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notícia Computador celular controla proteína que influencia o câncer

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É uma porta lógica totalmente biológica e funcionando dentro de uma célula.
[Imagem: Yashavantha L. Vishweshwaraiah et al. - 10.1038/s41467-021-26937-x]

 

 

Computação molecular

A criação de biocomputadores em nanoescala para uso médico é um sonho antigo de muitos cientistas.

 

Já foram criados processadores de DNA e até um bioprocessador dual-core dentro de uma célula humana, e agora acaba de nascer um novo "agente nanocomputador" projetado para funcionar nas células envolvidas no câncer.

 

É o primeiro componente molecular capaz de controlar a função de uma proteína específica que está envolvida no movimento celular e na metástase do câncer.

 

Isso abre o caminho para a construção de biocomputadores em nanoescala para a prevenção e o tratamento do câncer e de outras doenças.

 

"Nossa porta lógica é apenas o começo do que você poderia chamar de computação celular. Mas é um marco importante porque demonstra a capacidade de incorporar operações condicionais em uma proteína e controlar sua função. Isso nos permitirá obter uma compreensão mais profunda da biologia humana e das doenças e apresenta possibilidades para o desenvolvimento de terapias de precisão," disse o professor Nikolay Dokholyan, da Universidade do Estado da Pensilvânia, nos EUA.

 

Porta bio-lógica

O elemento central criado agora é uma porta lógica semelhante a um transístor, mas que consegue tratar múltiplas entradas para produzir uma saída controlável.

 

A porta lógica é formada por dois sensores projetados para responder a duas entradas - luz e a droga rapamicina. O alvo é a proteína quinase de adesão focal (FAK), escolhida porque ela está envolvida na adesão e no movimento celular, que são as etapas iniciais no desenvolvimento do câncer metastático.

 

"Primeiro, nós introduzimos um domínio sensível à rapamicina, chamado uniRapr, que o laboratório havia projetado e estudado anteriormente, no gene que codifica FAK," contou o pesquisador Yashavantha Vishweshwaraiah. "Em seguida, introduzimos o domínio, LOV2, que é sensível à luz. Assim que otimizamos os dois domínios, nós os combinamos em um projeto final de porta lógica."

 

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O biocomputador inibiu o movimento das células que espalham o câncer pelo corpo.
[Imagem: Yashavantha L. Vishweshwaraiah et al. - 10.1038/s41467-021-26937-x]

 

Inibição computacional do câncer

A equipe inseriu a proteína modificada em células cancerosas conhecidas como HeLa e, usando microscopia confocal, observou que não apenas podiam ativar rapidamente a FAK usando luz e rapamicina, como também que essa ativação resultava em mudanças internas nas células que aumentavam sua capacidade adesiva, o que acabou diminuindo sua motilidade.

 

"Nós demonstramos pela primeira vez que podemos construir um agente de nanocomputação funcional dentro de células vivas que pode controlar o comportamento celular," disse Vishweshwaraiah. "Também descobrimos algumas características interessantes da proteína FAK, como as mudanças que ela desencadeia nas células quando é ativada."

 

A equipe planeja agora sair das culturas de células e testar esses agentes de nanocomputação em organismos vivos.

 

fonte: inovacaotecnologica

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    • By Elifaz
      Bom dia a todos, gostaria de compartilhar com vcs sobre esse museu. 
      You are not allowed to view links. Sign in or sign up. Esse museu é uma iniciativa de um velho amigo Antonio Pereira.
      Que desde meados de 2006-2007 tem esse projeto pessoal em mente, a ideia é basicamente criar um acervo de equipamentos eletrônicos, dos mais variados tipos, desde telefones, fitas K7 a osciloscópios e equipamentos industrias e outras coisa relativas a eletrônica,  tudo isso baseado em doações, pra se ter uma ideia o museu ja conta com mais de 7 mil itens catalogados, clicando na pagina vcs poderão saber um pouco mais desse bela iniciativa do Antonio Pereira, um mestre e amigo que a vida me deu. 
      Desde já agradeço a tenção de todos. 
    • By elias.girardi
      Esquema básico de um transístor topológico.
      [Imagem: Michael S. Fuhrer et al. (2021)]
       
      Isolantes topológicos
       
      O que todos esperavam, um tanto ansiosamente, acaba de acontecer.
       
      Pesquisadores australianos conseguiram demonstrar o funcionamento de um transístor - o componente fundamental da eletrônica e da computação - usando a promissora classe de materiais conhecidos como isolantes topológicos, materiais que apresentam várias características interessantes porque suas propriedades eletroeletrônicas são diferentes em sua superfície e em seu interior.
       
