Cientistas criam microscópio de papel que custa menos de 2 dólares
Confira outras descobertas inusitadas que renderam prêmios às equipes envolvidas
Descobertas envolvendo um acidente de laboratório, caracóis venenosos e um instrumento científico feito de papel são alguns dos avanços obscuros, peculiares ou complicados homenageados na quarta-feira (14) com prêmios que celebram pesquisas que tiveram um grande, embora inesperado, impacto na sociedade.
Três equipes de cientistas ganharam o Golden Goose Awards 2022, um prêmio organizado pela Associação Americana para o Avanço da Ciência, por seus projetos de pesquisa que saíram de momento de: “espere, o é isso?”, para avanços pioneiros.
“O Golden Goose Award nos lembra que potenciais descobertas podem estar escondidas em todos os cantos e ilustra os benefícios de investir em pesquisa básica para impulsionar a inovação”, disse Sudip S. Parikh, diretor executivo da AAAS e editor executivo da família de periódicos Science.
Aqui estão as descobertas premiadas deste ano, que iluminam o caminho imprevisível da ciência e os benefícios de investir em pesquisas que podem não compensar imediatamente
O microscópio de papel que quebra as regras sacudindo a ciência
Mais de uma década atrás, o bioengenheiro da Universidade de Stanford Manu Prakash estava na selva tailandesa em uma viagem de campo para sua pesquisa sobre a raiva quando teve a ideia de um microscópio barato e fácil de usar.
“Eu vi este microscópio de US$ 50 mil em uma selva no meio do nada, trancado em uma sala. Foi um momento irônico. Pude ver imediatamente que não era a ferramenta certa”, disse Prakash, professor associado e membro sênior do Instituto Woods para o Meio Ambiente da universidade.
Por que essa peça essencial de equipamento científico que poderia ajudar a diagnosticar doenças devastadoras como a malária estava sem uso? Era volumoso e difícil de transportar, exigia treinamento para operar e era difícil de manter. Por mais delicado e caro que o instrumento fosse, mesmo técnicos treinados podem ficar nervosos em usá-lo, explicou Prakash.
Prakash imaginou um microscópio barato que poderia ser usado por qualquer pessoa em qualquer lugar, mas que fosse poderoso o suficiente para ver uma única bactéria. Junto com seu colega Jim Cybulski, Prakash criou o Foldscope – um microscópio compacto feito de papel e uma única lente esférica.
“Foi preciso uma quantidade imensa de engenharia. Naquela fase inicial, eu estava sentado ao lado de laboratórios com microscópios de um milhão de dólares. Queríamos fazer um microscópio a um preço de US$ 1.”
As pessoas inicialmente acharam a ideia um pouco boba, disse Prakash, e conseguir financiamento para o trabalho foi um desafio.
Avanço rápido para 2022. O Foldscope não é tão barato quanto um dólar, mas a um custo de $ 1,75 para fazer, é uma pequena fração do preço da maioria dos equipamentos de laboratório.
A ampliação final do telescópio é de cerca de 140x, poderosa o suficiente para ver um parasita da malária em uma célula. Os instrumentos foram implantados em todo o mundo em uma variedade estonteante de aplicações. No ano passado, na Índia, o Foldscope foi usado para identificar um novo tipo de cianobactéria. O microscópio também ajudou a identificar drogas falsas, disse Prakash.
Prakash disse que o Foldscope — e a premissa mais ampla da ciência frugal — tem um papel maior a desempenhar em um mundo repleto de desinformação: “Quero trazer a ciência para as mãos de todos. Torne-o mais pessoal. Dissociamos a vida cotidiana do processo da ciência”.
Uma agitação paralela que transformou a neurociência
Como cientistas trabalhando nas Filipinas na década de 1970, os bioquímicos Baldomero Olivera e Lourdes Cruz, professora emérita da Universidade das Filipinas Diliman, acharam difícil conseguir os suprimentos certos para a pesquisa de DNA.
“Tivemos que encontrar algo para fazer que não exigisse equipamentos sofisticados porque não tínhamos nenhum”, disse Olivera, um distinto professor da Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Utah, em um vídeo produzido para os prêmios Golden Goose.
Olivera e Cruz criaram o que esperavam ser um projeto paralelo frutífero. Os caracóis de cone são comuns nas Filipinas e sempre fascinaram Olivera, que colecionava conchas quando criança. A dupla decidiu pesquisar a natureza do veneno que os caracóis usavam para paralisar suas minúsculas presas de peixes.
