Issuu on Google+

PROGRAMA DE INCENTIVO À INOVAÇÃO (PII) NA UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA - UFU A inovação e o conhecimento são fatores diferenciais que determinam a competitivida-

Programa de Incentivo à Inovação na UFU

de de setores, universidades e empresas. O êxito empresarial depende da capacidade da empresa inovar tecnologicamente, colocando novos produtos no mercado, a um preço menor, com uma qualidade melhor e a uma velocidade maior do que seus concorrentes. A inovação tecnológica tem sido inadequadamente vinculada apenas aos setores de

Programa de Incentivo à Inovação na UFU

alta tecnologia. O desenvolvimento de um país, a geração de melhores empregos e salários também depende de incorporar conhecimento gerado nas universidades aos setores da economia. A relação de dependência entre inovação tecnológica e desenvolvimento sustentável é verdadeira quando se examina a interação das empresas e das universidades e centros de pesquisa, numa perspectiva de crescimento econômico. A inovação é um instrumento alavancador de negócios. Esta publicação apresenta os dezessete projetos do Programa de Incentivo à Inovação (PII), desenvolvidos na Universidade Federal de Uberlândia, em parceria com o Sebrae/MG, a Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Minas Gerais, a prefeitura municipal de Uberlândia e a FAU – Fundação de Apoio Universitário. O objetivo do primeiro PII na UFU é fomentar a cultura empreendedora por meio da: i) conscientização e mobilização da comunidade acadêmica, órgãos de fomento, empresas e parceiros locais; ii) investigação e apoio ao desenvolvimento de tecnologias acadêmicas capazes de gerar inovações tecnológicas de produtos e processos.

Realização

UFU UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

Foram apresentados 31 (trinta e um) projetos sendo 17 selecionados para a fase de

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

UFU

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

uberlândia-MG

Estudo de Viabilidade Técnica, Econômica, Comercial, Ambiental e Social (EVTECIAS), os quais são apresentados nesta publicação.


universidade federal de uberlândia

Programa de Incentivo à Inovação na ufu

uberlândia 2011


© 2011 Universidade Federal de Uberlândia – UFU Nenhuma parte ou todo desta publicação poderá ser reproduzido – em qualquer meio ou forma, seja mecânico ou eletrônico, fotocópia, gravação etc. – nem apropriado ou estocado em sistema de banco de dados, sem prévia autorização, por escrito, da Fiocruz. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Sistema de Bibliotecas da UFU , MG, Brasil

O PII contribuindo para a ciência e tecnologia no Triângulo Mineiro

P964p

Programa de Incentivo à Inovação (MG) PII – Programa de Incentivo à Inovação na UFU / PII. Uberlândia : UFU, 2011. 80 p.

1. Inovações tecnológicas. 2. Ciência e tecnologia - Triângulo Mineiro (MG). 3. Projetos de pesquisa. I. Universidade Federal de Uberlândia. II. Minas Gerais. Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior.

Programa da SECTES –MG

CDU: 62.001.76

Ao escolher a Universidade Federal de Uberlândia – UFU para um novo PII em 2009, a SECTES-MG levou em conta o ambiente favorável à Inovação: além de ser uma cidade de natureza empreendedora, a comunidade acadêmica da UFU marcou sua trajetória pela inovação que a transformou, em pouco tempo, em uma das maiores universidades federais do País. A escolha foi certa. Tanto a cidade, quanto a UFU e a Prefeitura identificaram o PII como um catalisador da ciência e tecnologia em prol do desenvolvimento regional.

