1. Modelagem de genes mestres e canalizadores usando redes booleanas sensíveis a contexto: Este projeto de pesquisa é desenvolvido em parceria com a USP e UFABC e visa: (i) estudar métodos para encontrar genes mestres e genes canalizadores em processos biológicos de interesse a partir de dados de microarrays; (ii) fazer um estudo para obter características matemáticas (condições necessárias e suficientes) que sejam cruciais para produzir genes mestres e canalizadores em redes de regulação gênica modeladas por redes com dependência temporal (por exemplo, como redes Booleanas sensíveis a contexto); e finalmente (iii) identificar dependências entre os genes mestres e/ou canalizadores e seus escravos (quem depende de quem) de forma a possibilitar propostas de modelos de redes. A identificação e modelagem de genes mestres e canalizadores, bem como a forma eles atuam e quais genes são por eles controlados, podem ter como consequência um grande impacto na área de saúde pública, tanto no diagnóstico como no tratamento de doenças (como o câncer, por exemplo) que afetam milhares de pessoas. Acreditamos que esta pesquisa é um passo para esta direção.

2. Análise e desenvolvimento de métodos estatísticos para inferência de redes biológicas por meio da teoria da informação: O objetivo deste projeto é o estudo e desenvolvimento de métodos estatísticos para a inferência de redes biológicas. O projeto é divido em duas partes: teórica e prática, a serem desenvolvidas em médio e longo prazo. Na parte teórica, analisaremos as propriedades locais e globais da predição intrinsecamente multivariada, do coeficiente de determinação e da informação mútua baseada no funcional de entropia de Tsallis em redes modelos, como funções critério para a inferência de redes. Na parte prática, utilizaremos as informações adquiridas na primeira parte para o desenvolvimento de um módulo (pacote) de inferência de redes para a plataforma R.

1. A Matemática na Pandemia de COVID-19: A utilização correta de ferramentas matemáticas permite uma melhor compreensão do mundo. A pandemia de COVID-19 está trazendo inúmeros dados e gráficos às pessoas em geral, e queremos aproveitar a oportunidade para mostrar a aplicação prática da Matemática a um tema de saúde que tem estado presente no dia a dia de todos nós. Através desses dados e gráficos que as pessoas têm acompanhado diariamente nas mídias, conceitos de como fazer e interpretar um gráfico, mudança de escala linear para logarítmica, ajuste de funções a dados experimentais, identificação de tendências, derivadas e integrais, são alguns dos conceitos que iremos abordar. Acreditamos que será uma boa ferramenta para professores de Matemática, do Ensino Médio e também dos anos iniciais de Ensino Superior, ilustrarem suas aulas, e uma boa oportunidade de mostrar aos estudantes como a Matemática pode ser útil na vida e descomplicada.

2. Física no Dia a Dia, conversando com o Departamento de Física da UNIFESP Diadema: O projeto de Extensão "Física no Dia a Dia, conversando com o Departamento de Física da UNIFESP Diadema" consiste em um conjunto de palestras presenciais de Física dirigidas para um público geral com docentes do Departamento de Física da UNIFESP, campus Diadema. As palestras serão realizadas em diversos locais públicos como a própria universidade, escolas, teatros, shopping centers, restaurantes, praças públicas, etc. As cidades onde ocorrerão as palestras poderão ser a própria Diadema ou municípios vizinhos como aqueles da região do ABC e São Paulo. Os locais e os temas das palestras serão escolhidos pelo palestrante. A periodicidade das apresentações será mensal. Tal periodicidade será suficiente para que o projeto se mantenha ativo no imaginário da população. Posteriormente, a universidade emitirá certificados para os participantes que solicitarem tal comprovante. Isso é especialmente importante para estudantes que precisem comprovar para suas instituições de ensino a participação em atividades complementares. O caráter de divulgação científica do projeto dificulta a curricularização da Extensão no presente caso porque não há ainda nenhuma unidade curricular implementada ou proposta abrangendo toda a Física. Assim, este projeto de extensão não envolve curricularização da Extensão.

1. Mecânica dos Fluídos.

2. Mecânica Quântica.

3. Divulgação Científica.

4. Jornalismo Científico (ênfase em Física e Matemática).

5. Ensino de Física.

6. Divulgação Científica, Tecnológica e Cultural.

1. Síntese por fotorredução de nanopartículas metálicas e híbridas com Ácido Aminolevulínico e Hexaminolevulinato e avaliação do potencial de aplicação antitumoral, antibacteriana e antiviral: O propósito deste projeto é a síntese de nanopartículas de ouro, prata e híbridas de prata-ferro, ouro-ferro e cobre-prata com o ácido aminolevulínico (ALA) e o hexaminolevulinato (HAL), utilizando fotorredução, uma rota verde e sustentável, e a avaliação do potencial de aplicação destas nanopartículas no tratamento e diagnóstico de doenças como o câncer e a Covid-19.

