da Nature. Um prêmio para esta área de pesquisa está 'muito atrasado'. No entanto, uma pessoa merecedora dessa honraria poderia ser Katalin Karikó, que desenvolveu a tecnologia de mRNA, a qual está sendo muito utilizada no desenvolvimento de algumas vacinas contra a Covid.

    O Prêmio Nobel de Química de 2022 será anunciado na quarta-feira, 5 de outubro.

Sociedade Americana de Química (American Chemical Society) Homenageia os Heróis da Química de 2022

 

Os químicos foram reconhecidos por suas contribuições para embalagens sustentáveis, cimentos dentários, tratamentos de câncer de mama e formulações de proteção ou tratamento da COVID-19

Créditos: Moderna

Profissionais da Química na fábrica da Moderna em Norwood, Massachusetts, USA.

           Equipes de químicos da 3M, Dow, Eli Lilly and Company, Merck & Co, Moderna e Pfizer foram homenageados com o Prêmio “Heróis da Química de 2022”, a maior honraria da American Chemical Society (ACS) para cientistas químicos industriais.

         Lançado em 1996, o prêmio anual Heróis da Química reconhece cientistas químicos industriais cujos trabalhos levam ao desenvolvimento de produtos comercializados de sucesso enraizados na química para o benefício da humanidade.

         A presidente da ACS, Angela K. Wilson, resumiu em poucas palavras o sentimento de gratidão aos químicos dessas empresas: “Tenho a honra de reconhecer a 3M, Dow, Lilly, Merck, Moderna e Pfizer por tornar o mundo um lugar melhor em uma variedade de capacidades por meio de química inovadora”.

         A equipe de químicos da 3M está sendo reconhecida pelo desenvolvimento do RelyX Unicem e do Universal Dental Cements. Estes cimentos de resina autoadesivos de alto desempenho e fáceis de usar simplificaram os fluxos de trabalho da cirurgia odontológica e praticamente não causam sensibilidades pós-operatórias.

         O time de químicos da Dow desenvolveu as linhas de embalagens sustentáveis Elite e Innate. Estes polietilenos (PE) aprimorados precisos, sob demanda, sob medida molecular e aprimorados têm aplicações que vão das embalagens flexíveis de alimentos até sacos industriais de transporte para serviços pesados (big bags).

         Os químicos da Eli Lilly and Company desenvolvramu o Verzenio (abemaciclib), um inibidor seletivo de CDK4 e CDK6 aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA para o tratamento do câncer de mama em estágio avançado e metastático.

         As outras três equipes estão sendo homenageadas por seu trabalho no desenvolvimento de formulações que protegem ou tratam a COVID-19. Os cientistas químicos da Merck and Co desenvolveram o antiviral Lagevrio (molnupiravir) que teve uso autorizado pela FDA contra a COVID-19 em dezembro de 2021; já, os cientistas químicos da Moderna desenvolveram a vacina Spikevax mRNA COVID-19 que foi usada pela primeira vez nos EUA em dezembro de 2020; enquanto que os cientistas químicos da Pfizer desenvolveram o antiviral Paxlovid que recebeu autorização de uso emergencial da FDA contra a COVID-19 em dezembro de 2021.

Fonte: Nina Notman, especial para C&EN, ^©2022 American Chemical Society

Fotografia do Projeto Capela da Ciência Selecionada para a Seção Chemistry in Pictures da Revista C&EN (Chemical and Engineering News)

      

     The reaction procedure shown in the photo is as follows: 50 mL of concentrated H2SO4 are added to a beaker, then the same volume of ethanol is added. The ethanol slowly diffuses into the acid as it is less dense than H2SO4. At the time of formation of two visible liquid phases (ethanol/H2SO4), 500 mg of potassium permanganate is added and the formation of sparks is observed at the ethanol/H2SO4 interface. These sparks originate from the exothermic oxidation of ethanol with potassium permanganate in the presence of concentrated sulfuric acid.

      In ethanol, the hydroxyl carbon is bonded to only one carbon atom, that is, the two other ligands are hydrogen, with two places for the nascent oxygen to attack: initially, there will be the formation of an aldehyde (acetaldehyde), then the continuous oxidation, and other nascent oxygen attacks the carbonyl carbon and produces a carboxylic acid (acetic acid), according to the reaction:

Note: The reaction between potassium permanganate and sulfuric acid produces a greenish sludge-like liquid that is a mixture of potassium sulphate (K2SO4), water (H2O) and dimanganese heptoxide (Mn2O7). The heptoxide, when it comes in contact with any organic material (ethanol), promotes a violent combustion reaction.

    This reaction and others are connected with Chemistry teaching activities and scientific dissemination realized on the Science Chapel project. The goal of the Science Chapel project is to develop engaging demonstrations for high school students.

Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2021: Desvendando o maior órgão do corpo humano por meio das sensações de calor, frio e tatuais

 

     O Nobel de 2021 em fisiologia ou medicina foi compartilhado por dois pesquisadores dos Estados Unidos, cujo trabalho ajuda a explicar a nossa capacidade de sentir o tato e perceber a temperatura. Os cientistas David Julius, da Universidade da California, em São Francisco (USA) e Ardem Patapoutian do Instituto de Pesquisas Scripps, em La Jolla, Califórnia (USA), foram reconhecidos pelo Comitê do Nobel por suas descobertas dos receptores de temperatura e do toque.

      David Julius realizou experimentos usando a capsaicina (substância responsável pela picância (calor) presente nas pimentas do gênero Capsicum) para identificar o canal iônico sensível à temperatura conhecido como TRPV1. Essa descoberta foi publicada na revista Nature em outubro de 1997 e levou à descoberta de outros receptores que também estariam envolvidos na detecção da temperatura. Isso inclui o canal iônico TRPM8, independentemente mostrado por David Julius e Ardem Patapoutian em experimentos, os quais utilizavam o mentol para responder ao frio.

O canal iônico TRPV1 como sensor de temperatura foi descoberto pela primeira vez após experimentos utilizando a capsaicina.

Fonte: ^©The Nobel Committee for Physiology or Medicine/Mattias Karlén

 

          Em 2010, Ardem Patapoutian também identificou um tipo de célula que responde à força mecânica, uma vez que emitia um sinal elétrico quando cutucado com uma micropipeta. Após uma busca trabalhosa, o grupo de pesquisa de Patapoutian descobriu os dois canais iônicos mecanossensíveis, Piezo1 e Piezo2, responsáveis por aquele fenômeno. O Piezo2 em particular está presente em níveis elevados nos neurônios sensoriais. Além de seu papel essencial em nosso tato, o qual é sensível o suficiente para conseguir diferenciar entre superfícies que são praticamente idênticas, porém diferentes apenas pela presença de um único átomo, o Piezo 2 também ajuda a regular outros processos fisiológicos, como a respiração e controle da bexiga.

          O comitê do prêmio Nobel considerou que o conhecimento científico presente no cerne do prêmio deste ano está sendo usado atualmente para desenvolver tratamentos para uma ampla gama de doenças, incluindo a dor crônica.

 

Observação:

Em 2020, quando escrevi o capítulo: Sabores e aromas picantes das pimentas capsicum: explorando aspectos químicos e sensoriais para um livro da área de Gastronomia, discorri sobre a deliciosa picância das pimentas do gênero Capsicum, e ao pesquisar quais eram os possíveis sensores responsáveis em detectar o "calor" proveniente dessas pimentas me deparei logo com um artigo do Dr. David Julius publicado numa revista alemã.

Elétrons localizados no orbital 3d completamente preenchido do zinco podem participar de reações químicas

Um estudo teórico demonstra que o zinco (Zn) pode ter um estado de oxidação +3. A pesquisa desafia um conceito fundamental da Química, pois mostra que os elétrons do orbital d do Zn podem participar de ligações químicas.

Fonte: ^©Puru Jena/Virginia Commonwealth University.

Geometrias otimizadas dos ânions: (A) BeB₁₁(CN)₁₂³⁻, (B) BeB₂₃(CN)₂₂³⁻ e dos compostos neutros: (C) ZnBeB₁₁(CN)₁₂, (D) ZnBeB₂₃(CN)₂₂. Os átomos de boro são mostrados em verde, carbono em cinza, nitrogênio em azul, berílio em laranja e zinco em ciano.

Até recentemente, pensava-se que o Zn estava limitado ao estado de oxidação +2 devido à sua configuração eletrônica ser do tipo [Ar] 3d¹⁰4s². Agora, cientistas da Virginia Commonwealth University, nos Estados Unidos, calcularam que, se o zinco interagir com triânions supereletrofílicos altamente estáveis, o metal poderá gerar compostos de zinco com estado de oxidação +3.

Tentativas anteriores de persuadir o zinco a um estado de oxidação +3 foram realizadas usando-se três ânions separados, mas falharam, pois os ânions se uniram formando dímeros, em vez de se ligarem ao Zn. Na pesquisa divulgada aqui, os pesquisadores usaram triânions singulares, o BeBu₁₁(CN)₁₂^3- ou o BeB₂₃(CN)₂₂^3-, para evitar tais complicações. Os triânions recebem três elétrons do zinco e permanecem altamente estáveis indicando que os elétrons do orbital d do Zn participaram das ligações zinco-nitrogênio.

