Mais de um ano se passou e ainda estamos vivendo uma guerra contra o COVID-19. Contudo, vemos avanços tanto no quesito detecção quanto na percentagem de indivíduos vacinados, embora a vacinação não garanta 100% de imunização.

Ainda temos as mutações do vírus gerando novas variantes.

Diante disso, faz-se mais que necessário, primeiramente, que as técnicas de detecção sejam mais eficientes e confiáveis. 

O teste PCR é considerado, na atualidade, o padrão ouro devido se mostrar superior às outras técnicas em relação às características citadas acima.

O que é PCR e sua origem?

A sigla PCR significa Polymerase Chain Reaction, traduzindo, Reação da Polimerização em Cadeia (RPC). A descoberta foi realizada em 1983 pelo ganhador do prêmio Nobel de química, nesse mesmo ano, Mullis.

Esta reação se baseia na amplificação de uma sequência de DNA. Diante disso, a partir de um fragmento de DNA, conhecido como primer, ou iniciadores, do genoma viral, o método PCR se utiliza.

Além disso, o método acusa não só se o indivíduo está infectado naquele instante mas também se o mesmo já foi infectado anteriormente.

Mas como o PCR é realizado?

O teste PCR é dividido em três fases. Primeiro, temos a coleta da amostra do indivíduo com a inserção do swab na cavidade nasal. Posteriormente o material é selado em um tudo para que não haja contaminação.

A segunda fase se baseia na extração do material genético (DNA ou RNA) presente na amostra sem danificá-lo. Depois, esse material é adicionado a uma mistura contendo os primers, os dNTP’s e enzimas.

Por último, temos o PCR propriamente dito, isso quer dizer, a aplicação da reação de polimerase em um termociclador onde a amostra sofre aumento e redução de temperatura.

A reação

A reação de polimerase ocorre em ciclos, onde a taxa de replicação é dada por 2^n ciclos.

Comumente, o primeiro ciclo ocorre em etapas individuais, por exemplo, desnaturação, anelamento e extensão e alongamento.

Primeiramente, na desnaturação, o aquecimento faz com que haja um rompimento das ligações de hidrogênio da fita de DNA.

Já o anelamento ocorre com a redução da temperatura até que esta atinja um valor suficiente para que permita a ligação dos primers com a fita. Entretanto, este valor de temperatura deve ser bem especificado, pois em temperaturas muito altas não haverá ligação. Em oposição, muito baixas farão com que essa ligação seja ineficiente.

Por fim, tem-se a extensão/alongamento. Nesta etapa, a enzima utilizada na reação sintetiza novas cadeias. Essa ação enzimática depende que a temperatura seja ideal para o tipo de enzima, bem como o tempo de reação.

Essa enzima, é, em grande maioria, a Taq polimerase, que recebeu esse nome devido a sua extração da bactéria Thermus aquaticus.

Em cada etapa de extensão, ocorre a duplicação do DNA.

Sobretudo, utiliza-se de 25 a 40 ciclos no método PCR.

Terminado os ciclos, fazemos a análise e interpretação dos resultados obtidos.

A análise é feita com o método de eletroforese em gel de agarose ou poliacrilamida.

Limitações do método

Similarmente a outros métodos, o PCR também possui limitações. Sendo assim, a presença de inibidores de polimerase na amostra e limitações no reagente podem vir a causar o efeito platô. Isso quer dizer que a reação é cessada não havendo mais amplificação da molécula alvo, gerando resultados não confiáveis.

Em suma, a técnica do PCR pode ser aplicada em diversas áreas. Por exemplo, em testes genéticos, na medicina forense, dentre outras.

Enfim… tem curiosidade sobre algum assunto? Interaja com o Blog da Engenharia! Vamos desenvolver nossos conhecimentos juntos!

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A garimpagem é uma atividade de extração mineral que utiliza tecnologia básica. A maioria dos garimpos que existem procuram especificamente por ouro e diamantes.

O garimpo é uma atividade de extração mineral que existe no mundo há muito tempo.

Os primeiros sinais desta atividade remontam ao século XV, quando os europeus partiram em busca de novas terras para conquistar os seus recursos minerais. Por outro lado, no Brasil, com a busca por ouro e diamantes em Minas Gerais no século XVIII, o garimpo começou a crescer.

Fatores Negativos

No entanto, garimpo não só gera riqueza, mas também traz uma série de problemas para a região, muitos dos quais são problemas sociais.

Isso se deve à baixa qualidade de vida dos garimpeiros, que vivem em pequenas aldeias sem nenhuma infraestrutura (água tratada, esgoto, saneamento, escolas, etc.).

