Uma Nova Luz: Vacina Inoculada por Adesivo

Assistindo estarrecido à marcha da Covid, em um país que aparentemente desistiu de tudo, eis que entra no meu radar um novo estudo clínico vacinal, publicado em pré-print no site BioRxiv, no último dia 31/05. O trabalho dá conta de uma nova e promissora maneira de inocular o imunizante, via adesivo sobre a pele. Lembrando que este é um blog dedicado à ciência e à tecnologia, traduzimos abaixo o Resumo, com um link para o trabalho original. Antes, porém, algumas considerações.

Este adesivo tem 1 cm de diâmetro. Imagem apenas para ilustração – iStock

Ao longo de dezesseis meses [em minha contabilidade], o inventário de rumores relacionados ao contágio conseguiu transcender fronteiras. Criativas e fúteis, essas histórias se multiplicam à medida que a pandemia se recusa a ceder. Embora nos primeiros dias a maioria das conversas girassem em torno de indagações sobre potência do vírus e de como tratar o surto, o problema lentamente evoluiu para o negacionismo catastrófico, e inacraditavelmente casual, que observamos. A aparente casualidade vai contra a análise dos fatos, visto que a consciência sobre a doença é imensa e os brasileiros que viveram os tempos difíceis desde o ano passado estão muito cientes de seus efeitos fatais.

A humanidade em muitos momentos da história deixou o medo se transformar em pânico ou negação, obliterando todos os vestígios de racionalidade. O feedback em torno do gerenciamento e da responsabilidade sobre a atual pandemia também parece irracional. Assim como a teoria da cura pelo CO2 proposta por um motorista de Nova Delhi, mais teorias desse tipo abundam nos botecos, mercados e feiras do Brasil, de Manaus a Porto Alegre, que vão desde a ingestão de grandes quantidades de álcool, vermífugos e anti-malariais, até a interrupção do consumo de certas frutas e legumes [como também aumento no consumo de outros], além de apelos à superstição. A lista é interminável, e cada país, estado, cidade e localidade acrescenta seu próprio “tour de force” a essas histórias.

O desafio para as pessoas que trabalham na linha de frente é filtrar os rumores e transmitir verdades básicas sobre a pandemia e suas causas. No entanto, à medida que vemos mais complacência no horizonte, fica como um exercício para estados e municípios tentar lidar com o medo e o cansaço subjacentes às comunidades que sofrem. Para compor o problema, existe a infeliz disseminação do estigma da doença; uma doença incomum (mas não incontrolável).

A necessidade do momento é pressionar agressivamente por uma campanha de esclarecimento que envolva todas as partes interessadas [we, the people], no rádio, televisão e em tantos canais criativos quanto possível. Uma miríade de outras pequenas atividades de comunicação, como pôsteres, adesivos, banners, pinturas de parede, murais, teatro de rua, músicas, quadros, anúncios em locais de culto, também seria bem vinda,

Conforme aprendemos com esta crise, é oportuno lembrar que os registros da literatura têm sido companheiros constantes da humanidade em períodos de incerteza. E os registros informam que no passado, quando uma pandemia atingia a humanidade, não havia muito que pudesse ser feito como o tanto que podemos fazer agora, e que desgraçadamente nos recusamos a fazer como povo.

A única medida efetiva nos tempos idos era o que hoje se conhece como distanciamento social e a quarentena dos enfermos que, segundo Procópio, o principal historiador bizantino, eram feitos voluntariamente pelos indivíduos. Na era atual, só nos resta lutar contra os golpes e as flechadas da fortuna adversa, já que as luzes da razão [e do bom senso] se apagaram para grande parte da humanidade [a influência das redes sociais foi instrumental para o estabelecimento dessa indústria anti-ciência que apenas começa a mostrar sua cara. Falaremos mais sobre isso neste blog].

Temos que nos empenhar para estar um passo à frente, promover o distanciamento social, usar máscaras e garantir a higiene, coisas que não eram possíveis para todos nos tempos antigos.

O Papel da Mídia

A mídia também deve ter consciencia de sua responsabilidade pública ao reportar sobre a Covid. Em vez de jornalismo e reportagem responsável, grande parte da imprensa tem reportado vazamentos, especulações e insinuações com grande velocidade e sem verificação de fatos. As agendas individuais de cada meio de comunicação mudaram das páginas editoriais para as de notícias, levando à confusão de fatos e opiniões.

Infelizmente, a mídia (nem falemos do governo) está relatando as mortes apenas em termos de números áridos, em oposição ao impacto real da doença no país. Já perdemos quase 500.000 brasileiros, cada um deles uma pessoa importante e única. Diga-nos seus nomes, mostre-nos seus rostos, conte-nos algo sobre eles e use seu desaparecimento como inspiração para não despediçar outro cidadão útil e querido. Precisamos sentir a perda; não contar um número sem significado.

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Proteção Completa por Vacina de Espículas de SARS-CoV-2 Inoculada por Adesivo de Pele

Resumo

O SARS-CoV-2 infectou mais de 160 milhões de pessoas, resultou em mais de 3,3 milhões de mortes, e ainda coloca muitos desafios na distribuição de vacinas. Neste estudo, usamos um adesivo de micro-matriz de alta densidade para aplicar uma vacina contendo subunidades da espícula do
SARS-CoV-2 diretamente na pele.

