Com o avanço do novo coronavírus, estudos interdisciplinares se tornaram cada vez mais necessários. Dentre os diversos campos da ciência envolvidos nesta tarefa, a Física tem contribuído com conhecimentos e técnicas que permitem modelar, medir e prever o comportamento dos sistemas biológicos causadores da doença. “Um exemplo dessa contribuição é que a estrutura molecular do vírus SARS-CoV-2 foi determinada através de uma análise de cristalografia por raios X e de microscopia eletrônica. Outro ponto importante, é os medicamentos e as vacinas que podem combater a Covid-19 devem ser previamente simulados computacionalmente e, na fase de produção, investigados usando as técnicas físicas de microscopia eletrônica, difração e espalhamento de raios X”, explica a professora Ana Maria Marques, relatando os experimentos realizados por diversos grupos de pesquisa descritos na revista Physics Today, publicada neste mês.
A professora Michele Andrade, docente da Escola Politécnica, ainda destaca que a física é fundamental para a compreensão da extensão do contágio do coronavírus, pois trabalha diretamente nas simulações da dispersão de gotículas liberadas nos espirros e o nível de proteção de máscaras. “As simulações da física das partículas mostram que as gotículas maiores não viajam por uma distância longa por serem mais pesadas, mas as gotículas menores formam uma espécie de ‘nuvem gasosa’ que acaba se movimentando pelo ambiente e pode permanecer suspensa por várias horas”, salienta Michele.
A física também está presente nos hospitais que recebem os pacientes com sintomas da Covid-19, como dificuldade respiratória. De acordo com a professora Ana Maria, coordenadora do Grupo de Pesquisa em Imagens Médicas (NIMed), as técnicas de diagnóstico por imagem utilizando raios X são essenciais para a avaliação da gravidade do quadro dos pacientes. “As imagens da radiografia e da tomografia computadorizada mostram a extensão das áreas afetadas pela inflamação no pulmão devido a contaminação pelo novo coronavírus. A medicina nuclear também contribui para o diagnóstico, através da cintilografia de perfusão pulmonar, um exame que possibilita visualizar a extensão da perda de troca gasosa entre o sangue e o pulmão, auxiliando na avaliação da gravidade da doença”, ressalta a professora.
Físicos médicos Daniela Estácio, Diego Teixeira e Mayara Prata, que atuam no serviço de Radioterapia do Hospital São Lucas, realizando testes de controle de qualidade / Foto: Arquivo Pessoal
A Física Médica é um campo da física aplicada altamente interdisciplinar, que combina os conhecimentos da física, matemática e computação, com a biologia, anatomia e fisiologia para solucionar problemas relacionados à saúde e à medicina. No combate à Covid-19, os físicos médicos estão integrados na equipe de saúde, atuando diretamente no diagnóstico e tratamento de pacientes.
Além de garantirem a qualidade dos equipamentos envolvidos no diagnóstico por imagem, eles atuam no desenvolvimento de sistemas computacionais de comunicação, processamento e análise digital de imagens. “Estes sistemas apoiam o médico no diagnóstico e possibilitam uma avaliação mais exata da condição de saúde do paciente e da extensão da doença, sendo útil para tomada de decisões em relação ao tratamento. Adicionalmente, os físicos médicos atuam no apoio à qualidade da telerradiologia, que é um braço da telemedicina”, comenta a professora Michele Andrade.
Segundo ela, na telerradiologia, exames de imagem realizados em áreas rurais ou mesmo em hospitais podem ser enviados e analisados remotamente por vários médicos. Além disso, a rápida disseminação do coronavírus amplificou o valor das ferramentas de telerradiologia, pois permitem que o médico radiologista trabalhe fora do hospital e isso reduz o risco de contágio desse profissional da saúde.
