Projetos de Pesquisa

Este projeto aborda a presença de MPs no baixo estuário do Rio Amazonas e o papel de tais MPs como vetores de metais em ambientes aquáticos, com os seguintes objetivos: (i) detectar a presença de MPs no baixo estuário do Rio Amazonas, caracterizando-os de acordo com suas propriedades físicas e químicas; (ii) estimar a quantidade de MPs na coluna d'água e sedimentos em dois períodos sazonais distintos, verificando eventuais diferenças espaciais e temporais; (iii) relacionar os resultados deste projeto a dados hidrodinâmicos a serem obtidos em projetos de pesquisa parceiros; (iv) avaliar o papel dos microplásticos presentes no baixo estuário do Rio Amazonas como transportadores de metais.

O projeto trata de Segurança Hídrica, um dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável e envolve o diagnóstico da poluição por microplásticos em águas costeiras do Estado de São Paulo, e o desenvolvimento de adsorventes de base biológica para monitoramento/remoção de antibióticos do meio aquoso.

https://site.unifesp.br/cepidaries/

A resistência antimicrobiana (AMR) tem sido considerada uma das principais ameaças à raça humana no século XXI. Está em curso um exemplo de adaptação Darwiniana rápida e imparável por meio da seleção natural, na qual os micro-organismos estão em constante evolução para sobreviver aos antimicrobianos. Nesta luta, os micro-organismos levam vantagens ao menos que abordagens eficazes para controlar e prevenir a propagação de AMR sejam desenvolvidas. Neste projeto é proposto a criação do Instituto Paulista de Resistência aos Antimicrobianos (Antimicrobial Resistance Institute of São Paulo-ARIES) que reunirá pesquisadores de 5 universidades paulistas com especialistas de órgãos públicos (EMBRAPA, CETESB) e representantes do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), do Ministério da Saúde e da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), e da Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS). Este projeto ambicioso e pioneiro tem como objetivo convergente o enfrentamento à AMR através de conceitos de Saúde Global e Saúde Única. A mitigação da ameaça de AMR requer uma abordagem multidisciplinar que reconheça e interfira nas causas da AMR na interface humano-animal-ambiente. O ARIES contará com cinco pilares principais para atingir nossos objetivos principais: 1) Observatório Socio-ambiental e Centro de Ciência de Dados: vigilância dos ecossistemas envolvidos no surgimento e disseminação da AMR; 2) Caracterização da evolução microbiana, mecanismos de AMR, adaptação e patogenicidade dos microrganismos; 3) Desenvolvimento e validação de novas estratégias de controle e prevenção da AMR em humanos, animais e meio ambiente; 4) Tradução das iniciativas de sucesso em politicas empresariais e de Saúde Pública; e 5) Difusão de ARIES - Conhecimento em conexão à Sociedade, Educação e Divulgação. ARIES não só contribuirá para a elaboração de um sistema de vigilância mais sofisticado e abrangente, capaz de detectar precocemente o surgimento de AMR no contexto de Saúde Única, mas também gerará novas estratégias para responder, conter e prevenir as infecções resistentes em instituições de saúde, na produção de alimentos e na comunidade.

As Ciências Moleculares correspondem a um novo paradigma da Química que foca em problemas multidisciplinares, atuando nas interfaces das sub-áreas da química e nas fronteiras com outras ciências, como biologia, ciências da saúde e engenharias. O entendimento dos processos biológicos, dos processos moleculares no meio ambiente, bem como o domínio da química médica e dos materiais e suas aplicações, evolui com o entendimento das propriedades e engenharia das moléculas. O domínio das Ciências Moleculares conduzirá a um novo patamar do conhecimento humano. Entretanto, para alcançar esse desenvolvimento é necessária uma forma de pensar não apenas inter e multidisciplinar, mas transdisciplinar. Nesse contexto, o diálogo entre as ciências extrapola o conteúdo disciplinar, alterando percepções e comportamentos. E entende-se que somente pela ação integrada de diferentes visões do conhecimento humano será possível a resolução de questões complexas contemporâneas. Uma questão complexa urgente é como atender de forma mais eficiente a demanda sempre crescente por energia e alimentos, mantendo em níveis aceitáveis os impactos sobre o ambiente e a saúde das populações. Nesse aspecto, cabe ressaltar como exemplo, nem o conhecimento dos níveis aceitáveis ainda é uma realidade em diversas atividades. Sem a ação transversal integrada de pesquisadores de áreas distintas, a produção desse tipo de conhecimento e de tecnologias mais eficientes é prejudicada. O INCT-CIMOL será uma ferramenta de condução desse processo, estimulando pesquisadores de diversas áreas do conhecimento a trabalharem em conjunto na resolução de problemas complexos, tendo a química das moléculas como objeto central. Com a disponibilidade de ampla rede de infraestrutura multiusuário, o apoio a missões de estudantes e docentes, o compartilhamento de espaços físicos, além da ação de equipes multidisciplinares, o INCT-CIMOL irá alcançar esse novo paradigma, contribuindo para formação diferenciada de recursos humanos. O INCT-CIMOL conta com 59 pesquisadores de todas as regiões do país, distribuídos em 23 instituições de ensino (públicas e privadas) de pesquisa e empresas, além de 20 pesquisadores colaboradores da Argentina, Estados Unidos, Eslováquia, França, Portugal e Reino Unido.