Mostramos que a vacina, revestindo o adesivo a seco, é termoestável, e a entrega das espículas via HD-MAP induziu maiores respostas imunológicas em celulas e anticorpos, com soro capaz de neutralizar potentemente partículas isoladas clinicamente relevantes, incluindo das linhagens B.1.1.7 e B .1.35.

Finalmente, uma única dose de espículas administrada por HD-MAP forneceu proteção completa contra o desafio letal do vírus, demonstrando que a administração de uma vacina SARS-CoV-2 por HD-MAP é superior à vacinação tradicional com agulha e seringa e tem potencial para provocar um grande impacto na pandemia de COVID-19 em curso.

Link para o trabalho original

Vive Teus Anos Como Te Apraz (Mas Não Pede Mais)

Não é o assunto mais animado, e nem mesmo totalmente apropriado per minhas próprias diretrizes para o site. Mas é um estudo científico recente (25/05), de uma publicação respeitável, em uma esfera que interessa aos trans-humanistas – que compõem um sub-grupo expressivo entre os tecnologistas – além dos youtubers evangelistas da juventude eterna. A postar apenas para um registro rápido. De passagem, é interessante tentar contrapor filosoficamente nossas pequenas veleidades suburbanas a esses fatos impiedosos que a Segunda Lei da Termodinâmica nos joga no caminho. Sugiro como exercício mental [ou algo de ‘mindfulness’, como dizem no YouTube’].

(*) Há também um pouco de acomodação de minha parte em usar esse (pre)texto conveniente em uma semana em que, no que tange a tecnologia da informação, nada realmente blogworthy aparece no meu radar.

iStock

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A Análise Longitudinal dos Marcadores Sanguíneos Revela Perda Progressiva de Resiliência e Prediz o Limite de Vida Humana

Resumo

Investigamos as propriedades dinâmicas das flutuações de estado do organismo ao longo das trajetórias individuais de envelhecimento armazenadas em um grande banco de dados longitudinal de medições de hemograma completo de um laboratório de diagnóstico. Para simplificar a análise, usamos uma estimativa log-linear da mortalidade a partir das variáveis ​​do hemograma completo como uma única medida quantitativa do processo de envelhecimento – doravante denominado indicador dinâmico do estado do organismo (DOSI).

Observamos que o aumento da distribuição do DOSI na população – dependente da idade – pode ser explicado por uma perda progressiva da resiliência fisiológica medida pelo tempo de autocorrelação do DOSI.

A extrapolação dessa tendência sugeriu que tanto o tempo de recuperação do DOSI como a variância divergiriam simultaneamente em um ponto crítico entre 120-150 anos de idade, correspondendo a uma perda completa da resiliência.

A observação foi imediatamente confirmada pela análise independente das propriedades de correlação das flutuações dos níveis de atividade física intradia coletadas por dispositivos vestíveis (wearables).

Concluímos que a criticalidade que resulta no fim da vida é uma propriedade biológica intrínseca de um organismo, que não depende de fatores de estresse e significa um limite fundamental ou absoluto da expectativa de vida humana.

Link para o trabalho na íntegra, em Nature.com

Do Petróleo ao Lítio: Implicações Geopolíticas da Revolução do Carro Elétrico

O papel do petróleo na formação da geopolítica global é bem compreendido. Desde que o petróleo se tornou essencial para o transporte mundial – e, portanto, para o funcionamento eficaz da economia mundial – ele foi visto, por razões óbvias, como um recurso “estratégico”. Como as maiores concentrações de petróleo estavam localizadas no Oriente Médio, uma área historicamente distante dos principais centros de atividade industrial da Europa e da América do Norte e regularmente sujeita a convulsões políticas, as principais nações importadoras há muito buscavam exercer algum controle sobre a produção e exportação de petróleo da região.

Isso levou a um imperialismo de recursos de alta ordem, começando após a Primeira Guerra Mundial, quando a Grã-Bretanha e outras potências europeias disputavam o controle colonial das áreas produtoras de petróleo na região do Golfo Pérsico. Ela continuou após a Segunda Guerra Mundial, quando os Estados Unidos entraram na briga em grande estilo.

Para os Estados Unidos, garantir o acesso ao petróleo do Oriente Médio tornou-se uma prioridade estratégica após os “choques do petróleo” de 1973 e 1979 – o primeiro causado por um embargo árabe do petróleo, que foi uma represália ao apoio de Washington a Israel na Guerra de outubro daquele ano; a segunda por uma interrupção do abastecimento causada pela Revolução Islâmica no Irã. Em resposta às filas intermináveis ​​nos postos de gasolina americanos e às recessões subsequentes, sucessivos presidentes se comprometeram a proteger as importações de petróleo por “todos os meios necessários”, incluindo o uso da força armada. Essa mesma postura levou o presidente George H.W. Bush a travar a primeira Guerra do Golfo contra o Iraque de Saddam Hussein em 1991 e seu filho a repetir a intervenção em 2003.

Motor elétrico moderno. Visto em corte.

No presente os Estados Unidos não são mais tão dependentes do petróleo do Oriente Médio, considerando como os depósitos domésticos de xisto e outras rochas sedimentares estão sendo explorados pela tecnologia de fraturamento hidráulico. Ainda assim, a conexão entre o uso do petróleo e o conflito geopolítico não desapareceu.