Já no ambiente hospitalar, os físicos médicos atuam nas áreas de diagnóstico por imagem e na radioterapia. “Na área de diagnóstico por imagem, a função do físico médico é garantir que as imagens produzidas pelos equipamentos de radiografia, tomografia computadorizada, medicina nuclear, ressonância magnética e ultrassom tenham qualidade e confiabilidade para um diagnóstico confiável e seguro para os pacientes e para a equipe técnica. Na radioterapia, o físico médico é responsável por planejar, em conjunto com o médico, a melhor forma de tratar pacientes com câncer, utilizando feixes de radiação emitidos por aceleradores lineares, para destruir células malignas e preservar as células saudáveis”, resume a professora Ana Maria Marques, como pode ser visto em mais detalhes na Associação Brasileira de Física Médica.
Configuração geral da rede neural artificial utilizada para realizar a classificação dos casos de Covid-19 e outras doenças, a partir das imagens de radiografia de tórax / Imagem: Medicom
Uma das pesquisas desenvolvidas no Laboratório de Computação em Imagens Médicas (Medicom) da PUCRS vem utilizando métodos de inteligência artificial para identificar padrões e analisar a extensão do comprometimento dos pulmões durante a Covid-19. A pesquisa, que conta com uma equipe interdisciplinar de físicos, cientistas da computação e médicos, está desenvolvendo algoritmos que pretendem auxiliar o diagnóstico por meio da diferenciação das imagens de raios X da Covid-19 e de outras doenças, além de possibilitar a identificação de características nas imagens que estejam relacionadas com a maior probabilidade de agravamento da doença.
A professora Ana Maria, coordenadora do Medicom, destaca que os resultados iniciais demonstraram uma alta porcentagem de sensibilidade. “Os primeiros resultados, utilizando redes neurais artificiais na diferenciação da Covid-19 de outros tipos de doenças respiratórias com base em imagens de radiografia de tórax de bancos de dados públicos, apresentaram uma sensibilidade de 95%”, relata. A pesquisa está sendo realizada em cooperação com o Laboratório de Engenharia Biomédica da Universidade Federal de Uberlândia. A coordenadora do laboratório ainda comenta que a pesquisa segue com novas fases. “Imagens estão sendo coletadas para ampliar a base de dados em melhorar o desempenho da rede neural. Adicionalmente, a investigação com as imagens de tomografia computadorizada está em andamento”, destaca Ana Maria.
No curso de graduação em Física Bacharelado: Física Médica, os estudantes desenvolvem competências para a formação de um profissional com perfil interdisciplinar. O curso oferece uma base sólida em física e matemática e conhecimentos específicos e práticos nas áreas aplicadas, como radiologia, medicina nuclear, radioterapia e proteção radiológica.
A graduação habilita os estudantes para atuar em instituições de saúde, como hospitais e clínicas, indústria, centros de pesquisa e órgãos públicos. Assim como na formação médica, após a graduação, os físicos médicos podem realizar uma residência multiprofissional de dois anos em hospitais credenciados, como no Hospital São Lucas, escolhendo uma das três áreas de atuação: medicina nuclear, radiodiagnóstico e radioterapia.
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Foto: Camila Cunha
No final dos anos 1950, a União Soviética largou na frente na corrida espacial. A nave Sputnik 1, em 1957, foi a primeira a entrar em órbita. O primeiro homem no espaço voou em 1961, e a primeira mulher, em 1963. Inicialmente, o destino era bem próximo: orbitar o nosso planeta, a 500 quilômetros de altura. Pouco, se pensarmos que isso equivale mais ou menos a um centímetro de altura sobre um globo escolar, mas muito se pensarmos nos desafios que isso implicava: a enorme energia para subir, o controle do foguete (praticamente uma bomba), os desconhecidos efeitos sobre o corpo humano e a perigosa reentrada na atmosfera.