Eles também costumam invadir terras impróprias, como áreas protegidas nacionais e indígenas, com base em confrontos violentos, destruindo a paz.

A atividade garimpeira também causa um grande impacto ambiental na região amazônica.

Não há dúvida de que a principal causa de inúmeros efeitos é o mercúrio, substância utilizada para remover as impurezas do ouro. Em outras palavras, o mercúrio é tóxico e contamina os trabalhadores, rios, peixes, animais selvagens e pessoas que usam as águas da região.

Ilegalidade no Contexto CoronaVírus

Notícias recentes indicam que, durante a pandemia do coronavírus, a extração mineral em áreas protegidas aumentou.

Garimpos clandestinos sem controle de saneamento são um meio para espalhar o novo coronavírus nas aldeias indígenas, no que resulta a exposição da população local ao risco do Covid-19 e às consequências de práticas ilegais.

As terras indígenas mais afetadas pela extração ilegal de ouro são: Kayapó, Munduruku (todas no Pará) e Yanomami (em Roraima e Amazonas). Em outras palavras, a área combinada desses três territórios equivale à área do Estado de São Paulo e faz parte da área mais bem preservada da Amazônia brasileira.

Imagens de satélites e de sobrevôo analisadas pela Rede Xingu + indicam que a destruição de terras indígenas por garimpo ilegal se tornou uma “epidemia” para três terras indígenas e quatro unidades de proteção na Bacia do Rio xingu, no Pará.

De acordo com a coalizão de ONGs indígenas, associações comunitárias tradicionais e instituições da sociedade civil, apenas de abril a maio de 2020, a atividade garimpeira destruiu 562 hectares de terras, o que acrescentou outros 21,5 mil hectares de desmatamento na área do rio Xingu.

Com a disseminação da covid-19 pelo país, a invasão de garimpeiros dentro das terras indígenas e unidades de conservação representa uma dupla ameaça: o contágio dos povos indígenas e populações tradicionais e a destruição da floresta, afirmou a Rede Xingu+ em texto…

Dados alarmantes

Segundo dados do Greenpeace, entre janeiro de 2020 e abril de 2020, 72% de todas as atividades de garimpo na região amazônica ocorreram em unidades de conservação e terras indígenas.

Além disso, 2019 é considerado um ano recorde de invasões, com um total de 160 invasões e desenvolvimento ilegal de terras indígenas de janeiro a setembro. Ou seja, em comparação com 2018, esse é um aumento de 40%.

Outro fato que acompanha a invasão é o desmatamento: de agosto de 2018 a julho de 2019, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) registrou 9.762 quilômetros quadrados de desmatamento, o maior número em uma década. Como resultado, foi derrubado um total de 423 quilômetros quadrados de terra. Em comparação com 2018, isso representa um aumento de 74%.

Em termos de unidades de proteção, entre janeiro e abril de 2020, o garimpo destruiu 879,8 hectares de floresta, um aumento de 80,62% em relação aos 487,12 hectares de desmatamento no mesmo período de 2019.

Medo

Em suma, essa realidade também afetou gravemente o povo Yanomami de Roraima. Há décadas que os seus antepassados ​​são invadidos pelos Garimpeiros, e estão bem conscientes do grave impacto desta ilegalidade na natureza, no seu estilo de vida e na saúde da população.

Na pandemia, eles temem que os mais de 20.000 garimpeiros ilegais usem a TI Yanomami para mineração, o que pode prejudicar suas famílias devido à contaminação da Covid-19, e exigem que o estado os evacue com urgência de seus territórios.

Gostou no artigo? Leia mais sobre garimpo clicando aqui.

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Em dezembro de 2019, foi detectado um  novo tipo de vírus na região de Wuhan – China ao qual foi dado o nome COVID-19. Desde então, a cada dia que passa, o número de infectados e mortos vítimas do vírus vem aumentando.

Uma pesquisa feita à Organização Mundial da Saúde – OMS, o número de casos confirmados totalizam mais de 90 milhões no mundo. Diante dessa situação, diversos profissionais, tais como da Engenharia Química, vem buscando soluções de forma a auxiliar na imunização e na não propagação do vírus.

Uma visão geral da Engenharia Química.

Tendo um olhar macro, podemos perceber que a química está presente em tudo em nosso cotidiano. Sendo assim, é difícil pensar em algo que não passe por um processo químico ou tenha explicação química, desta forma, podemos assumir que a Engenharia Química esta presente dia a dia em nossas vidas.

Essa presença faz com que os profissionais desta área tenham um conhecimento vasto que englobam outras áreas da ciência definindo-a, como “Engenharia Universal”.

Essa universalidade nos permite empregar nossos conhecimentos em diferentes campos de atuação, a depender da especialização e ou interesse do engenheiro. E claro, em um olhar micro, no combate ao COVID-19.