A maioria dos analistas acredita que o petróleo continuará a fornecer uma parte importante da energia global nas próximas décadas, e isso certamente gerará lutas políticas e militares sobre os suprimentos restantes. Portanto, eis a questão do momento: uma explosão no uso de carros elétricos pode mudar esse cenário?

A participação de veículos elétricos (VE) no mercado está crescendo rapidamente e deve chegar a 15% das vendas mundiais até 2030. As principais montadoras estão investindo pesadamente nesse segmento, prevendo um aumento na demanda. Havia cerca de 370 modelos de VE disponíveis para venda em todo o mundo em 2020 – um aumento de 40% em relação a 2019 – e as principais montadoras falavam em planos de disponibilizar 450 modelos adicionais até 2022. Além disso, a General Motors anunciou sua intenção de eliminar completamente a produção de veículos convencionais a gasolina e diesel até 2035, enquanto o CEO da Volvo indicou que a empresa só venderia veículos convencionais até 2030.

É razoável supor que essa mudança vai continuar a ganhar mais e mais impulso, trazendo profundas consequências para o comércio global de recursos naturais. De acordo com a IEA, um carro elétrico típico requer seis vezes mais insumos minerais do que um veículo convencional. Isso inclui o cobre para a fiação elétrica mais o cobalto, grafite, lítio e níquel necessários para garantir o desempenho da bateria, a longevidade e a densidade de energia (a produção de energia por unidade de peso). Além disso, os elementos chamados de “terras raras” serão essenciais para os vários magnetos permanentes que são parte dos motores elétricos.

Uso de terras raras em um carro elétrico.

O lítio, o componente principal das baterias de íon de lítio usadas na maioria dos VEs, é o metal mais leve conhecido. Embora esteja presente em depósitos de argila e compostos de minério, raramente é encontrado em concentrações facilmente lavráveis, embora também possa ser extraído da salobra em áreas como o Salar de Uyuni na Bolívia, a maior planície de sal do mundo. Atualmente, aproximadamente 58% do lítio mundial vem da Austrália; outros 20% do Chile, 11% da China, 6% da Argentina e porcentagens menores de outros lugares. Uma empresa norte-americana, a Lithium Americas, pretende iniciar a extração de quantidades significativas de lítio de um depósito de argila no norte de Nevada, mas está encontrando severa resistência de fazendeiros locais e povos nativos, que temem a contaminação de seus mananciais.

O cobalto é outro componente importante das baterias de íon de lítio. Ele raramente é encontrado em depósitos únicos e é mais frequentemente obtido como um subproduto da mineração de cobre e níquel. Hoje, é quase inteiramente produzido graças à mineração de cobre na violenta e caótica República Democrática do Congo, principalmente na área que é conhecida como o “cinturão do cobre”, na província de Katanga, uma região que antes buscava se separar do resto do país e ainda abriga impulsos separatistas.

Elementos de terras raras (ETR) englobam um grupo de 17 substâncias metálicas espalhadas pela superfície da Terra, mas dificilmente encontradas em concentrações lavráveis. Entre esses elementos, vários são essenciais para futuras soluções no campo da energia sustentável, incluindo disprósio, lantânio, neodímio e térbio. Quando usados ​​em ligas com outros minerais, eles ajudam a perpetuar a magnetização de motores elétricos sob condições de alta temperatura, um requisito fundamental para veículos elétricos e turbinas eólicas. Atualmente, aproximadamente 70% dos ETRs vêm da China, talvez 12% da Austrália e 8% dos EUA.

Um simples olhar de soslaio para a localização geográfica dessas concentrações nos sugere que a transição para a energia verde, prevista pelo presidente Biden e outros líderes mundiais, pode encontrar graves problemas geopolíticos, não muito diferentes daqueles gerados no passado pela dependência do petróleo. Para começar, a nação militarmente mais poderosa do planeta, os Estados Unidos, têm em suas reservas domésticas apenas pequenas quantidades de ETRs, assim como de outros minerais críticos como níquel e zinco, necessários para tecnologias verdes avançadas.

Enquanto Austrália e Brasil, aliados do Ocidente, despontam como importantes fornecedores de alguns desses minerais, a China, crescentemente vista como um adversário estratégico, é crucial na questão dos ETRs, e o Congo, uma das nações do planeta mais atormentadas por conflitos, é o principal produtor de cobalto. Portanto, nem por um segundo imaginemos que a transição para um futuro de energia renovável será fácil ou sem conflitos.

Fonte: TomDispatch.com

Universidade de Columbia Anuncia Novo Avanço em Chips Implantáveis

Dispositivos médicos miniaturizados implantáveis ​​que transmitem dados sem fio “estão transformando a saúde e melhorando a qualidade de vida de milhões de pessoas”, escreve a Universidade de Columbia em 12 de maio último, observando que esses dispositivos são “amplamente usados ​​para monitorar e mapear sinais biológicos, para dar suporte e melhorar as funções fisiológicas, e para tratar doenças. “

Há muito considerados, em ciência e ficção, fundamentais para um salto na direção de uma nova era de cuidados médicos, esses dispositivos podem ser usados ​​para monitorar condições fisiológicas, como temperatura, pressão arterial, glicose e respiração, tanto para procedimentos diagnósticos quanto terapêuticos. Até o momento, os chamados “Dispositivos Eletrônicos Implantáveis” convencionais têm sido altamente ineficientes em termos de tamanho – geralmente exigem vários chips, invólucros, fios e transdutores externos. Para piorar, sofrem com o armazenamento de energia e recarga de suas ineficientes baterias.