Em 1962, tentando virar o jogo dos voos orbitais, o presidente norte-americano John F. Kennedy cria o projeto Apollo e faz seu famoso discurso prometendo chegar à Lua, a 400 mil quilômetros, ainda naquela década. Constituindo-se em grande empreendimento científico, não é possível reduzir o projeto à missão conduzida pelos astronautas Neil Armstrong, Buzz Aldrin e Michael Collins. Este e os voos seguintes, até a Apollo 17, eram a culminância de uma década de esforços, avanço e também de heroísmo, inclusive com mortes sem sequer sair do chão, como foi o caso da Apollo 1.
Assim, não sem dificuldades e depois de missões que circundaram a Lua (a Apollo 8 foi a primeira), em 20 de julho de 1969 o projeto alcançou o salto certeiro a um alvo quase mil vezes mais distante do que os voos orbitais desde a Terra.
Entretanto, nesses 50 anos, o avanço em termos de consciência espacial infelizmente parece ter sido menor. As versões céticas do pouso na Lua seguem presentes. Talvez estejamos até retrocedendo, haja vista as recentes discussões sobre a forma da Terra. Uma pesquisa recente do Datafolha mostrou que 11 milhões de brasileiros acreditariam que a Terra é plana.
Nesse sentido, talvez devêssemos comemorar fortemente também o feito da primeira circunavegação da Terra que agora em agosto completa 500 anos. Em 1519 ocorreu a partida da frota espanhola a mando de Fernão de Magalhães dos molhes de Sevilha que, andando sempre para oeste, retornou ao mesmo lugar, confirmando a esfericidade do nosso planeta. O retorno, três anos depois de uma só nau com 20 homens e sem Fernão, que morreu no caminho, mostra os desafios daquela também marcante aventura humana.
Voltando (ou indo) à Lua, no final dos anos 1970 as fontes de informação eram o jornal e o rádio. A TV engatinhava. O pouso foi um dos primeiros eventos transmitidos ao vivo via satélite. Assim, era natural haver certa desconfiança. O grau de escolarização geral era pequeno.
Logo depois, tal como aconteceu em muitos outros lugares, em Porto Alegre, milhares de estudantes foram ao Auditório Araújo Vianna ver uma das pedras da Lua. Embora tenhamos de admitir que uma pequena pedra de poucos gramas possa não ser muito convincente, esses pedaços presenteados pelo governo norte-americano a outros países, como o Brasil, também pretendiam ser uma prova da longa e inusitada jornada, além de servirem de propaganda da vitória americana na corrida à Lua. Felizmente, os pesquisadores não perdem muito tempo com esses debates, se é que assim podemos denominá-los. Quase 400 quilogramas de pedra foram trazidos pelas missões Apollo e elas, ainda hoje, são estudadas para entender melhor o nosso satélite.
Além disso, mesmo antes dos voos espaciais, os voos mentais já eram ousados. A ideia copernicana de que não somos o centro do Sistema Solar, embora comprovada apenas 200 anos depois, já tem quase cinco séculos. E a visão de que o Sol é só mais uma entre incontáveis estrelas agrupadas na Via Láctea, a qual, por sua vez, é apenas uma entre incontáveis galáxias, já tem bem mais de 50 anos.
Sim, fomos à Lua! O salto dado pela humanidade foi enorme e seu legado ainda se faz presente principalmente na atual sociedade tecnológica. Nesta semana, estamos celebrando os 50 anos de uma história que começa quando o desejo do homem era imitar os pássaros e que hoje ultrapassa os limites antes não imaginados.
Depois de tantas sondas e robôs lançados aos confins do Sistema Solar, pode-se dizer que o “pequeno passo” proveu seu “salto gigante”. Agora, outro salto tripulado se avizinha: um voo para Marte. A distância total é bem mais que mil vezes do que o salto dos voos orbitais à chegada na Lua. No espaço não se anda em linha reta. Até Marte os quilômetros são contados às dezenas de milhões. Os filmes de ficção científica já estão lá. Nós, do observatório astronômico da PUCRS, esperamos poder acompanhar mais essa real aventura humana.