Gestão Editorial Margem 3 Comunicação Estratégica Edição Frederico Alberti Redação Patrícia Mariuzzo Revisão Leila Maria Rodrigues Fotografia Ignácio Costa Projeto Gráfico e diagramação Sandra Fujii Autores dos projetos Adriano Alves Pereira, Alcimar Barbosa Soares, Alexandre Marletta, Alexsandro Santos Soares, Analy Castilho Polizel, Ana Maria Bonetti, Ana Paula Nogueira, Angela Aparecida Servino de Sena, Anna Monteiro Correia Lima Ribeiro, Antônio Eduardo Costa Pereira, Carlos Roberto Lopes, Carlos Ueira Vieira, Carolina Fernandes Reis, César Augusto Garcia, Claudio Vieira da Silva, Cristiane D. Lemes Hamawaki, Daniel Antônio Furtado, Daniel Mesquita, Daniel Tes Carrasque, Daniela Aparecida das Virgens, Daniela Freitas Rezende, Deise Aparecida de Oliveira Silva, Edgard Afonso Lamounier Júnior, Eduardo Souza Santos, Ernesto Akio Taketomi, Eurípedes B. Costa, Evaldo Cervieri Filho, Fabiana de Almeida Araújo Santos, Fábio de Oliveira, Fausto Emilio Caparelli, Fernanda Romanato Neves, Fernando Lourenço Pereira, Francisco Alcântara Neto,Gilma Chitarra, Jamil Salem Barbar, João Helder Frederico de Faria Naves, José Humberto Dutra, Julia Maria Costa Cruz, Juliana de Almeida Franco, Juliana Silva Miranda, Karine Cristine Almeida, Larissa Barbosa de Sousa, Leonardo Alt, Lucas Clemente Vella, Luis Antonio Ortellado Gómez Zelada, Luiz Claudio Theodoro, Luiz Ricardo Goulart Filho, Luiz Ricardo Goulart Filho, Marcelo Rodrigues de Sousa, Márcia Dutra Ramos Silva, Marcio Pereira, Maria Amélia de Almeida Cezar Ortellado, Maria Amélia dos Santos, Maria Aparecida de Souza, Nágila Daliane Feliciano, Osvaldo Toshiyuki Hamawaki, Otávio Augusto, Patricia Tieme Fujimura, Paulo Sérgio Caparelli, Pedro Frosi Rosa, Philippos Apolinario, Rivalino Matias Jr., Rone Cardoso, Selma Terezinha Milagre, Sérgio Ricardo de Jesus Oliveira, Sybelli Magda C. G. Espindola, Thaise Gonçalvex de Araújo, Thiago Y. Lemes Hamawaki, Vanessa da Silva Ribeiro, Vinícius Barbosa Grieco, Yara Cristina Paiva Maia. Comissão do PII Adriano Alves Pereira – UFU Amanda Cruvinel Marçal – Sectes Andrea Furtado de Almeida - Sebrae Anízio Dutra Vianna – Sebrae Cibele Januário Faria – FAU Fábio de Oliveira – UFU

Implantado em algumas universidades de Minas Gerais, o Programa de Incentivo à Inovação – PII contribui para a difusão da cultura empreendedora no setor acadêmico, estabelecendo uma ponte entre a universidade e o mercado. Desde a implantação do projeto-piloto no Estado em 2006, o PII é considerado um programa de sucesso ao possibilitar que projetos de pesquisa aplicada se transformem em produtos inovadores, por meio de estudos de viabilidade e planos de negócio estendidos desenvolvidos ao longo dos 18 meses do Programa.

José Luciano de Assis Pereira – Sectes Lin Chih Cheng – NTQI / UFMG Luisa Silva Vidigal – Sebrae Marcos Antônio Costa e Silva – CIAEM Rafael Porto – Prefeitura Municipal de Uberlândia

Para o PII – UFU foram inscritos 31 projetos de pesquisa, dos quais 17 foram selecionados para receber recursos para a elaboração dos EVTECIAS –Estudo de Viabilidade Técnica, Comercial, Impacto Ambiental e Social e, posteriormente, em uma segunda seleção, 10 projetos foram contemplados com a alocação de recursos para a elaboração dos planos de negócio estendidos e protótipos nas áreas de saúde, agricultura, meio ambiente entre outras. Com os estudos de viabilidade técnica elaborados e os planos tecnológicos em desenvolvimento, a UFU terá projetos sólidos para o Centro de Incubação de Atividades Empreendedoras – CIAEM e para os processos de transferência de tecnologia criados. Assim, o PII cumpre o seu objetivo final: integrar os atores envolvidos, fortalecer as vocações econômicas locais e promover o desenvolvimento regional.