Os pesquisadores da Columbia | Engineering reportam que eles construíram o que dizem ser o menor sistema single-chip do mundo, com um volume total de menos de 0,1 mm cúbico. O sistema é tão pequeno quanto um ácaro e visível apenas sob um microscópio.

O chip, mostrado na ponta de uma agulha hipodérmica. Crédito da Imagem: Chen Shi/Columbia Engineering.

“Queríamos ver o quão longe poderíamos forçar os limites de quão pequeno um chip funcional poderia ser construído”, disse o líder do estudo, Ken Shepard, professor de engenharia elétrica da Lau Family e professor de engenharia biomédica. “Esta é uma nova ideia no paradigma ‘chip como sistema’ – ele sozinho é um sistema eletrônico completo, sem precisar de mais nada. Isso é algo revolucionário para o desenvolvimento de dispositivos médicos implantáveis, ​​miniaturizados, sem fio, capazes de monitorar muitas coisas simultaneamente. [Esperamos que], no fim do processo, eles sejam aprovados para aplicações clínicas em humanos”.

O chip, que é uma particula implantável/injetável sem invólucro ou envelopagem adicional, foi fabricado na Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, com modificações adicionais de processo realizadas na sala limpa da Columbia Nano Initiative e na Nanofabricação do Centro de Pesquisa Científica Avançada da Universidade da Cidade de Nova York (ASRC). Shepard comentou: “Este é um bom exemplo de tecnologia ‘além de Moore’ [referência à Lei de Moore] – introduzimos novos materiais no semicondutor de óxido de metal padrão para dar a ele uma nova função. Neste caso, adicionamos materiais piezoelétricos diretamente no circuito integrado para transduzir a energia acústica em energia elétrica.

O objetivo da equipe é desenvolver chips que possam ser injetados no corpo com uma agulha hipodérmica e que possam depois se comunicar de volta para fora do corpo por meio de ultrassom, fornecendo informações sobre quaisquer medições que eles façam localmente

Os dispositivos sendo testados atualmente apenas medem a temperatura corporal, mas existem muitos outros parâmetros possiveis nos quais a equipe trabalha. Reproduzimos abaixo o Resumo do paper da Columbia | Engeneering.

Link para o trabalho na íntegra.

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Aplicação de uma Particula Implantável Menor Que 0,1 mm3 para Detecção Sem-fio de Temperatura in vivo em Tempo Real

Resumo

Tem havido um interesse crescente em dispositivos médicos miniaturizados implantáveis para monitoramento fisiológico in vivo e in situ. Aqui, apresentamos um implante que consiste de um dispositivo de captura de imagem em ultrassom convencional com carga de energia e comunicação de dados via wireless, e que atua como uma sonda para detecção de temperatura em tempo real, incluindo o monitoramento da temperatura corporal e mudanças de temperatura resultantes da aplicação terapêutica de ultrassom.

O dispositivo, menor que 0,1-mm3 e consumo de energia menor que -1-nW, que chamamos de Mote [ou Cisco – algo muito pequeno, como um ‘cisco nos olhos’; grão de poeira, n. do t.], consegue atingir essa miniaturização agressiva por meio da integração monolítica de um chip sensor de temperatura de baixa potência, customizado com um transdutor piezoelétrico em microescala montado em sua parte superior. O pequeno volume deslocado por esses Motes permite que eles sejam implantados, ou injetados, usando técnicas minimamente invasivas, com biocompatibilidade aprimorada. Demonstramos sua funcionalidade de detecção in vivo em um procedimento de neuroestimulação por ultrassom em camundongos. Nossos Motes têm potencial para serem adaptados ao sensoriamento distribuído e localizado de outros parâmetros fisiológicos clinicamente relevantes.

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Este post foi editado para correção de erros de grafia e sintaxe, além de problemas de estilo.

Citando o Meio Ambiente, Tesla Adia Planos para o Bitcoin

O preço do Bitcoin despencou depois que Elon Musk disse que a Tesla não aceitaria mais a criptomoeda como método de pagamento. O anúncio foi feito pelo CEO em um comunicado no Twitter na noite de quarta-feira (12/5). Musk levantou preocupações sobre o impacto climático da mineração de Bitcoin.

Musk, que esteve sob os holofotes recentemente por manipular o preço das criptomoedas por meio de tweets, citou como o raciocínio por trás da reviravolta da Tesla a enorme quantidade de energia elétrica necessária para manter o Bitcoin rodando – e os impactos ambientais decorrentes.

Grandes aglomerados de CPUs, em grandes datacenters, são usados para minar Bitcoin, através de um processo chamado ‘prova de trabalho’. A prova de trabalho é computacionalmente complexa, exigindo o cálculo de chaves criptográficas em tempo integral. A complexidade da computação tem uma relação linear com o consumo de energia: mais computação –> mais energia.

“Estamos preocupados com o rápido e crescente uso de combustíveis fósseis para mineração e transações de Bitcoin, especialmente o carvão, que tem as piores emissões de qualquer combustível”, disse o comunicado. Embora a criptomoeda seja uma “boa ideia em muitos níveis”, ela tem um “grande custo para o meio ambiente”, disse Musk.