No dia 22 de junho, um evento vai comemorar os 75 anos de Ciências Biológicas, Física, Matemática e Química. A partir de 2018, esses quatro cursos estarão juntos novamente, formando a Escola de Ciências da PUCRS.
Durante a programação, às 11h, no auditório do prédio 9, alunos e professores poderão participar da palestra Desafios para a ciência no mundo pós-moderno, com o ex-professor do Instituto de Física da UFRGS João Alziro Herz Jornada, que atuou ainda como presidente do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), de 2004 a 2015, e tem trabalhado na área de inovação e interação entre centros de pesquisa e empresas, além do desenvolvimento de novos processos de gestão estratégica e operacional de instituições do campo do conhecimento.
Após a palestra, haverá almoço comemorativo, por adesão, no Restaurante Panorama. Mais informações nas secretarias de cada Unidade.
Matemática, Física, Química e História Natural (a partir de 1973, Ciências Biológicas) um dia foram unidos na Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras. Em junho de 1942, houve a instalação definitiva desses cursos. Os demais que formavam a Faculdade – Filosofia, Geografia, História, Letras Clássicas, Letras Neolatinas, Letras Anglo-Germânicas, Pedagogia e Didática – começaram no ano seguinte. Os primeiros diretores foram o professor Eloy José da Rocha e o Ir. José Otão, que depois seria Reitor da PUCRS.
Em 1964, houve o desdobramento da Faculdade em três: Filosofia e Letras, Ciências (com os quatro cursos que fazem 75 anos em 2017) e Escola de Jornalismo. Um pouco depois, seria criada a Faculdade de Educação. Nos anos seguintes, mais desmembramentos que resultaram nas atuais Faculdades de Matemática, Física, Química e Biociências.
Fonte: Livro História da PUCRS – Volumes I e II, de Faustino João e Elvo Clemente, publicado pela Edipucrs
Estão abertas as inscrições para mais uma edição do Encontros de Física do Cotidiano para a Terceira Idade, promovidos pela Faculdade de Física da PUCRS. Para participar, é necessário ter 60 anos ou mais. As aulas ocorrerão às terças-feiras, das 9h30min às 11h30min, entre os dias 14 de março e 25 de julho. Durante os encontros, serão apresentados os fenômenos físicos presentes no dia a dia, por meio de experiências demonstrativas e de laboratório. O cronograma inclui visitas ao Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS, ao 8º Distrito de Meteorologia, ao Instituto do Cérebro do Rio Grande do Sul e ao Parque Científico e Tecnológico (Tecnopuc). As inscrições são gratuitas e podem ser feitas pelo telefone (51) 3320-3535.
Estão abertas as inscrições para mais uma edição do Encontros de Física do Cotidiano para a Terceira Idade, promovidos pela Faculdade de Física da PUCRS. Para participar, é necessário ter 60 anos ou mais. As aulas ocorrerão às terças-feiras, das 9h30min às 11h30min, entre os dias 14 de março e 25 de julho. Durante os encontros, serão apresentados os fenômenos físicos presentes no dia a dia, por meio de experiências demonstrativas e de laboratório. O cronograma inclui visitas ao Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS, ao 8º Distrito de Meteorologia, ao Instituto do Cérebro do Rio Grande do Sul e ao Parque Científico e Tecnológico (Tecnopuc). As inscrições são gratuitas e podem ser feitas pelo telefone (51) 3320-3535.
Para discutir o estudo dos vencedores do Prêmio Nobel de Física deste ano, a Faculdade de Física da PUCRS promove mais uma edição do evento Física às Seis e Meia na próxima segunda-feira, 7 de novembro. O ministrante será o professor da Faculdade Rinaldo Wander Montalvão, que falará sobre Baiacus, Donuts e Pretzels: A Estranha Geometria do Prêmio Nobel de Física 2016. A atividade ocorre entre 18h30min e 19h15min, no auditório (sala 224) do prédio 10 do Campus (avenida Ipiranga, 6681 – Porto Alegre). A palestra tem entrada franca, é aberta ao público e vale horas complementares para os alunos dos cursos de Física. Não é necessário realizar inscrição. Informações complementares pelo telefone (51) 3353-4174.