E qual a atuação de Engenharia Química contra o COVID?

Retrocedendo ao início do ano de 2020, diversos jornais informaram que a demanda por álcool em gel aumentou de for exponencial e que os fabricantes desse produto não conseguiram conter essa demanda por falta de insumos.

Uma parte da composição do álcool em gel, mais especificamente o polímero acrílico (espessante) com a função de dar a forma gelatinosa,  é importada o que retardaria a formulação do  ,e, com a alta do dólar os preços chegaram ao consumidor de forma inflacionada.

Ao propósito de conter esse problema profissionais da Engenharia Química buscaram novas alternativas para substituir a falta do espessante.

A engenharia e as áreas de atuação

Na Indústria de Polímeros, a Engenharia Química tem seu espaço na descoberta e produção de novos polímeros para a produção de Face-shields, tubos para coleta de exames, seringas …

O impacto relacionado a insumos atingiu igualmente a Indústria Farmacêutica para a produção de substâncias como vitamina C, dipirona e paracetamol, dentre outros.

Cabe ressaltar que ainda não há um medicamento próprio para o COVID-19, sendo assim, a Engenharia Química atua na produção e descoberta de fármacos e vacinas apropriadas ao combate à pandemia, conhecendo novas rotas de síntese, estabilidade, eficácia, tempo de vida útil, efeitos colaterais que poderão advir e de que maneira aumentar a produção sem que perca sua eficácia.

Lembrem-se, as moléculas reagem por mecanismos diferentes, o que era pra ajudar pode vir a piorar dependendo da situação.

Na indústria química, temos a produção de água sanitária (solução de NaClO), atuando como desinfetante tanto em ambientes residuais quanto hospitalares bem como a  descoberta de novos reagentes para que se possa identificar de forma mais eficaz o vírus num menor espaço de tempo possível.

A tecnologia da impressora 3D foi utilizada em alguns países para produção de equipamentos no tratamento da COVID, contudo, a barreira do custo dos insumos necessário foi contornada com profissionais da Engenharia Química no desenvolvimento de novos polímeros, específicos para essa tecnologia, mais baratos.

No quesito ambiental, tivemos uma atuação desses profissionais.

Mas o que tem a ver a Engenharia Química, COVID-19 e Meio Ambiente?

A resposta é TUDO!

Sabemos que no mundo ideal nada funciona perfeitamente. Os processos químicos industriais geram subprodutos, que, em alguns casos não possui valor de mercado e necessitam ser eliminados.

Para isso, esses efluentes necessitam e devem ser encaminhados para uma Estação de Tratamento de Efluentes de forma a amenizar o impacto causado no meio ambiente.

Os processos industriais também necessitam de energia elétrica assim como na forma de calor.

Em resumo, para gerar energia em forma de calor faz-se necessário uma grande queima de combustível resultando na emissão de gases poluentes para a atmosfera. Sem contar com os processos que por si só liberam gases como subprodutos. Logo, deve ser encaminhado para uma Estação de tratamento de Gases (ETG).

Um último aspecto ambiental é na utilização de solventes cujo volume necessário é muito maior que a escala laboratorial e ou plantas piloto. Muitos destes não podem ser eliminados e necessitam de uma etapa de recuperação.

Em conclusão, agora conseguimos entender o alinhamento né? A Engenharia Química busca integrar a necessidade de suprir a demanda, no menor custo possível e que estejam dentro do aspecto da sustentabilidade.

Mas calma!

Essas atividades não são executadas exclusivamente pelos profissionais da área? Por exemplo: Farmacêuticos na produção de fármacos.

SIM … E NÃO!

O que é executado por estes profissionais é na escala laboratorial. Nem sempre o que funciona no laboratório funciona em escala industrial. As proporções estequiométricas das reações irão mudar ao se tentar fazer um Scale-up.

Ou seja, a Engenharia Química intervém de forma a auxiliar a realização desta transição de forma a suprir toda a demanda requerida pelo mercado. Não se esquecendo dos sistemas de gestão integrada: Qualidade, Segurança e Meio Ambiente.

Veja aqui um artigo sobre latinha inteligentes que gelam em 90 segundos!

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Links úteis falados no vídeo:

▶ Parceria entre Dassault Systèmes e Xometry: https://bit.ly/2UZGpUw
▶ Plataforma MySolidworks.com: https://bit.ly/2RtAvsv
▶ Tecnologia aplicada na construção do hospital em Wuhan-China: https://bit.ly/3ca2khu
▶ Torne-se um produtor no Marketplace MAKE https://bit.ly/3dSMarketplaceMake (No menu superior, clicar em “Become a Partner”

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