O preço do Bitcoin caiu quase 13% após o anúncio da Tesla, de acordo com a Coin Metrics. O site de criptomoedas Coindesk mostrou que o valor em dólares do Bitcoin caiu para uma 24-hour low, pouco acima de US$ 46.000, antes de se recuperar ligeiramente para flutuar em torno de US$ 50.000.

Envolvimento Tesla-Bitcoin

A Tesla provocou uma explosão do Bitcoin em fevereiro, após anunciar que investiria cerca de US$ 1,5 bilhão na criptomoeda, com a intenção de permitir que os clientes a usassem para comprar seus carros eletricos.

O valor de mercado total da carteira de Bitcoin da Tesla no final de março era de US$ 2,48 bilhões, como mostraram os registros de títulos. Apesar da movimentação, a Tesla disse que não planeja vender suas participações em Bitcoin.

“A Tesla não venderá nenhum Bitcoin e pretendemos usá-lo para transações tão logo o processo de mineração faça a transição para um modal de energia mais sustentável”, disse o comunicado. A empresa também procura outras opções de criptomoeda, sem os impactos ambientais do Bitcoin, complementa.

Alguns observadores também se refiriram ao recente anúncio de que governos nacionais dariam início a um “enquadramento” da estrutura das criptomoedas para explicar a decisão.

Impacto no meio ambiente

Um estudo realizado em 2019 por pesquisadores da Universidade Técnica de Munique e do MIT descobriu que as emissões de CO2 para toda a rede Bitcoin chegaram a 22,9 milhões de toneladas em 2018. Nessa taxa, a curva de emissões de carbono atribuíveis ao Bitcoin se assemelha à de uma grande cidade de um país rico ou de todo um país em desenvolvimento como o Sri Lanka.

Musk tem mostrado um grande entusiasmo em popularizar o uso de carros elétricos, como os produzidos pela Tesla, atraindo motoristas para longe dos veículos com os motores de combustão interna, que respondem por uma boa parte das mudanças climáticas.

Sem Paris: Risco de Degelo Antártico Descontrolado

Como dizem por aí, e a maioria diz que a maioria diz, o mundo corre um risco crescente de desencadear um aumento acelerado e potencialmente incontrolável do nível do mar a partir do derretimento do manto de gelo da Antártica, se as emissões de gases de efeito estufa não forem rigorosamente reduzidas. No entanto, esse destino pode ser evitado se as metas do Acordo de Paris forem cumpridas, de acordo com dois novos estudos publicados nesta quarta-feira (05/05).

Plataforma de gelo se parte no Mar de Weddel, Antártica, formando um cânion de 100 m de altura e largura crescente.

Está em jogo a viabilidade de megacidades costeiras como Xangai, Manila e Nova York, bem como de nações inteiras como as Maldivas. A gravidade do aumento do nível do mar depende muito do ritmo e da extensão do derretimento das duas maiores massas de gelo do mundo: Antártica e Groenlândia.

O Acordo de Paris, alcançado em 2015 depois de muitas negociações, prevê limitar o aquecimento adicional do planeta a “bem abaixo” de 2°C e que os países se esforcem para manter o aquecimento em 2100 a não mais que 1,5°C acima dos níveis pré-industriais.

Mas o globo já aqueceu cerca de 1,2°C em comparação com a era pré-industrial, e as promessas modestas dos países em Paris, até agora, nos colocam em curso para cerca de 3°C de aquecimento até 2100.

Já há evidências de que o aquecimento está desestabilizando partes da Antártica. As plataformas de gelo flutuantes que sustentam partes do manto de gelo continental da Antártica Ocidental estão se afinando à medida que a água quente do oceano se esgueira por baixo, enquanto as altas temperaturas do ar as corroem por cima. À medida que as massas de gelo terrestre perdem o apoio desse gelo oceânico, elas aceleram o fluxo do interior para o mar, como se removêssemos o calço de uma porta.

O climatologista Rob DeConto, da Universidade de Massachusetts em Amherst – autor de um dos novos estudos, bem como outros cientistas, mostraram que há também a possibilidade de que enormes penhascos de gelo, maciços e instáveis, ​​possam se formar na borda das geleiras – e entrar em colapso repentino.

Geleira derrete na Antártica. Em vermelho, o derretimento mais intenso

Os estudos, ambos publicados na revista Nature, mostram que as taxas futuras de aumento do nível do mar estão intimamente ligadas à rapidez [ou falta de] com que as emissões de gases de efeito estufa serão reduzidas no curto prazo.

Ambos os trabalhos concordam que se o aquecimento se limitar às metas de Paris – uma grande incógnita, dadas as tendências recentes de emissões – o aumento do nível do mar na Antártica continuará no mesmo ritmo de hoje até 2100.

Nessa altura, o continente terá contribuído com cerca de nove centímetros para o aumento global do nível do mar.

Contudo, se o aquecimento seguir o cenário de 3°C ou mais, a elevação do nível do mar pode começar a acelerar irreversivelmente logo em 2060, mostra o trabalho liderado pelo DeConto, e atingir 15 a 34 centímetros, em 2100.

Magnitudes muito maiores de aumento do nível do mar ocorreriam após 2100, da ordem de vários metros, se as emissões continuassem altas até o próximo século, mostra o estudo. “Esse é um tipo de mudança ambiental catastrófica, que vai alterar totalmente o mundo”, disse DeConto.