Narcio Rodrigues Secretário de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior


A inovação no contexto da ufu

Uberlândia - Inovação presente

O Manual de Oslo, elaborado pela Organização para a Cooperação e o Desenvolvimento Econômico – OCDE, define a inovação como a implementação de um produto (bem ou serviço) novo ou significativamente melhorado, um processo, um novo método de marketing ou, ainda, um novo método organizacional nas práticas de negócios, na organização do local de trabalho ou nas relações externas.

O Estado de Minas Gerais elegeu como uma de suas metas o desenvolvimento e a aplicabilidade da Tecnologia e, nesse mesmo passo, Uberlândia sustenta a Inovação Tecnológica como um dos pilares do nosso Programa de Governo, com empreendimentos de alto valor agregado nessa área.

De acordo com essa definição, a inovação não está restrita aos países desenvolvidos, às grandes empresas e tampouco às empresas de tecnologia avançada. Todas as organizações podem inovar desde que procurem colocar em prática ideias e métodos diferentes, que resultem em novos produtos e processos inovadores. A inovação está ligada à geração de conhecimento e aos ganhos econômicos que geram aumento de competitividade, maior lucro e mais desenvolvimento regional e nacional. Ela é essencial para que países, empresas e universidades continuem a ser competitivos em um mercado cada vez mais dinâmico, exigente e globalizado. Mesmo as micro e pequenas empresas que não estão voltadas para o mercado exterior enfrentam a concorrência de corporações de outros países, cujos produtos e serviços invadem o mercado nacional. O Programa de Incentivo à Inovação – PII, iniciativa do Sebrae-MG e da Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, completa cinco anos de muito sucesso e com resultados surpreendentes. O PII já contribuiu para o nascimento de 22 empresas de base tecnológica e a geração de 53 patentes. Nesta edição do Programa, apresentamos os 17 Estudos de Viabilidade Técnica, Econômica, Comercial e Ambiental da Universidade Federal de Uberlândia – UFU. Fundada em 1969, a UFU é uma das melhores universidades federais do País. Tem 60 cursos de graduação, 23 de mestrado, 14 de doutorado, 30 de especialização e 110 de extensão. São 1.300 professores e 17.000 alunos. Os resultados do PII no Estado e na UFU indicam que investir em inovação é o caminho certo para que as nações se desenvolvam e possam ser competitivas. O Sebrae-MG investe recursos técnicos e financeiros no estímulo à inovação. Com a participação decisiva das instituições parceiras, promove a geração de negócios sustentáveis e o desenvolvimento econômico do nosso Estado.

Lázaro Luiz Gonzaga Presidente do Conselho Deliberativo do SEBRAE-MG

Trata-se de ação governamental concebida e desenvolvida pela Secretaria Municipal de Desenvolvimento Econômico e Turismo – SMDET, cuja visão estratégica é a promoção do desenvolvimento econômico sustentável, por intermédio de vínculos sinérgicos entre a sociedade e os meios produtivos, potencializando as competências empresariais, tecnológicas, turísticas e vocações regionais, com equilíbrio social. Nesse contexto, o fomento e apoio às iniciativas e ideias baseadas em processos criativos vêm atender aos anseios sociais existentes e sua perspectiva de expansão. Além de contar com várias empresas já inseridas na economia global, com grandes players nacionais e internacionais, o Município respira um ambiente de inovação em franca efervescência, com várias iniciativas estruturantes em pleno curso, por meio de parcerias estratégicas, envolvendo instituições como a Universidade Federal de Uberlândia – UFU, o SEBRAE, a Fundação de Apoio Universitário – FAU e, em especial, o Governo do Estado de Minas Gerais, por meio da Secretaria de Ciência e Tecnologia e Ensino Superior - SECTES, entre outras, todas, como o próprio Município, partícipes fundamentais na disseminação tecnológica. O PII – Programa de Incentivo à Inovação é o grande exemplo dessa soma de esforços, em que a criação de empresas de base tecnológica e transferência de tecnologia permitirão que Uberlândia contribua para o desenvolvimento tecnológico e de competitividade de Minas Gerais e do País, graças à dedicação, capacidade inovativa e busca constante por desafios de seus pesquisadores e empreendedores. Odelmo Leão Prefeito de Uberlândia / MG


