Iniciativa O espaço entre nós, localizada no Living 360° / Foto: Camila Cunha
Conectar estudos do ambiente aeroespacial, simulações de microgravidade e áreas como Engenharias, Fisioterapia, Farmácia, Educação Física, Medicina e Ciências Aeronáuticas. Esse é o conceito do Laboratório de Engenharia Aeroespacial – MicroG. A iniciativa O espaço entre nós localizada no térreo do Living 360°, prédio 15 da Universidade (Av. Ipiranga, 6681 – Porto Alegre/RS), faz referência às soluções criadas pelo Laboratório. O projeto é uma das nove iniciativas do ecossistema de inovação Campus Living Lab, em que Universidade, sociedade, governo e empresas trabalham juntos para elaborar soluções centradas no uso real da tecnologia e no desenvolvimento sustentável.
O MicroG, implementado na PUCRS há 20 anos, é um espaço de muldisciplinar que contribui para que professores, pesquisadores e alunos atuem vivenciando a inovação. Para o professor da Escola Politécnica, Júlio César Marques de Lima, coordenador do Laboratório, as pesquisas aeroespaciais e de gravidade possuem a capacidade de se relacionar com a solução de problemas do dia a dia. “Muitas das coisas que usamos hoje foram inventadas para serem aplicadas no espaço. Um exemplo disso é o velcro. E aqui também criamos vários projetos que possuem aplicação prática para melhorar e facilitar a vida das pessoas”, destaca.
Conheça mais sobre os produtos e soluções criadas no MicroG:
Plantas in vitro são multiplicadas para testes no MicroG / Foto: Bruno Todeschini
Da Biologia às Ciências Aeronáuticas
Entre os demais projetos criados no MicroG, está a Centrífuga de Hipergravidade. No equipamento, são realizados testes de aceleração do crescimento de plantas. Os processos ocorrem em parceria com pesquisadores e estudantes do curso de Biologia. “Já tivemos determinadas plantas que cresceram até 25% a mais com o procedimento na centrífuga. A CMPC Celulose Riograndense é parceira aqui e realiza experimentos para que a mesma árvore de eucalipto produza mais papel”, aponta Lima.
No MicroG também há equipamentos, utilizados em parceria com o curso de Ciências Aeronáuticas, que permitem o treinamento de pilotos. As soluções dão aos alunos experiências que simulam práticas, contribuindo para a preparação e segurança em voos.
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Simulador de microgravidade
Desenvolvida por professores e estudantes da Universidade, a Câmara de Pressão Positiva para Membros Inferiores (LBPP, na sigla em inglês), permite andar na gravidade da Lua sem sair da Terra. O projeto é reconhecido nacionalmente pelo seu pioneirismo e eficiência. Em 2015, a LBPP foi testada pela professora Sandra Maria Feliciano, de Porto Velho (RO), candidata brasileira do programa Mars One (viagem de ida à Marte).
Simulador de microgravidade é utilizado por jovens / Foto: Bruno Todeschini
Além de contribuir com pesquisas sobre a adaptação do corpo humano à outras gravidades, as simulações e estudos realizados com a LBPP também trouxeram inovação a processos de recuperação de lesões. O professor do curso de Fisioterapia da Escola de Ciências de Saúde e da Vida, Denizar Melo, destaca que com a gravidade da Terra o peso de uma pessoa se multiplica sobre as articulações dos membros inferiores e que o simulador permite reduzir o impacto, reabilitando mais rapidamente pacientes. “Ele pode ser utilizado na fisioterapia, por exemplo, em situações como cirurgias na bacia e no joelho. É um equipamento que pode estar em qualquer consultório, com custo e resultado melhores até mesmo do que a hidroginástica”, ressalta Melo.
Hand Grip Instrumentado
O Hand Grip é um equipamento usado na prevenção de doenças articulares e para o fortalecimento dos músculos do antebraço, punhos e mãos de pacientes que realizam hemodiálise. No Laboratório de Engenharia Aeroespacial-MicroG, o equipamento foi instrumentado com circuitos para monitoramento da carga e das repetições feitas por cada pessoa. O produto foi desenvolvido pelos professores Júlio César Marques de Lima e Denizar Melo. Lima ressalta que a adaptação possibilita o armazenamento de informações que podem ser acessadas pelo médico de forma rápida. O projeto também é resultado de estudos multidisciplinares entre Engenharias, Medicina e Fisioterapia. “Há muitas complicações quando o tratamento não é feito da forma correta pelos pacientes, e não havia como medir isso. Então, a adaptação que fizemos traz a resolução de um importante problema”, Melo.