2. Utilização da espectroscopia de fluorescência e da nanotecnologia na detecção e controle de contaminação em Alimentos e Bebidas: Papelão, carne vencida, aditivos químicos em concentrações acima das permitidas, bactérias, agrotóxicos, antibióticos, zoonoses, etc. Qual é a qualidade dos alimentos que consumimos? Através da espectroscopia óptica, análise de como diferentes comprimentos de onda da luz interagem com a matéria, pode-se rapidamente determinar os compostos químicos em um dado alimento. Neste projeto, propomos o uso da espectroscopia de fluorescência para rastrear contaminação em alimentos e bebidas. Com esta técnica, é possível inferir diferentes propriedades de um alimento, como o teor de gordura, maturação, presença de microrganismos, pesticidas e antibióticos. Os resultados que serão obtidos serão confirmados por outras técnicas espectroscópicas e analíticas disponíveis em Diadema. Técnicas espectroscópicas são rápidas e fáceis de operar sem preparações de amostras complicadas. Além da detecção de contaminantes em alimentos e bebidas, propomos soluções para o controle de contaminação biológica, através da nanotecnologia. Serão preparadas embalagens biodegradáveis impregnadas com nanopartículas metálicas de prata e ouro por meio de processo de fotorredução a fim de controlar do crescimento de microrganismos dos alimentos

3. Utilização de Nanopartículas de Ouro como Agente Teranóstico de Aterosclerose: ste projeto tem como propósito elucidar mecanismos de acúmulo de PPIX nas placas de ateroma, o que contribuirá no diagnóstico precoce. Além disto, pretende-se associar um precursor da PPIX, o ácido delta aminolevulínico ou ALA, a nanopartículas de ouro (ALA:Au) que atuará com um agente fotossensibilizador permitindo a terapia ou a destruição das placas formadas. Desta forma o ALA:Au atuará como um agente teranóstico.

1. Estudos Aplicados em Sistemas Biológicos e Caracterização de Novos Materiais: Esse estudo pretende abordar problemas teóricos e experimentais no desenvolvimento de tecnologias e inovação na área de materiais e da saúde. Serão empregadas técnicas experimentais e teóricas para a compreensão dos processos de interação da radiação não-ionizante e ionizante com a matéria resultando em diferentes aplicações. Nos estudos de tecidos biológicos será empregada a espectroscopia óptica como técnica de diagnóstico não invasiva, rápida e quantitativa. Em termos de caracterização de novos materiais os estudos permitirão uma maior compreensão do papel desempenhado pelos defeitos estruturais nos processos de emissão de luz possibilitando diversas aplicações tecnológicas.

1. Desenvolvimento de adsorventes mesoporosos para remoção de antibióticos por adsorção em coluna: Atualmente pesquisas apontam que aproximadamente dois terços dos rios do mundo inteiro estão contaminados por antibióticos. Estes são os fármacos mais utilizados em seres humanos e animais no tratamento ou prevenção de doenças infecciosas ocasionadas pela presença ou persistência de bactérias no organismo do individuo. O atual tratamento da água de abastecimento não trata da eliminação de antibióticos e demais fármacos, os quais ainda não são abordados nos limites padrões de potabilidade. Nesse sentido, uma parte dos medicamentos, após tratamento, retorna à fonte mantenedora da água de abastecimento da população gerando microrganismos resistentes aos tratamentos e colocando sérios obstáculos à saúde pública. Vários são os processos possíveis de se aplicar para a remoção de antibióticos, tais como a biodegradação, fotocatálise, ozonação, processo Fenton e o processo de adsorção. Todas essas tecnologias apresentam vantagens e desvantagens, no entanto o processo de adsorção se apresenta como um método eficiente, prático e de menor custo quando comparado com os demais para a remoção de baixas concentrações de poluentes, como no caso de antibióticos. Uma nova classe de materiais, as sílicas mesoporosas MCM-41 e SBA-15 apresentam um forte potencial de aplicação para adsorção de antibióticos devido à possibilidade de difusão de moléculas de diâmetro cinético grande nos mesoporos. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o mecanismo de adsorção de antibióticos em sílicas mesoporosas, MCM-41, Al-MCM-41 e SBA-15, para potencial uso na remoção de antibióticos de águas residuais em colunas de adsorção. A adsorção dos antibióticos será realizada primeiramente em batelada para o estudo do efeito do tempo de contato que permitirá a construção das isotermas, a determinação dos parâmetros termodinâmicos e cinéticos e da capacidade de dessorção. As curvas de ruptura obtidas na adsorção em coluna serão modeladas empregando Redes Neurais Artificiais, considerando a isoterma e o coeficiente de difusão determinados experimentalmente.

2. Identificação, quantificação e monitoramento de DNA Tumoral Livre Circulante em sangue periférico em pacientes com Linfoma Difuso de Grandes Células B pela técnica de Varredura Z e de perfil personalizado de câncer por sequenciamento profundo: O Linfoma não-Hodgkin Difuso de Grandes Células B (LDGCB) é o subtipo de linfoma mais comum no Ocidente, e representa a décima primeira forma mais comum de câncer no Brasil. Devido à sua grande heterogeneidade clínica e biológica, é necessário um diagnóstico rápido e preciso para que se possa melhorar a sobrevida dos pacientes. Foi demonstrado anteriormente que uma técnica denominada Varredura Z (Z-Scan) é capaz de determinar a presença de DNA tumoral livre circulante no sangue periférico em tempo real. Por ser uma técnica altamente específica e sensível, poderá refletir com precisão a carga tumoral, auxiliando no diagnóstico dessas neoplasias e no monitoramento de doença residual mínima (controle pós tratamento). Devido ao aspecto inédito da Varredura Z como um método de identificação e quantificação em doenças onco-hematológicas, iremos realizar em conjunto uma técnica mais consolidada e de confiança para validação dos resultados observados. Para isso, utilizaremos o método denominado perfil personalizado de câncer por sequenciamento profundo (CAPP-seq). Prevemos implementar esta técnica inovadora baseada em propriedades físico-químicas do ctDNA que poderá ser usada futuramente para o diagnóstico rápido, não invasivo, de alta sensibilidade e especificidade, e de custo acessível de linfoma difuso de grandes células B no Sistema Único de Saúde (SUS). Além disso, a técnica poderá ser utilizada no monitoramento de ctDNA como biomarcador para a detecção precoce de respondedores lentos, rápidos e resistentes ao tratamento imunoquimioterápico.