Universidade e inovação Esta primeira década do século 21 mostrou que, com o ritmo cada vez mais acelerado das transformações sociais, políticas, ambientais, econômicas, científicas e tecnológicas, o conhecimento pode se tornar obsoleto em um curto período de tempo. Portanto, mais do que nunca, é preciso inovar. Apenas os seres humanos têm a capacidade de inovar. Como consequência, o capital intelectual tornou-se estratégico, podendo determinar o sucesso ou fracasso de uma organização. Nesse contexto, as universidades transformaram-se em locais privilegiados de inovação, sendo convocadas a colaborar com o setor produtivo no desenvolvimento de soluções inovadoras e alternativas. Muito embora não seja fácil conciliar os interesses acadêmicos com os do mercado, uma vez que temos princípios, objetivos e tempo próprios, que não são os dos empresários, não podemos nos furtar a oferecer tecnologias, produtos e serviços inovadores à sociedade. Dentro dessa concepção, firmamos convênio em parceria com a Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Minas Gerais, Prefeitura Municipal de Uberlândia, Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas e Fundação de Apoio Universitário, com o objetivo de desenvolver o Programa de Incentivo à Inovação – PII. A essência desse Programa é apoiar tecnologias inovadoras geradas em nossos laboratórios, com ênfase em suas aplicações práticas para a sociedade e para o mercado, por intermédio da transferência de tecnologias ou da criação de novas empresas de base tecnológica. Almeja-se o desenvolvimento socioeconômico de Uberlândia e região, com a criação de novas empresas de base tecnológica, atração de investidores de capital semente e criação de um banco de oportunidades tecnológicas. A efetividade do Programa pode ser comprovada pela participação de nossos pesquisadores, com projetos inovadores que vão desde as ciências da saúde até as engenharias, passando pelas ciências agrárias, biológicas e veterinárias, entre outras. Com a certeza de que esta é apenas uma entre as muitas iniciativas de formação de uma cultura de inovação na Universidade Federal de Uberlândia, congratulo-me com nossos pesquisadores por seu trabalho e espírito inovador. Parabenizo os coordenadores e suas equipes, pela competência na implantação e condução do programa. Agradeço aos nossos parceiros por nos propiciar a oportunidade de contribuir para o desenvolvimento sustentável de nosso País, levando, em última instância, à melhoria da qualidade de vida da população brasileira. Sucesso a todos nós! Prof. Dr. Alfredo Julio Fernandes Neto Reitor da UFU Prof. Dr. Alcimar Barbosa de Soares Pró-reitor de Pesquisa e pós-graduação

O Programa de Incentivo à Inovação – pii e o desenvolvimento do empreendedorismo na Universidade Federal de Uberlândia

Seguindo os caminhos trilhados em todo o Estado de Minas Gerais, Uberlândia, com seu progresso e alicerces estabelecidos no desenvolvimento tecnológico, não poderia deixar de conceber o Programa de Incentivo à Inovação – PII que é destaque em todo o Estado. O Programa, bem recebido na Universidade Federal de Uberlândia, teve seu sucesso marcado pelas mudanças advindas da criação das Leis de Inovação Nacional e Estadual e pelo fomento de programas de Incubadoras de Empresas e Núcleos de Inovação Tecnológica. O PII, o Sebrae-MG e a Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior - SECTES que contaram com as importantes parceiras da Prefeitura de Uberlândia e Agência Intelecto – UFU demonstraram afinco em levar o projeto às universidades estabelecendo a cooperação técnica, financeira e científica na realização de ações de fomento à pesquisa que visa a transformações de projetos de pesquisa aplicados em inovações tecnológicas. A Fundação de Apoio Universitário – FAU, por sua vez, explicita a honra em ser gestora dos projetos do PII, este que é um programa empreendedor na Inovação Tecnológica e que em breve repercutirá no desenvolvimento do Estado de Minas Gerais. Carlos José Soares Diretor Executivo da Fundação de Apoio Universitário ��� FAU