Sobre o Campus Living Lab
As instalações, produtos, pesquisas e serviços atendem não só as demandas da Universidade, mas passam a compor um roteiro de inovação e empreendedorismo que beneficia toda a sociedade. As iniciativas já desenvolvidas são:
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Foto: Bruno Todeschini
De forma pioneira, a PUCRS e a CMPC Celulose Riograndense estudam o uso da tecnologia da hipergravidade para acelerar os processos de crescimento volumétrico e qualidade da madeira para celulose em Eucalyptus e Corymbia. As sementes das plantas foram expostas aos efeitos desse método simulado (nas escalas 3, 5 e 7G, durante o período de um a nove dias, de forma direta e intermitente) no laboratório de Farmácia Aeroespacial Joan Vernikos do Centro de Pesquisa em Microgravidade da PUCRS (MicroG). Atualmente, os materiais seminais estão sendo avaliados em experimentos de campo na área florestal da CMPC, localizada na região de Guaíba (RS). Essa tecnologia está protegida por patente concedida nos Estados Unidos, com o pedido pendente de análise no Brasil e na Europa.
Para a simulação de hipergravidade, as sementes foram acomodadas em papel de germinação umedecido, e então colocadas em um protótipo de centrífuga construída no MicroG. “As sementes foram avaliadas quanto a taxa de germinação, tamanho das raízes e da parte aérea. O grupo controle consistiu de sementes não submetidas aos tratamentos de hipergravidade, mas mantidas nas mesmas condições de umidade, temperatura e luminosidade”, explica a professora Marlise Araújo dos Santos, coordenadora do MicroG.
Ainda, segundo a coordenadora, ao comparar as sementes submetidas à hipergravidade simulada com as sementes do grupo controle, foi observado que a simulação desse método proporcionou um aumento no número de sementes germinadas, assim como um incremento no tamanho e no desenvolvimento das mesmas. “Pesquisas realizadas em outras espécies vegetais, no Centro, demonstraram que a hipergravidade simulada pode alterar qualitativamente e quantitativamente a produção dos óleos essenciais, cujos componentes possuem diversas atividades terapêuticas. A próxima etapa é investigar o comportamento genético de diferentes espécies vegetais frente a diferentes protocolos desse método simulado”, diz.
Professor Leandro Astarita no Laboratório de Biotecnologia Vegetal
Foto: Bruno Todeschini
Na fase atual da pesquisa, as instituições estão investindo no desenvolvimento de um protótipo do equipamento para testes com materiais micropropagados. Essa nova fase de testes envolverá o Laboratório de Biotecnologia Vegetal da PUCRS, onde plantas cultivadas in vitro serão multiplicadas originando plantas-clone para os testes em hipergravidade. Segundo o coordenador do laboratório, professor Leandro Astarita, as plantas micropropagadas são mais suscetíveis a sofrerem modificações permanentes em seu desenvolvimento, permitindo uma avaliação mais precisa de alterações que levam a incrementos em materiais clonais conhecidos. “Possibilita identificar as mudanças e melhorias no crescimento, na qualidade da madeira e no produto final”, complementa.
Segundo Brígida Valente, pesquisadora da CMPC, com base nos resultados obtidos até o momento, é possível concluir que a hipergravidade apresenta potencial de aplicação em programas de melhoramento genético e deve ser cientificamente melhor entendida. “O uso de materiais clonais conhecidos possibilitará identificar claramente as alterações e melhorias no crescimento, na qualidade da madeira, e no produto final para o mercado de celulose”, comenta.
Diante deste cenário de várias possibilidades técnicas, esta é a proposta de sinergia entre PUCRS e CMPC, uma parceria para gerar inovação e criar valor de mercado. Desta maneira, é possível incrementar a competitividade do setor florestal e de celulose como um todo.
A grande expectativa dessa parceria com a CMPC se deve aos resultados positivos obtidos em outros experimentos (em menor escala), realizados pelos pesquisadores do MicroG, como nos casos da salsa, da rúcula e do manjericão. No teste da simulação da hipergravidade com a salsa foi extraído quatro vezes mais safrol (óleo essencial utilizado na fabricação de inseticidas biodegradáveis, de cosméticos e produtos farmacêuticos) do que das plantas controle. Com relação a rúcula, um componente descrito na literatura científica como anticancerígeno correspondeu a aproximadamente 50% da composição do óleo essencial da planta. Já as sementes de manjericão submetidas à hipergravidade geraram 3,5 vezes mais flores.
“Sabemos que o eucalipto é uma planta superior e, possivelmente, não terá o mesmo comportamento que as hortaliças testadas. Por outro lado, a simulação vem gerando reações positivas nas plantas”, enfatiza a coordenadora do MicroG.