Entre 2013 e 2017, longos períodos de estiagem criaram uma crise no abastecimento de água que afetou 48% dos municípios brasileiros, causando graves problemas para a saúde pública, economia e meio ambiente. Soluções tradicionais, baseadas em sistemas centralizados de fonte-única de abastecimento de água, têm-se mostrado ineficazes no Brasil e em países em desenvolvimento. Assim, o principal objetivo deste projeto é o de criar novas soluções "híbridas hidroeconômicas", ou seja, aquelas que reduzam a vulnerabilidade no abastecimento em cidades e no campo e tratem águas contaminadas, a partir do uso integrado de métodos clássicos e inovadores de Engenharia, gestão e técnicas baseadas na natureza (Nature, Engineering and Management based Solutions, NE&MS). O desenvolvimento de métodos de remediação de aquíferos contaminados por fontes multipontuais e dispersas, com base em NE&MS, proporcionará avanços científicos inédito ao País e poderá gerar tecnologias patenteáveis. O trabalho está fundamentado na modelação de fluxo e transporte reativo em aquíferos (acoplado a modelo de água superficial); conceitos de alocação de recursos hídricos e uso conjuntivo de águas superficiais e subterrâneas; soluções de tratamento de águas subterrâneas de baixo custo (barreiras reativas, com foco no nitrato e contaminantes emergentes); recarga manejada de aquíferos (MAR); e sistemas híbridos de captação aquífero-rio (river bank filtration). Tais soluções serão avaliadas dentro de um novo arranjo administrativo de gestão de recurso hídrico, que levará em conta aspectos socioeconômicos, hábitos sociais dos usuários e "produtores públicos e privados de água", e as políticas de uso da terra. As soluções técnicas e de envolvimento institucional serão testadas de forma pioneira em um estudo nas cabeceiras das bacias hidrográficas dos rios Bauru-Batalha, onde se localizam parte dos municípios de Bauru, Piratininga e Agudos (SP). Toda a experiência científica interdisciplinar de ponta nas áreas de hidrogeologia, Engenharia Hidrológica, socioeconomia e governança hídrica, baseada no desenvolvimento e adaptação de NE&MS, permitirá criar uma plataforma digital hidroeconômica de múltiplas soluções que auxiliará na gestão dos recursos hídricos adequada às condições biofísicas e socioeconômicas do Estado de São Paulo. O Projeto SACRE ademais traz uma outra novidade, que é o envolvimento das principais lideranças institucionais na gestão dos recursos hídricos subterrâneos do País, incluindo universidades (USP, UNESP, UNICAMP e UNIFESP), agências de governo (Instituto Geológico, CETESB, IPT, SIMI), consorciadas às universidades de Waterloo (Canadá) e Hiroshima e Okayama (Japão), recebendo apoio formal do governo do Estado de São Paulo. Ao final do Projeto SACRE, um fórum permanente será criado e que apoiará a gestão das águas subterrâneas, através das agências governamentais parceiras.