Índice Protocolo para arquitetura de redes de alta disponibilidade ............................. 10 Plataforma operacional Linux customizável ..................................................... 14 Verdox – jogo eletrônico em plataforma 3D .................................................... 18 Sistema IterTruck monitora veículos de carga .................................................. 21 Melhoramento da soja ................................................................................... 25 Diagnóstico eficiente da estrongiloidíase . ........................................................ 30 Pesquisa da UFU pode gerar novo medicamento antiinflamatório .................... 34 Novo kit para diagnóstico de alergias .............................................................. 37 Medicina veterinária preventiva ...................................................................... 40 Produção de imunobiológicos para tratamento de câncer de mama ................ 45 Enzima obtida a partir do veneno de serpente . ............................................... 49 Novo aparelho extrator .................................................................................. 53 Monitoramento de CO2 para aplicações médicas e ambientais.......................... 58 Tecnologia para gestão, rastreamento e monitoramento de bovinos ................. 61 Aquecimento solar mais eficiente e econômico ................................................ 66 Sistema para reconstrução 3D de movimentos do corpo .................................. 70 Detectores de radiação ................................................................................... 74


Protocolo para arquitetura de redes de alta disponibilidade Projeto acompanha crescimento mundial do acesso à internet por banda larga

Em computação, o termo ‘alta disponibilidade’ refere-se à capacidade de manter uma rede disponível próximo de 100% do tempo. Ter alta disponibilidade é um dos requisitos básicos dos sistemas que utilizam redes computacionais, como smartphones e tablets. Um grupo de pesquisadores da Faculdade de Computação da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) desenvolveu um roteador dotado de um módulo de hardware e software que implementa protocolo de alta disponibilidade. Com o crescimento mundial do número de acessos por banda larga, desenha-se a necessidade de equipamentos robustos, com tecnologia embarcada altamente eficiente para manter comunicação com a internet e entre equipamentos diferentes, sem dificuldades de acesso para os usuários.

10 programa de INCENTIVO À inovaçÃO


As redes computacionais são compostas por diversos módulos – também chamados nós – por onde passa a informação. A maneira com que eles são distribuídos é que define o protocolo de arquitetura da rede. Em uma arquitetura de alta disponibilidade há sempre um módulo mestre, responsável por definir qual módulo do grupo responderá pela próxima requisição de serviço. Todos os módulos pertencentes ao grupo podem desempenhar essa função. Entretanto, em um determinado instante, apenas um pode assumir esse papel. Os demais ficam no papel secundário, apenas recebendo as requisições. Esta é a arquitetura presente nos protocolos atualmente disponíveis no mercado: VRRP, HSRP e CARP. “Muitas vezes estamos no meio de uma transação bancária pela internet e a rede cai. Isso acontece porque a rede não está totalmente disponível”, explica Pedro Frosi, engenheiro que coordena esse projeto. “Provavelmente a comunicação em um desses módulos foi interrompida”, complementa. Nova arquitetura Os pesquisadores investigaram dois problemas comuns às arquiteturas de alta disponibilidade: a ausência de um módulo mestre, que torna a rede indisponível e a presença de mais de um módulo mestre, que leva à situação de conflito. “Após os estudos, idealizamos uma arquitetura diferente da que existe nos roteadores atuais”, conta Frosi. “Nosso objetivo foi desenvolver protocolos para promover uma integração harmoniosa entre software e hardware, permitindo que os sistemas se mantenham disponíveis”, diz. Para funcionar, o sistema conta com modelos matemáticos robustos. “Criamos uma arquitetura reconfigurável que integra hardware e software capaz de promover a integração dos nós e manter a alta disponibilidade da rede”, explica Daniel Mesquita, pesquisador que colabora no projeto.