A equipe descobriu que os compostos bioativos no veneno eram pequenas proteínas conhecidas como peptídeos. Depois de se mudarem para os Estados Unidos e se juntarem aos estudantes de pós-graduação da Universidade de Utah, Michael McIntosh e o falecido Craig T. Clark, Olivera e Cruz descobriram que alguns dos peptídeos do veneno reagiam de forma diferente em camundongos do que em peixes e sapos.
Descobriu-se que em mamíferos os compostos estavam envolvidos na sensação de dor, em vez de paralisia muscular.
“Havia essa incrível mina de ouro de compostos”, disse McIntosh no vídeo. Ele agora é professor e diretor de pesquisa de psiquiatria na Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Utah.
O trabalho em um tipo de composto dos venenos, conhecido como ômega-conotoxina, levou ao desenvolvimento de um potente analgésico, ziconotida, comercialmente conhecido como Prialt.
Seu trabalho em conotoxinas também transformou a neurociência. Outros cientistas estão agora explorando a possibilidade de usar conotoxinas para tratar uma ampla gama de doenças, incluindo vício, epilepsia e diabetes.
Como um acidente de laboratório levou a uma maneira de corrigir a visão
O acidente de laboratório mais famoso da história da ciência, quando o mofo contaminou uma das placas de Petri de Alexander Fleming, levou à descoberta em 1928 do primeiro antibiótico — a penicilina.
Muito menos conhecido é o acidente de laboratório que contribuiu para o desenvolvimento do LASIK, um procedimento a laser para corrigir problemas de visão, incluindo miopia e hipermetropia. É um procedimento que permitiu que milhões de pessoas em todo o mundo abandonassem seus óculos para sempre.
No início dos anos 1990, Detao Du era um estudante de pós-graduação na Universidade de Michigan no laboratório de Gérard Mourou, um físico e professor francês. Morou, juntamente com a física canadense Donna Strickland, desenvolveu uma técnica óptica que produz pulsos de laser curtos e intensos que podem perfurar pontos precisos sem causar danos ao material circundante.
Essa descoberta rendeu a Mourou e Strickland, professor do departamento de física e astronomia da Universidade de Waterloo, no Canadá, o Prêmio Nobel de Física de 2018.
Uma noite, enquanto trabalhava no laboratório, Du acidentalmente levantou seus óculos enquanto alinhava os espelhos de um laser de femtosegundo, então um tipo muito novo de laser que emitia um pulso de luz extremamente curto. O globo ocular de Du captou um raio perdido.
“Ele veio ao meu escritório muito preocupado. Ele estava com medo de que fechassem o laboratório”, disse Morou, que encorajou Du a procurar um médico.
Du foi tratado por Ron Kurtz, então estudante de medicina em estágio no Kellogg Eye Center da Universidade de Michigan.
“Quando dilatamos o olho, o que vi foi um número muito pequeno de queimaduras muito precisas, o que chamaríamos de retina bem no centro de sua retina”, disse Kurtz em um vídeo produzido para os prêmios Golden Goose. “Eu estava curioso para saber que tipo de laser era esse.”
Convencido de que poderia ter uma aplicação médica, Kurtz se reuniu com a equipe de Morou e acabou realizando pesquisas com Du, que se recuperou rapidamente da lesão. Depois de um ano, eles apresentaram suas descobertas em uma conferência de óptica em Toronto em 1994.
Lá, eles encontraram e se uniram a um pesquisador que já estava investigando lasers para corrigir a visão chamado Tibor Juhasz, então pesquisador da Universidade da Califórnia. Em 1997, Kurtz e Juhasz fundaram a IntraLase, uma empresa que se concentrava na comercialização da técnica LASIK sem lâmina para cirurgia ocular corretiva.
Mourou disse que nunca imaginou que seu laser de precisão teria aplicações além da física. Ele também deu crédito à liderança da universidade, que, embora insistisse em melhores protocolos de segurança, não fechou seu laboratório como temia. Em vez disso, os funcionários financiaram algumas das pesquisas que levaram à técnica de cirurgia ocular corretiva.
“Foi preciso um acidente como esse para realizar um novo campo”, disse Mourou, que acrescentou que Du não sofreu efeitos duradouros de sua lesão.