DeConto e seus colegas usaram centenas de simulações do comportamento do manto de gelo em modelos de computador, para recriar perdas de gelo e elevação do nível do mar (históricas e recentes) e fazer projeções futuras.

Realmente não estamos encontrando nos dados nenhuma maneira de desacelerar as coisas, depois que a camada de gelo começar a derreter rapidamente

Os pesquisadores descartaram as projeções inconsistentes com observações e dados históricos. Eles também incorporaram 16 anos de imagens de satélite detalhadas, para ajudar a tornar a modelagem o mais precisa possível. Nas simulações, eles limitaram os parâmetros de instabilidade dos penhascos de gelo ao que é realmente observado nas geleiras na Groenlândia. Contudo, DeConto observou que essa instabilidade continua sendo um fator – ainda desconhecido – que pode acelerar dramaticamente a perda de gelo da Antártica.

O outro estudo, liderado por Tamsin Edwards do Kings College no Reino Unido, analisou a perda de gelo terrestre em todo o mundo e descobriu que limitar o aquecimento global a 1,5°C cortaria pela metade a contribuição do gelo terrestre para o aumento do nível do mar em comparação com o ritmo atual.

O estudo conduzido por Edwards não inclui a plataforma glacial oceânica, nem as instabilidades dos penhascos de gelo – que podem aumentar drasticamente o derretimento da Antártica. Ele adverte que a perda de gelo daquele continente pode estar sendo até cinco vezes maior do que a registrada, o que aumentaria a contribuição para o aumento do nível do mar para até meio metro em 2100.

Devido em grande parte à instabilidade das plataformas de gelo e à baixa altitude das áreas do interior da Antártica ocidental, essa parte da camada de gelo constitui um dos muitos – e temidos – “pontos de inflexão” das mudanças climáticas. “Realmente não estamos encontrando nenhuma maneira de desacelerar as coisas, depois que a camada de gelo começar a derreter rapidamente”, disse DeConto.

DeConto e seus colegas descobriram que o degelo descontrolado ocorreria mesmo se tecnologias para descarbonizar a atmosfera – que ainda estão em sua infância – fossem empregadas no final deste século.

“Este estudo é um lembrete gritante de que são necessários cortes profundos e sustentados nas emissões de gases de efeito estufa”, diz a co-autora do estudo Andrea Dutton, da Universidade de Wisconsin-Madison.

Dutton observou que a taxa de aumento do nível do mar pode saltar rápida e acentuadamente, incluindo no futuro próximo entre 2050 e 2070, se as emissões permanecerem altas, anulando os esforços dos residentes das regiões costeiras para lidar com o aumento das inundações.

Conclusão: os novos estudos mostram que limitar o aquecimento global por meio de cortes de emissões agora evita efeitos dispendiosos e disruptivos no futuro.

A Epidemia Também Termina Exponencialmente (com vacinação)

Os Estados Unidos vacinaram mais da metade de seus adultos contra a Covid-19, mas ainda pode levar meses até que o país tenha vacinado um número suficiente de pessoas para colocar a imunidade coletiva ao alcance (enquanto grande parte do mundo ainda espera desesperadamente pelo acesso às vacinas).

Locais com taxas de vacinação crescentes, como os Estados Unidos, podem esperar que o número de casos caia muito nesse ínterim. E mais cedo do que se imagina. Isso ocorre porque os casos diminuem obedecendo ao princípio do decaimento exponencial.

Nota de B.M.: na realidade, curvas exponenciais são abstrações matemáticas. Não existem exponenciais de crescimento na natureza, em virtude do rápido esgotamento de recursos físicos que uma exponencial acarreta. Os fenômenos naturais obedecem a uma curva logística [crescimento >> crescimento explosivo >> platô]. A curva da China é uma curva logística não-explosiva.

Muitas pessoas aprenderam sobre crescimento exponencial nos primeiros dias da pandemia para entender como um pequeno número de casos pode rapidamente se transformar em um grande surto, à medida que as cadeias de transmissão se multiplicam. A Índia, por exemplo, que passa por uma grande crise de Covid-19, está em uma fase de crescimento exponencial.

O crescimento exponencial significa que o número de casos pode dobrar em um determinado período de tempo. O decaimento exponencial é seu oposto. Decaimento exponencial significa que os números de casos podem ser reduzidos pela metade no mesmo período de tempo.

Compreender a dinâmica exponencial torna mais fácil saber o que esperar na próxima fase da pandemia: por que as coisas vão melhorar rapidamente com o aumento das taxas de vacinação e por que é importante manter algumas precauções mesmo depois que o número de casos diminuir.

Artigo completo no The New York Times.

Aqui um vídeo em português sobre equações exponenciais.

Aqui um blog post muito bom em português sobre dinâmica populacional e COVID-19.

(*) A missão deste blog é trazer insights originais em língua portuguesa sobre Tecnologia/Ciência da Informação/Computação e ciências em geral. Contudo, diante da crise da COVID-19, sentimos que é nossa obrigação nos juntar às poucas vozes racionais e repercutir as marchas e contra-marchas da pesquisa científica desse patógeno, em oposição ao negacionismo desenfreado que toma conta de parte da opinião pública e de esferas governamentais. Conteúdos como este serão frequentes, enquanto durar esta emergência, que alguns classificam como “risco existencial” para a raça humana.