Apresentando estados de oxidação variáveis, o comportamento do Zn se alinha mais de perto com outros metais de transição.

Referência

H. Fang et al., Nanoscale, v. 13, p. 14041, 2021. (DOI: 10.1039/d1nr02816b).

A Ciência Química Vinda do Interior do Ceará

Mais de um 1/3 da produção científica da Universidade Estadual Vale do Acaraú (UEVA) publicada em língua Inglesa no ano de 2020 e indexada na base de dados Web of Science teve origem nos laboratórios do curso de Química da UEVA, em Sobral.

Produção Científica dos Pesquisadores(as) da UEVA Publicada em Língua Inglesa no Ano de 2020

De acordo com o relatório da FUNCAP sobre a produção científica do Estado do Ceará em 2020 publicada em periódicos internacionais (língua inglesa) indexados na Web of Science da empresa britânica Clarivate Analytics, no período de 01/01/2020 a 31/12/2020 e utilizando o filtro: affiliation para o descritor “universidade estadual vale do acaraú” os pesquisadores(as) da UEVA publicaram 44 artigos científicos registrados nessa base de dados.

O quadro a seguir apresenta os cursos da UEVA que mais contribuíram para a produção científica publicada em periódicos internacionais (língua inglesa) e indexados na base de dados Web of Science.

Curso	No de Artigos Publicados	Somatório das Citações	Média de Citações por Artigo Publicado	H-index (Índice H)	Artigos Publicados por Pesquisadores da UEVA (%)
Química	16	53	3,31	5	36,4
Zootecnia	10	11	1,10	2	22,7
Ciências Biológicas	08	18	2,25	2	18,2
Engenharia Civil	05	03	0,60	1	11,4
Enfermagem	03	05	1,67	1	6,8
Geografia	01	00	0,00	0	2,2
Outros	01	¾	¾	¾	2,2
Total da UEVA	44	89	2,02	5	100,0

 Observações:

1) O número de artigos e os percentuais consideram as co-autorias

2) Na verdade, o total de artigos publicados em língua inglesa e indexados no Web of Science em 2020 por pesquisadores(as) da UEVA foi 43, pois há um artigo publicado por uma estudante de iniciação científica que se diz aluna do curso de Ciências Biológicas da UEVA, porém a mesma não faz (e nunca fez) parte do colegiado deste curso.

Áreas de Pesquisa Relacionadas aos Artigos Publicados em Língua Inglesa no Ano de 2020 

Fonte: Clarivate Analytics, por meio da Plataforma Web of Science.

Disponível em: https://www-webofscience.ez11.periodicos.capes.gov.br/wos/woscc/summary/baeb78d7-e1cf-4427-87f6-feec1877cf10-04b41b4b/relevance/1

Acesso em: 16 Ago. 2021.

      

Entretanto, quando se consideram os artigos publicados tanto em língua inglesa como em língua portuguesa, os pesquisadores e pesquisadoras da UEVA contribuíram com 80 artigos publicados em periódicos internacionais (língua inglesa) e indexados na base de dados Web of Science.

O quadro a seguir apresenta os cursos da UEVA que mais contribuíram para a produção científica total publicada em periódicos indexados na base de dados Web of Science.

Curso	No de Artigos Publicados	Somatório das Citações	Média de Citações por Artigo Publicado	H-index (Índice H)	Artigos Publicados por Pesquisadores da UEVA (%)
Química	20	61	3,05	5	25,0
Zootecnia	15	17	1,13	2	18,8
Ciências Biológicas	12	30	2,50	3	15,0
Enfermagem	11	8	0,73	1	13,8
Pedagogia	5	2	0,40	1	6,30
Engenharia Civil	4	2	0,50	1	5,00
Geografia	4	0	0	0	5,00
Filosofia	2	0	0	0	2,50
Outros	7	¾	¾	¾	8,80
Total da UEVA	80	132	1,65	6	100,0

Observações:

1) O número de artigos e os percentuais consideram as co-autorias.

2) Na verdade, o total de artigos publicados em língua inglesa e indexados no Web of Science em 2020 por pesquisadores(as) da UEVA foi 79, pois há um artigo publicado por uma estudante de iniciação científica que se diz aluna do curso de Ciências Biológicas da UEVA, porém a mesma não faz (e nunca fez) parte do colegiado deste curso.

Áreas de Pesquisa Relacionadas ao Total de Artigos Publicados no Ano de 2020 

Fonte: Clarivate Analytics, por meio da Plataforma Web of Science.

Disponível em: https://www-webofscience.ez11.periodicos.capes.gov.br/wos/woscc/summary/1ca69163-6538-4b08-9260-5c559960f0a5-04913eb1/relevance/1. Acesso em: 16 Ago. 2021.