      Os ganhos não são pequenos: As primeiras estimativas dão conta de que um transístor topológico apresenta perdas de energia que são, no mínimo, 10 vezes menores do que as perdas dos mais modernos transistores de silício.
       
      Isso significa um alento para o mundo da computação, que já é responsável pelo consumo de cerca de 8% da energia produzida em todo o mundo.
       
      E a equipe já deu um passo adicional, projetando uma versão ainda mais avançada, em que seu transístor topológico tira proveito de um fenômeno só recentemente demonstrado, conhecido como capacitância negativa.
       
      Transístor básico
       
      Um transístor é uma chave eletrônica. Ele tem três terminais: Uma tensão aplicada ao terminal da base controla a corrente que pode fluir entre os outros dois terminais (chamados de coletor e emissor). Nos chips, os transistores podem estar "ligados" (ou seja, a corrente pode fluir) ou "desligados" (a corrente está bloqueada), representando os 1s e 0s necessários para as operações lógicas binárias.
       
      Assim, ligar e desligar um transístor - gravar ou alterar seu dado - requer uma pequena quantidade de energia elétrica a cada vez. Então some os milhões, ou mesmo bilhões, de transistores nos chip e processadores mais modernos, e a conta de energia sobe rapidamente.
       
      Os transistores de hoje são todos feitos de silício, que é um semicondutor. Ocorre que os semicondutores são isolantes, exigindo uma dopagem com átomos de outros elementos e a aplicação de uma carga elétrica extra para tornar-se condutor. Esse é o princípio do tão conhecido transístor de efeito de campo (FET): A base é conectada por um capacitor a uma fatia do semicondutor que passa entre os terminais coletor e emissor. Uma tensão aplicada na base carrega o capacitor, e sua carga extra em contato com o semicondutor permite que a corrente flua, ligando o transístor, ou passando-o de "0" para "1".
       

      O professor Michael Fuhrer na apresentação online em que a equipe descreveu seus resultados com o uso de isolantes topológicos para construir transistores.
      [Imagem: Michael S. Fuhrer et al. (2021)]
       
      Transístor topológico
       
      Um material isolante topológico é mais interessante porque, embora ele também não conduza eletricidade em seu interior, como o silício, ele conduz naturalmente em sua superfície, sem qualquer dopagem.
       
      Se ele for fabricado em uma forma tridimensional, ele irá conduzir eletricidade em suas superfícies bidimensionais; se ele for fabricado em camadas muito finas, monoatômicas, ou bidimensionais, ele irá conduzir ao longo de suas bordas unidimensionais.
       
      Michael Fuhrer e seus colegas do Instituto Fleet, na Austrália, conseguiram finalmente tirar proveito dessas características para construir transistores funcionais e com um consumo de energia muito baixo.
       
      Fuhrer descobriu como usar um campo elétrico para transicionar um material isolante topológico (que conduz eletricidade ao longo de suas bordas) em um isolante normal (que não conduz de forma alguma), o que permite que um material topológico seja usado como um transístor. Ele batizou seu novo transístor de TQFET, ou transístor de efeito de campo quântico topológico.
       
      O TQFET pode alternar seus estados com uma tensão mais baixa do que um FET convencional, superando a chamada "tirania de Boltzmann", que define o limite inferior para a tensão necessária para alternar uma corrente em temperatura ambiente. "A comutação de baixa tensão ocorre devido a um efeito chamado acoplamento spin-órbita, que é mais forte em elementos mais pesados como o bismuto. Descobrimos que os TQFETs baseados em bismuto poderiam alternar na metade da voltagem e um quarto da energia dos FETs convencionais de tamanho semelhante," contou o pesquisador Muhammad Nadeem, da Universidade de Wollongong e membro da equipe.
       

      O plano agora é passar dos TQFETs para os NC-TQFETs.
      [Imagem: Michael S. Fuhrer et al. (2021)]
       
      Transístor com capacitância negativa
       
      Como se não fosse bom o suficiente, a equipe ainda descobriu como tirar proveito de uma outra propriedade inusitada, descoberta recentemente, a capacitância negativa, e usá-la no capacitor do seu transístor TQFET.
       