Anvisa Pode Estar Correta ao Rejeitar a Sputnik-V

Nosso blog nasceu quase dois meses atrás com a proposta de trazer insights originais em língua portuguesa sobre Tecnologia/Ciência da Informação/Computação e ciências em geral. Contudo, diante da crise da COVID-19, sentimos que é nossa obrigação nos juntar às poucas vozes racionais e repercutir as marchas e contra-marchas da pesquisa científica desse patógeno, em oposição ao negacionismo desenfreado que toma conta de parte da opinião pública e de esferas governamentais. Conteúdos como este serão frequentes, enquanto durar esta emergência, que alguns classificam como “risco existencial” para a raça humana. Trazemos neste post o ponto de vista de Derek Lowe, publicado ontem por Science Magazine

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Hoje temos duas notas sobre a vacina “Sputnik-V” do Instituto Gamaleya da Rússia. Nenhuma delas vai ser agradável de comentar.

Em primeiro lugar, muitos devem ter ouvido que as autoridades reguladoras brasileiras tiveram uma audiência ontem para ver se essa vacina poderia ser aprovada para uso lá. Os brasileiros recusaram, por vários motivos. Entre esses estão questionamentos referentes aos processos de fabricação e ao aumento de escala da produção, que, devo dizer, não foram muito bem documentados para esta vacina. Os leitores talvez se lembrem dos relatórios da Eslováquia dando conta de que as autoridades de lá obtiveram o que parecia ser formulações completamente diferentes da vacina, sendo que todas haviam sido enviadas no mesmo lote. Então, realmente há algum espaço para esclarecimentos sobre como esses processos são controlados. Mas a grande notícia é que a Anvisa, a agência farmacêutica brasileira, disse que cada lote da injeção Ad5 Gamaleya das quais que eles analisaram parece ainda ter adenovírus competente para replicação (grifo do tradutor). Vamos parar por um segundo para apreciar o que isso significa, para os leitores não técnicos. Os próximos parágrafos são de background.

As vacinas vetoriais de adenovírus (Astra-Zeneca, Oxford, Jansen, Gamaleya, CanSino) são feitas removendo a maioria das instruções de DNA do adenovírus e inserindo no lugar o DNA para produzir antígenos de coronavírus. A Oxford usa um adenovírus de chimpanzé; a Jansen tem usado a cepa de adenovirus Ad26; CanSino tem o adenovírus Ad5 e a vacina Gamaleya é uma injeção de Ad26 seguida por uma segunda injeção de Ad5.

Proteinas são “atraídas” para se conectar com as espículas do coronavirus, desabilitando-o.

Embora diferentes, todas essas vacinas carregam o DNA necessário para fazer a proteína das espículas do coronavírus (algumas delas com o DNA em seu estado nativo, outras com mutações de aminoácidos estabilizadores). E todas essas cepas tiveram as partes essenciais de seu genoma original removidas para torná-las incapazes de se replicar no corpo humano (deletar um gene chamado E1 é a maneira padrão de fazer isso).

Isso significa que, quando você é injetado com essa vacina vetorial, cada partícula viral é ativada. Ela infecta uma célula em seu corpo e a instrui a fabricar a proteína da espícula (desencadeando assim a resposta imunológica quando essa proteína estranha for detectada). Basicamente, esse é todo o processo. Um vírus selvagem real fabricaria toda uma suíte de proteínas virais, que seriam agregadas a inúmeras novas partículas de vírus. Eles seriam então liberados quando a célula finalmente se enchesse de tantos vírus e se rompesse devido à sobrecarga.

Tem sido objeto de discussão, ao longo dos anos, se a imunização com adenovirus “competente para replicação”, como descrito acima, seria uma vacina eficaz, ou se estamos bem servidos com os adenovirus “incompetentes para replicação”, que sabemos são seguros e evitam o risco de uma infecção pela vacina..

À esquerda o adenovirus ainda capaz de replicação; À direita o vírus atenuado, incapaz de se replicar.

Os adenovírus estão em toda parte. O que acontece quando você se infecta com uma variedade do tipo selvagem? Geralmente você pega infecções respiratórias – que variam de pessoa para pessoa. Com os adenovirus Ad5 e Ad26 essas infecções são geralmente leves, às vezes imperceptíveis, mas em algumas pessoas pode haver problemas sérios, o que é outro motivo para evitar dar às pessoas vírus com capacidade de replicação. A variedade Ad5 já infectou uma grande proporção de toda a raça humana ao longo dos milênios, o que é uma das razões pelas quais os pesquisadores preferem plataformas menos comuns, como o Ad26, ou se voltam para adenovírus de outras espécies de primatas (como a Oxford e a Astra-Zeneca). Acredita-se que, se você tiver anticorpos e células T já preparadas contra o vetor Ad5 (por exemplo), a absorção de sua carga vacinal será prejudicada, levando a uma imunização menos eficaz.

Isso também levanta questionamentos sobre a) a diminuição da eficácia nos regimes de injeção de reforço – não importando com qual cepa você comece – e b) o que acontece se você tiver que ser vacinado alguns anos mais tarde contra um patógeno completamente diferente, cuja vacina usa um vetor viral ao qual você já foi exposto. Por enquanto, parece que a ideia da injeção de reforço pode funcionar, embora a segunda injeção certamente seja mais prejudicada pela resposta imunológica. A segunda preocupação ainda é uma questão em aberto, pelo que sei. Presumivelmente, ambas seriam preocupações ainda maiores se a vacina usar DNA capaz de replicação, porque então você estaria atingindo os pacientes com um desafio viral ainda mais forte.