Substituição de importações O Brasil não é produtor desse tipo de tecnologia. “Tudo o que usamos é importado”, ressalta Pedro Frosi. O roteador com protocolo de alta disponibilidade proposto pelos pesquisadores da UFU tem um mercado amplo a ser explorado, principalmente na área de telecomunicações. Esse setor engloba diversos serviços como, por exemplo, telefonia fixa e celular e internet banda larga. “São áreas críticas em que interrupções bruscas ou indisponibilidades dos serviços prestados geram prejuízos significativos”, lembra Frosi. Daí a importância de oferecer uma tecnologia que tenha como diferencial o protocolo de alta disponibilidade. Outra vantagem é que, segundo as projeções do grupo, o preço do novo roteador será cerca de 40% menor do que os valores praticados hoje no mercado. O projeto já tem protótipo de laboratório. O objetivo é criar uma empresa para produzir e comercializar os roteadores. Um dos potenciais parceiros da nova empresa é a Companhia de Telecomunicações do Brasil Central, CTBC, com a qual esse grupo de pesquisadores já tem outros projetos em andamento. Com o lançamento oficial do Plano Nacional de Banda Larga, em 2010, estima-se que haja um incremento vigoroso para o setor de internet em alta velocidade. Um dos objetivos do Plano é tornar disponível o serviço de banda larga dos atuais 11,9 milhões de domicílios para quase 40 milhões de domicílios até 2014. Plataforma de produtos A característica de alta disponibilidade poderá ser o ponto de partida para diversos equipamentos como repetidores, switches e multiplexadores. Os repetidores são equipamentos utilizados para interligação de redes idênticas, eles amplificam e regeneram eletricamente os sinais transmitidos no meio físico. Switches são dispositivos de conexão central de redes que direcionam o fluxo de uma porta para outra, diminuindo o tráfego na conexão. Já os multiplexadores codificam as informações de duas ou mais fontes de dados num único canal. De acordo com Pedro Frosi, o processo produtivo para os quatro dispositivos de rede é bastante similar, bastando alterar a função específica do equipamento. O roteador, bem como os outros equipamentos propostos na plataforma de produtos, poderá ser comercializado para outros mercados, tais como o setor bancário e as empresas de aviação. “Esses setores também necessitam de serviços de rede altamente disponíveis, além de prevenções contra paralisações ou interrupções”, finaliza.

Equipe e contatos Faculdade de Computação Pedro Frosi Rosa | coordenador | frosi@facom.ufu.br Daniel Mesquita | mesquita@danielmesquita.com Rivalino Matias Jr. | rivalino@facom.ufu.br 12 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 13


Plataforma operacional Linux customizável Tecnologia é o ponto de partida para o desenvolvimento de sistemas embarcados

Sistemas embarcados são plataformas computacionais – hardware e software – desenvolvidas para um propósito específico. Aparelhos celulares, roteadores, caixas de auto-atendimento bancário, sistemas de PABX e receptores de TV são exemplos de sistemas embarcados. A tecnologia proposta em um projeto da Faculdade de Computação da Universidade Federal de Uberlândia consiste em criar um kit para desenvolvimento de uma plataforma operacional para tais sistemas. Hoje, as empresas que precisam desses kits têm dois caminhos: desenvolver uma plataforma própria ou importar a tecnologia. As duas alternativas, no entanto, representam alto custo no produto final. Diante desse cenário, tornar disponível uma plataforma Linux customizável com tecnologia nacional pode liberar o País dessas importações e, ao mesmo tempo, reduzir o custo do produto final para os consumidores. A área de sistemas computacionais embarcados é uma das que mais têm crescido nos últimos anos. Boa parte dos equipamentos com os quais lidamos em nosso dia a dia possui uma solução de sistema embarcado. Um celular, por exemplo, é um sistema embarcado, com várias aplicações dentro de um aparelho. Para entender o que é isso, pode-se dizer que um equipamento é feito em níveis. O primeiro é o hardware, depois vem a plataforma operacional, objeto desse projeto. No último estão os aplicativos, que rodam em cima dessa plataforma e que diferenciam os equipamentos. Nas empresas, existem equipes especializadas em criar o hardware e outras dedicadas à desenvolver aplicativos. Na fase final dos projetos, as duas partes são integradas. “Para fazer o software são necessárias duas coisas: uma plataforma operacional e as aplicações propriamente ditas”, explica Rivalino Matias Júnior, que coordena esse projeto. Quanto melhor a plataforma operacional, mais aplicativos podem ser inseridos e mais fácil será integrá-los. O que interessa para empresa são esses aplicativos. Por isso, em geral, elas compram as plataformas de hardware e sistema operacional prontas. Nesse contexto, a plataforma operacional Linux se destaca por ser um software livre, ou seja, pode ser modificado e distribuído sem as diversas restrições existentes em sistemas