A poluição por fármacos é preocupação mundial pelos efeitos deletérios oriundos da presença dessas substâncias no meio ambiente, principalmente em ecossistemas aquáticos, onde são frequentemente e crescentemente reportadas. Muitos fármacos apresentam ação antiparasitária, inseticida e inibidoras de organismos patogênicos, mas também afetam espécies-chave em ecossistemas e promovem resistência antimicrobiana. Outros são disruptores endócrinos, agentes imunomoduladores e neurológicos, interagindo com diversos organismos, afetando seu desenvolvimento em diferentes estágios do ciclo de vida. Emergem ainda outras questões complexas, como os efeitos deletérios decorrentes de seus derivados - produtos de degradação e metabólitos - e de ações sinergéticas advindas de interações entre diferentes substâncias (fármacos e não fármacos) sobre os organismos vivos. Monitorar e controlar fármacos no meio ambiente traz implicações diretas e indiretas ao alcance de diversos Objetivos para o Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde, tais como: a) Água Potável e Saneamento; b) Saúde e bem-estar; c) Vida na água; d) Vida terrestre; d) Cidades e comunidades sustentáveis e, e) Consumo e produção sustentável. A maioria dos trabalhos que visa identificar, monitorar e remover fármacos dispersos no meio ambientes não se baliza em uma estratégia de lógica de mercado para estabelecer as moléculas-alvo, levando ao consumo de tempo e recursos para desenvolver métodos analíticos e de tratamento que nem sempre se destinam as substâncias efetivamente relevantes no prejuízos à vida. O presente projeto empregará dados de comercialização de fármacos nos diferentes municípios dos estados de São Paulo e da Paraíba, fornecidos por empresa parceira que atua em inteligência de mercado, associados a dados físico-químicos, toxicológicos, farmacocinéticos e de tratamento de água e esgoto para definir moléculas-alvo de estudo em etapas de: 1) Predição de quantitativos de substâncias farmacêuticas possivelmente presentes em corpos hídricos, e 2) Priorização das moléculas que deverão ser alvo de estudo em cada estado. As predições e as priorizações serão realizadas para sete classes terapêuticas, nomeadamente: i) analgésicos, antipiréticos e antitérmicos; ii) hormônios; iii) antineoplásicos e agentes imunomoduladores; iv) antibióticos; v) antidepressivos, vi) anti-hipertensivos e; vii) antidiabéticos. A proposição dos estudos de predição e priorização para ambos os Estados se fundamenta em suas diferenças socioeconômicas e culturais, que levam a realidades distintas de acesso ao consumo de medicamentos, seja por limitações financeiras e de prescrição médica, devido a qualidade e disponibilidade de atendimento, ou hábitos regionais. Como etapa 3 será realizada a verificação das moléculas definidas como moléculas-alvo através de análise de corpos hídricos representativos de cada estado. Na etapa 4 serão realizados estudos de fotoestabilidade em meio aquoso das moléculas-alvo definidas para identificar os principais produtos de degradação, obtendo-se informações sobre substâncias delas derivadas que possam ser de interesse para estudos toxicológicos e de monitoramento ambiental. Na etapa 5 serão desenvolvidos métodos analíticos para monitoramento das moléculas-alvo estabelecidas e de estratégias para sua remoção do meio aquoso. Visando contribuir com seu uso efetivo e com a economia do Brasil, os métodos serão preferencialmente de custo menor que os de referência e envolverão princípios de Bieconomia e Economia Circular, com o cuidado de atender a acurácia necessária. Os dados de predição e priorização serão difundidos para a comunidade acadêmica e gestores públicos, visando contribuir para pesquisas e elaboração de políticas públicas relativas à questão.

Esta proposta trata da falta de uma abordagem de gestão integrada da bacia hidrográfica que concilie a gestão dos recursos ecológicos e serviços ecossistêmicos, as necessidades de saúde e bem-estar da população e o desenvolvimento socioeconômico que subsidie a elaboração de planos de adaptação necessários para fazer frente aos riscos relacionados as mudanças climáticas. Objetivo: aprofundar e inovar a produção de conhecimento e formação de pessoas no tema de governança dos riscos ambientais e elaboração de planos de adaptação às mudanças climáticas, por meio da construção e análises de cenários a fim de subsidiar políticas de enfrentamento, adaptação e transição para sustentabilidade nas quais a saúde e bem-estar da população sejam um dos elementos centrais no âmbito da gestão de bacias hidrográficas. Método: O projeto propõe a construção e análise dos cenários, com o uso do software Soil & Water Assessment Tool (SWAT) para análise integrada das intrínsecas relações entre recursos hídricos, uso do solo, clima e mudanças climáticas que servirão de base para a análise do nexo ambiente -serviços ecossistêmicos -desenvolvimento socioeconômico -saúde e bem-estar.A área de estudo será a Bacia Hidrográfica Sorocaba-Médio Tietê. O SWAT é um modelo de análise em escala de bacia hidrográfica largamente utilizado. O projeto propões ainda a co-construção com envolvimento dos diversos atores que atuam na gestão dos recursos naturais, tanto do âmbito local quanto estadual. Resultados Esperados: Além das publicações de artigos científicos e formação, será um modelo piloto de suporte a decisão baseado em evidências, para ser aplicado na gestão de bacias hidrográficas, permitindo integrar dados de disponibilidade hídrica, qualidade da água, mudanças climáticas, serviços ecossistêmicos e demandas socioeconômicas. Espera-se que este modelo sedimente mudanças estruturais na governança dos recursos naturais e suas relações com o desenvolvimento socioeconômico e serviços ecossistêmicos.

Desenvolvimento de protocolos que demonstrem a viabilidade de aplicação de abordagem didática experimental para aulas de Química Analítica Qualitativa em microescala. São objetivos específicos: 1) desenvolvimento de métodos eletrográficos, 2) desenvolvimento de spot tests (testes em placas de toque), 3) desenvolvimento de microchips em poliéster para separações analíticas, 4) análise por micrografia de cristais obtidos nas separações em microcanais e 5) desenvolvimento de estratégias para recolhimento e identificação de produtos gasosos em microescala.

Desenvolvimento e aplicação de métodos quimiométricos e qualimétricos nas áreas de química, ambiental e médica.