Foto: insspirito/pixabay.com
Nesta sexta-feira, 28 de outubro, o professor da Universidade Pedagógica Nacional da Colômbia Juan Carlos Orozco Cruz apresenta, às 13h, a palestra Os Estudos de Caso em História da Ciência e a Atividade Cultural do Ensino. O encontro ocorre no auditório do prédio 10 do Campus (avenida Ipiranga, 6681 – Porto Alegre) e é promovido pelo Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática da Faculdade de Física da PUCRS. A atividade é aberta ao público, gratuita e não requer inscrições prévias. Será fornecido atestado de comparecimento para validação de horas complementares. Informações complementares pelo telefone (51) 3320-3650.
Na palestra, Cruz falará sobre como a inclusão da história das ciências na educação científica enriquece o ensino e permite a construção de novos olhares sobre as dificuldades de aprendizagem. Em seus estudos, ele enfatiza a construção histórica da física quântica.
Estão abertas as inscrições para a 14ª edição do Encontro de Física do Cotidiano para a Terceira Idade, promovido pela Faculdade de Física da PUCRS. O objetivo é mostrar como a física está presente no dia a dia das pessoas. A atividade é gratuita e tem como público-alvo participantes com 60 anos ou mais. Os interessados podem realizar a inscrição pelo telefone (51) 3320-3535. O curso tem início no dia 16 de agosto e ocorre até 20 de dezembro, todas as terças-feiras, das 9h30min às 11h30min, na sala 109 da Faculdade de Física, prédio 10 do Campus (avenida Ipiranga, 6681 – Porto Alegre).
Durante os encontros, serão apresentados fenômenos físicos, por meio de experiências demonstrativas de laboratório. As aulas incluem visitas ao Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS, ao 8º Distrito de Meteorologia, ao Instituto do Cérebro da PUCRS e ao Tecnopuc. Outras informações pelo e-mail [email protected].
Estão abertas as inscrições para a 14ª edição do Encontro de Física do Cotidiano para a Terceira Idade, promovido pela Faculdade de Física da PUCRS. O objetivo é mostrar como a física está presente no dia a dia das pessoas. A atividade é gratuita e tem como público-alvo participantes com 60 anos ou mais. Durante os encontros, serão apresentados fenômenos físicos, por meio de experiências demonstrativas de laboratório. As aulas incluem visitas ao Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS, ao 8º Distrito de Meteorologia, ao Instituto do Cérebro da PUCRS e ao Tecnopuc. Os interessados podem realizar a inscrição pelo telefone (51) 3320-3535. Mais informações pelo e-mail [email protected]. O curso tem início no dia 16 de agosto e ocorre até 20 de dezembro, todas as terças-feiras, das 9h30min às 11h30min, na sala 109 Faculdade de Física, prédio 10 do Campus (avenida Ipiranga, 6681 – Porto Alegre).
Com o objetivo de mostrar como a física acompanha a vida das pessoas, a Faculdade de Física promove os Encontros de Física do Cotidiano para a Terceira Idade. Para participar, é necessário ter 60 anos ou mais. As aulas ocorrerão às terças-feiras, das 9h30min às 11h30min, entre os dias 15 de março e 26 de julho. Durante os encontros, serão apresentados os fenômenos físicos presentes no dia a dia, por meio de experiências demonstrativas e de laboratório. O cronograma inclui visitas ao Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS, ao 8º Distrito de Meteorologia, ao Instituto do Cérebro da PUCRS e ao Tecnopuc.
As inscrições são gratuitas e podem ser feitas pelo telefone (51) 3320-3535.