      Um capacitor consiste em dois condutores separados por um isolador. O componente apresenta uma capacitância C, que expressa a quantidade de carga elétrica Q nos metais quando uma tensão V é aplicada entre eles: C = Q/V. Normalmente, este é um número positivo, mas, se ele for negativo, o capacitor ficaria instável e poderia carregar sem a aplicação de nenhuma tensão externa.
       
      Mas isso é exatamente o que um material ferroelétrico faz: Ele tem uma polarização espontânea, que carrega suas superfícies. Portanto, um material ferroelétrico pode ser considerado como tendo uma capacitância negativa em um determinado regime, embora esse regime não seja normalmente acessível porque é instável.
       
      Já existem várias tentativas de explorar os capacitores negativos na eletrônica, incluindo um transístor com capacitância negativa, mas ninguém conseguiu tirar proveito do fenômeno nos FETs tradicionais porque a queda de tensão necessária para carregar o capacitor devida à capacitância negativa simplesmente desaparece pelo próprio projeto muito aprimorado de construção dos transistores FET atuais.
       
      Mas as coisas são diferentes no TQFET. A adição de uma capacitância negativa, na forma de um material ferroelétrico, para fabricar um TQFET de capacitância negativa (NC-TQFET) na verdade amplifica o campo elétrico, o que permite a comutação em tensões e energias muito mais baixas. "O TQFET usa o campo elétrico para chavear, então pode se beneficiar diretamente da amplificação do campo elétrico que é fornecida pela capacitância negativa," disse o professor Jared Cole, da Universidade RMIT.
       
      A equipe calculou que um NC-TQFET feito com bismuto e usando háfnio (HfO2) dopado com lantânio (La), um material ferroelétrico que já foi integrado com sucesso ao silício, poderá chavear de ligado para desligado com uma energia 10 vezes menor do que um FET de silício de última geração. "Há ainda mais espaço para melhorias," disse Fuhrer. "Ferroelétricos mais avançados com polarizações remanescentes maiores poderiam permitir a troca em energias ainda mais baixas."
       
      Mais do que Moore
       
      No entanto, se o progresso está firme nos TQFET, vários desafios ainda terão que ser vencidos para fabricar um NC-TQFET funcional. Isolantes topológicos baseados em bismuto com a estrutura adequada ainda precisarão ser fabricados e testados, e integrar esses materiais com camadas ferroelétricas representa outro desafio nada desprezível.
       
      Ainda assim, o NC-TQFET fornece um plano claro para reduzir a energia em futuros transistores.
       
      Não por acaso, os transistores topológicos foram adicionados no ano passado ao IEEE International Roadmap for Devices and Systems, o plano internacionalmente acordado que orienta os avanços na tecnologia de semicondutores, conforme mapeado pela famosa Lei de Moore - o roteiro agora já inclui planos delineados como "Mais Moore", "Mais do que Moore" e "Além das tecnologias CMOS".
       
      Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=transistor-topologico&id=010110211231
       
    • By Tito Fuca Sebastião
      Peguei um aparelho LG-T375 , está com fuga de corrente, já testei os componentes próximo do PMIC , não achei algum componente em curto, talvez seja o próprio PMIC , gostaria que o pessoal me fornecesse o esquema elétrico para melhor compreensão e análise .
    • By tecno_freitas
      Olá, pessoal. Vocês já conhecem o CFT? Acompanho eles nas redes sociais e vejo que são bem atuantes na luta em favor do técnico. Alguém de vocês já possuem registro nesse órgão? Eu dei entrada na documentação e estou aguardando o retorno deles. 
    • By elias.girardi
      É o mais poderoso e mais caro telescópio da história. [Imagem: NASA]
       
      Haja fôlego
       
      O telescópio James Webb superou os dois principais e mais críticos desafios: Sua própria construção, cheia de desafios tecnológicos e gastos maiores do que o esperado, e o lançamento, a parte mais arriscada de qualquer empreendimento espacial.
       
      Mas isto não significa que os motivos para segurar a respiração tenham terminado. Há muito o que esperar: Em primeiro lugar, uma etapa em que segurar a respiração ainda dará continuidade à tensão do lançamento, porque colocar o James Webb para funcionar envolverá uma série de passos em que nada pode dar errado.
       
      Então, finalmente poderemos segurar a respiração apenas no sentido de ver os resultados desse equipamento que promete nada menos do que levar a astronomia e a cosmologia a uma nova etapa.
       
      Desdobramento do James Webb
       
      O telescópio James Webb está a caminho do Ponto de Lagrange número 2, ou L2, um local gravitacionalmente estável a 1,5 milhão de quilômetros do nosso planeta na direção de Marte - para comparação, o Hubble está a menos de 500 km da superfície terrestre.
       
