Equipamentos são a última tendência mundial para observação de células vivas e detalhamento de moléculas
Criado a partir da associação entre o Instituto de Biologia (IB) e o Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW), o Instituto Nacional de Fotônica Aplicada à Biologia Celular (INFABiC) torna-se o primeiro Centro de Microscopia de Excelência Zeiss da América do Sul. No INFABiC são desenvolvidos estudos avançados de microscopia em materiais biológicos com a utilização de lasers de última geração e técnicas e equipamentos ópticos não lineares. Neste laboratório de perfil multiuso já são disponibilizados nove microscópios com técnicas de microscopia para toda a comunidade acadêmica, sendo que esta parceria com a multinacional alemã Zeiss, líder em tecnologia do setor óptico e optoeletrônico, permitiu a instalação de dois equipamentos de super-resolução – a última tendência mundial para observação de células vivas e detalhamento de moléculas.
“Esta nova aquisição do Super-Resolution vai nos levar para o nível molecular, para outro limite das nossas técnicas. Já temos toda a parte de óptica não linear, com seu sistema de manipulação molecular (como corte a laser), e agora incorporando um equipamento com pelo menos três técnicas diferentes”, afirma Carlos Lenz Cesar, professor titular colaborador do IFGW e que coordena o INFABiC juntamente com Hernandes Carvalho, docente do IB.
O INFABiC foi criado em 2009 com financiamento do consórcio CNPq/Fapesp para formação dos Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCTs), submetendo um projeto que contou com mais de 30 pesquisadores de várias instituições nacionais e 20 subprojetos – e teve o contrato renovado em 2014. “Fomos de longe os primeiros a ter toda a parte de ótica não linear montada no Brasil, desde o início com a perspectiva de disponibilizar um sistema de equipamentos para todas as áreas – física, química, biologia, engenharia química, engenharia de alimentos, medicina, farmácia”, recorda o professor do IFGW.
Outra perspectiva foi de que um pesquisador envolvido com uma questão médica ou biológica, por exemplo, não tivesse que perder tempo para entender o funcionamento dos equipamentos e poder usá-los. “Na discussão da criação do INFABiC, uma pessoa da Biologia disse que havia dois tipos de alunos: aquele que olhava para um equipamento muito caro e morria de medo de usá-lo, sem obter resultado algum; e o outro, valente, que quebrava o microscópio e ninguém mais usava. O reitor da época, professor Fernando Costa, atendeu ao nosso pedido de contratação de dois especialistas com nível de doutorado para operar os equipamentos. Isso foi um grande fator de sucesso, já que o pesquisador confia que seu resultado vai sair sem precisar entender tudo de laser.”
Em 23 de outubro aconteceu o 7º Workshop Téorico-Prático, evento anual com palestras sobre diferentes tipos de microscopia para usuários e pesquisadores de diversas instituições do país – e em que se oficializou o INFABiC como Centro de Excelência Zeiss. No auditório lotado por alunos e pesquisadores, Christian Hellriegel, especialista do Centro de Excelência Zeiss do Harvard Center for Biological Imaging, falou sobre suas experiências na área para em seguida, no IFGW, fazer uma demonstração dos novos Super-Resolution adquiridos pelo laboratório da Unicamp.
Segundo Carlos Lenz, o workhop se deu não apenas em função dos novos equipamentos, mas de toda uma negociação entre INFABiC e Zeiss para um acordo de mais longo prazo. “Independente dos novos microscópios, todos os que compramos anteriormente também eram Zeiss. Como já tínhamos uma estrutura imensa e uma quantidade de usuários muito grande, resolvemos transformar o INFABiC em um centro de excelência da Zeiss. Poderíamos ter simplesmente comprado os equipamentos e receber o treinamento da empresa, mas agora temos um acordo para vários anos com comprometimento de ambas as partes.”
Bruno Martins Lima, diretor da área de Microscopia da multinacional alemã, adianta que os pesquisadores do INFABiC terão preferência para observar e opinar sobre toda nova tecnologia que a empresa introduzir no país. “Eles vão poder participar das reuniões bienais que promovemos com todos os centros de excelência, na ideia de facilitar a colaboração entre eles. Também podemos trazer colaboradores da América do Sul para conhecer o centro e as nossas tecnologias. Há toda uma contrapartida para tornar a parceria duradoura, sendo que o contrato não prevê remuneração em dinheiro; a empresa abrirá um crédito que poderá ser convertido em mais produtos e serviços.”
Lima informa que a Zeiss surgiu há 172 anos e possui 30 mil funcionários no mundo, estando presente de forma direta em 40 países – no Brasil, há 90 anos, sendo a segunda multinacional alemã mais antiga aqui estabelecida. “Temos quatro grupos de negócios: de microscopia, que viemos tratar hoje; a área médica, com ênfase em oftalmologia e neurocirurgia; de metodologia industrial, com medição de alta precisão nas indústrias automotiva e espacial; e de lentes de óculos, com fábrica própria em Petrópolis. A Zeiss tem hoje a maior base instalada de equipamentos de alta precisão óptica para a área de ciências da vida.”
Aplicações
O professor Carlos Lenz, que é físico da área de óptica e fotônica, esclarece que a óptica se tornou fundamental para a biologia celular por lidar com as únicas técnicas que possibilitam observar eventos acontecendo em tempo real. “A espectrometria de massas, por exemplo, é uma técnica destrutiva, em que se tira um pedaço da amostra e, quando se vai fazer a análise, não se vê nada acontecendo. A óptica é a única técnica com sensibilidade para se observar uma única molécula; outras poderiam chegar a uma molécula, mas com um tempo de observação absurdamente grande, enquanto na óptica o tempo é tão curto que se pode acompanhar o seu movimento.”
Para Francisco Breno Teófilo, mestrando do IB orientado pelo professor Hernandes Carvalho, os dois novos microscópios de super-resolução são extremamente importantes para o desenvolvimento de pesquisas de ponta na área de biologia celular. “O Super-Resolution permite elucidar determinados aspectos que não poderíamos observar com outros equipamentos. No meu caso, como investigo mitocôndrias na próstata, é fundamental um equipamento de alta resolução para compreender a estrutura dessa organela. O uso dessas tecnologias vem crescendo no estudo das mitocôndrias em pesquisas relacionados ao metabolismo”.
Isabella Barbutti Gonçalves, também orientanda de Hernandes Carvalho, está no final do doutorado, tendo como objeto de estudo uma proteína que não deveria estar presente em células de próstata – e que com os novos microscópios podem ser observadas em 3D. “A proteína está normalmente na corrente sanguínea. Com esses equipamentos consigo ver melhor em que células e regiões de células a proteína está presente ou não. Um aspecto dos mais importantes é a possibilidade de cultivar a célula tridimensionalmente, deixando-a mais parecida com uma próstata normal em comparação com o modelo bidimensional.”