Ler o artigo completo na Science Magazine (in English, of course)

Pfizer Testa o Primeiro Medicamento para Cura Caseira da COVID

A intenção primeira deste espaço é ser um fórum de discussões; não é trazer novidades. Mas é claro que, se a novidade acontecer, não vamos chorar por isso. Tivemos a primazia de trazer o lançamento da linha elétrica da Toyota [na verdade acompanhados apenas por uma revista especializada], dias atrás. Agora, prisioneiro da COVID que sou, e infeliz Don Quijote lutando contra os moinhos de vento do negacionismo, não deixa de me trazer satisfação a notícia que entrou em nosso radar na manhã de hoje.

Em dois edifícios anônimos da Pfizer, um nos EUA e outro na Bélgica, um experimento notável está em andamento. Cerca de 60 voluntários, todos adultos “de vida limpa”, entre 18 e 60, estão sendo medicados com a primeira pílula especificamente projetada para parar a Covid-19.

Se o experimento for bem sucedido, é possível que uma cura caseira para a Covid-19 se torne disponível no final deste ano. O Primeiro Ministro do Reino Unido, Boris Johnson, que anunciou na semana passada a formação da “Força Tarefa dos Antivirais” especificamente para investir em produtos como esse, sem dúvida vai ficar de olho em suas suas mensagens de texto, para atualizações ansiosamente aguardadas sobre o projeto.

A molécula que está sendo testada é um código antiviral manufaturado sob medida – chamado PF-07321332. Classificado como um “inibidor de protease”, foi formulado para atacar a “coluna dorsal” do vírus SARS-Cov-2 e impedí-lo de se replicar em nosso nariz, garganta e pulmão. Foram os inibidores da protease que viraram a maré durante a propagação desenfreada do HIV no Reino Unido e ao redor do mundo. Agora os pesquisadores esperam que possam estar à beira de um avanço anti-pandêmico semelhante.

Assim como Boris Johnson, estaremos colados nos monitores à espera de mais informação sobre essa notícia alvissareira. Stay tuned.

Mais no Montreal Gazette.

Quantas Bolhas em Um Copo de Cerveja?

Depois de derramar cerveja em um copo, nuvens de pequenas bolhas aparecem e começam a subir, formando uma camada espumosa no topo. À medida em que as bolhas estouram, o gás carbônico liberado transmite o aroma e o sabor tão desejados da bebida. Mas quantas bolhas existem em um copo de cerveja? Ao examinar vários fatores, os pesquisadores que fazem este relatório da Sociedade Americana de Química – ACS Omega – calculam que entre 200.000 e 2 milhões dessas minúsculas esferas podem se formar em um copo de cerveja gentilmente despejada.

As curvas de bolhas da cerveja e do champagne. Nota-se que as bolhas da cerveja crescem em uma razão mais explosiva que as do champagne

Como sabemos, em todo o mundo a cerveja é uma das bebidas alcoólicas mais populares. As Lagers levemente aromatizadas, que são especialmente apreciadas, são produzidas através de um processo de fermentação fria, convertendo os açúcares dos grãos maltados em álcool e dióxido de carbono. Durante a embalagem comercial, mais carbonatação pode ser adicionada para obter um nível desejado de espuma. Se você ainda não sabe, é por isso que garrafas e latas de cerveja quando abertas liberam bolhas de micrômetros de diâmetro. Essas bolhas são elementos sensoriais importantes na degustação da cerveja, que nesse sentido é semelhante aos vinhos espumantes.

Gérard Liger-Belair havia descoberto anteriormente que cerca de 1 milhão de bolhas se formam em uma taça de champanhe, mas os cientistas ainda não sabiam o número criado e liberado pela cerveja antes de se acomodar no copo. Então, Liger-Belair e Clara Cilindre resolveram examinar a questão. A seguir o resumo e o link para o estudo integral.

Resumo

O número de bolhas susceptíveis de se formar em um copo de cerveja é o resultado da sutil interação entre CO2 dissolvido, pequenas partículas e imperfeições no vidro, que atuam como locais de nucleação e ascenção dinâmica das bolhas. Desenvolvimentos experimentais e teóricos sobre o equilíbrio termodinâmico do dióxido de carbono dissolvido e fase gasosa (CO2) foram considerados relevantes para o engarrafamento e serviço [do verbo ‘servir’] de uma cerveja Lager comercial, com 5% de álcool em volume e uma concentração de aproximadamente 5,5 g L-1 de CO2 dissolvido. Foi derivado o raio crítico e a subsequente concentração crítica de CO2 dissolvido necessária para desencadear nucleação heterogênea de bolhas de CO2 nas microfissuras do copo, logo após a cerveja ser servida. O número total subseqüente de bolhas de CO2 que provavelmente se formarão em um único copo de cerveja foi teoricamente abordado como uma função de vários parâmetros-chave em condições de degustação padrão. Os resultados apresentados aqui com a cerveja Lager foram comparados com conjuntos de dados anteriores medidos com champanhe comercial padrão (com álcool de 12,5% em volume e uma concentração de CO2 dissolvido próximo a 11 g L-1).

Link para o estudo original, um sério candidato ao prêmio IgNobel deste ano.