      O telescópio demorará 29 dias para chegar lá, mas muita coisa precisará acontecer durante essa viagem.
       
      Como é grande demais, o Webb precisou ser dobrado e redobrado várias vezes para caber no foguete. Já no espaço, é hora de começar a desdobrar tudo.
       

      O processo de desdobramento e montagem do telescópio ocorrerá durante sua viagem ao L2. [Imagem: NASA]
       
      Motores, cabos e dobradiças
       
      O observatório tem 50 etapas de desdobramento ou abertura de peças, o que exigirá o funcionamento preciso de 178 mecanismos de acionamento. Só a estrutura do protetor solar do telescópio tem 140 mecanismos de liberação, 70 dobradiças, 400 polias, 90 cabos e oito motores de acionamento. Todos devem funcionar corretamente para que as cinco camadas de isolamento térmico sejam montadas conforme planejado e protejam o telescópio do calor do Sol.
       
      Essa capa protetora começará a ser liberada já na próxima quarta-feira, mas levará pelo menos três dias até que ela esteja totalmente aberta. O "mastro principal", que sustenta os espelhos, se estenderá no dia seguinte.
       
      Cerca de 10 dias após o lançamento, o Webb estenderá seu espelho secundário de 74 centímetros, aquele que receberá a luz concentrada pelos espelhos primários e os encaminhará para os instrumentos ópticos. Só então começará a abertura do espelho primário de 6,5 metros, composto por 18 segmentos hexagonais, e, em seguida, de suas duas "asas" laterais.
       

      O Webb enxergará comprimentos de onda que o Hubble não vê. [Imagem: NASA]
       
      Calibração e ajustes
       
      Já com tudo aberto, e em sua configuração definitiva, o telescópio deverá chegar ao ponto L2 cerca de um mês após o lançamento.
       
      Começará então o delicado e demorado - os técnicos falam em até seis meses - processo de ajuste dos espelhos, que precisarão ser posicionados uns em relação aos outros com uma precisão de 150 nanômetros.
       
      Tudo acertado, começará então o processo de ajuste e calibração dos quatro instrumentos do observatório, para deixá-los prontos para começar a etapa científica da missão, aquela quando começam as observações para valer.
       

      Enxergar outros comprimentos de onda significa ver mais longe, enxergando os primórdios do Universo. [Imagem: NASA]
       
      Enxergando o passado
       
      O telescópio James Webb se concentrará em quatro áreas principais da astronomia e da cosmologia: Observar as primeiras luzes do Universo, a estruturação das galáxias no Universo primordial, o nascimento das estrelas e observar a estruturação de sistemas protoplanetários e o nascimento dos planetas.
       
      Em outras palavras, isso envolve examinar todas as fases da história cósmica, das primeiras luzes após o Big Bang até a formação das estrelas, dos planetas e das galáxias, além da evolução de cada um desses sistemas.
       

      Os diversos comprimentos de onda permitem ver assinaturas de elementos e moléculas, incluindo as envolvidas na vida. [Imagem: NASA]
       
      Missão científica do Webb
       
      A NASA resume esses objetivos científicos em quatro temas:
       
      1. O Fim da Idade das Trevas: Primeiras Luzes e Reionização - a observação em infravermelho permitirá observar como o Universo era a mais de 13,5 bilhões de anos, para ver as primeiras estrelas e galáxias se formando na escuridão do Universo primordial.
       
      2. Estruturação das Galáxias: A sensibilidade infravermelha sem precedentes permitirá comparar as galáxias mais fracas e antigas com as grandes espirais e elípticas de hoje, ajudando-nos a entender como as galáxias se agrupam ao longo de bilhões de anos.
       
      3. Nascimento das Estrelas e Sistemas Protoplanetários: O Webb será capaz de ver através e dentro de enormes nuvens de poeira que são opacas para os telescópios de luz visível, como o Hubble, onde estrelas e sistemas planetários estão nascendo.
       
      4. Sistemas Planetários e as Origens da Vida: O Webb nos permitirá observar a atmosfera dos planetas extrassolares, ou exoplanetas, e talvez até encontre blocos de construção da vida em outras partes do Universo. Além de outros sistemas planetários, o telescópio também estudará objetos dentro de nosso próprio Sistema Solar com uma resolução inalcançável com o Hubble.
       
      Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=telescopio-james-webb-como-desdobrar-ciencia-universo&id=010130211226
       

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