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.