14 programa de INCENTIVO À inovaçÃO


proprietários. No Brasil não há empresas que ofereçam uma distribuição Linux como kit para plataforma de soluções embarcadas. Isso exige que as empresas nacionais, com foco no desenvolvimento de aplicações embarcadas, importem ou desenvolvam sua própria distribuição Linux para uso como plataforma operacional. Entretanto, o desenvolvimento próprio, muitas vezes, não é feito porque representa um custo extra para a empresa. “Esse tipo de trabalho é altamente especializado e com custos de desenvolvimento e manutenção relativamente altos”, explica Rivalino. Plataforma nacional A aquisição dessas plataformas de empresas estrangeiras torna a indústria brasileira menos competitiva, se considerar as várias restrições de importação de tecnologia existentes, bem como toda burocracia envolvida no processo. “Importar eleva os custos e, além disso, a tecnologia é fechada, isto é, o desenvolvedor não pode alterá-la. Há também a questão da assistência técnica, que, sendo importada, é mais cara também”, ressalta o pesquisador. “Nosso projeto está relacionado a essa plataforma. A ideia é criar um kit para desenvolvimento de uma plataforma operacional Linux para sistemas embarcados, liberando o desenvolvedor da importação ou do trabalho de criar uma plataforma própria”, explica. “Com nosso kit, oferecemos uma tecnologia nacional, mais barata e pronta para as empresas desenvolverem suas aplicações”, complementa. É importante lembrar que diminuir os custos de produção contribui para reduzir os preços para o usuário final. Além de oferecer um produto com tecnologia nacional, o diferencial do projeto desenvolvido na UFU é empacotar o Linux de uma forma amigável. Segundo Rivalino, apesar de o sistema estar disponível gratuitamente na internet, ele demanda bastante trabalho até poder ser usado como uma plataforma operacional customizável. “É como se ele estivesse in natura. Em nosso projeto, vamos tornar disponível o sistema operacional de uma forma muito fácil e amigável”, diz. Na 16 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

área de software, existe uma diversidade de aplicações que podem se beneficiar do uso de uma plataforma embarcada, como jogos, armazenamento de dados, conectividade, sistemas comerciais, automação predial, computadores e/ou leitores portáteis, dentre outros.  ecnologia para telecomunicações T O grupo de pesquisa pretende desenvolver uma distribuição Linux para uso em aplicações embarcadas, que atenda as necessidades de segmentos específicos da indústria local, em especial de Telecomunicações, TV digital, e produtos de software. “No setor de telecomunicações, a CTBC, empresa que oferece serviços de telefonia fixa, celular e banda larga, seria um potencial parceiro para um processo de transferência da nossa tecnologia, porque a empresa já tem projetos em cooperação com a Faculdade de Computação”, acredita Rivalino. Outra área que poderá se beneficiar dessa tecnologia é a TV digital, já que poderão ser desenvolvidos sistemas embarcados de captura, armazenamento, transmissão e recepção de vídeo com base na plataforma proposta. Produtos voltados para centrais de entretenimento multimídia também são exemplos de aplicações que podem ser desenvolvidas e comercializadas por empresas da região com o auxílio da plataforma operacional Linux que está sendo criada na UFU.

Equipe e contatos Faculdade de Computação Rivalino Matias Júnior | coordenador | rivalino@facom.ufu.br Pedro Frosi Rosa Luiz Claudio Theodoro Daniel Tes Carrasque Otávio Augusto programa de INCENTIVO À inovaçÃO 17


Verdox – jogo eletrônico em plataforma 3D Tecnologia pode gerar know-how sobre processo de criação de games no Brasil

Verdox é uma criatura do planeta Greenish. Ao ter sua nave danificada em uma viagem interplanetária, ele cai em um planeta desconhecido, onde tem de enfrentar inimigos ágeis e inteligentes até consertar a nave. Este é o cenário do jogo eletrônico que está sendo desenvolvido na Faculdade de Computação da Universidade Federal de Uberlândia. Coordenado pelo professor Pedro Frosi, o grande diferencial do projeto consiste em construir um jogo para plataforma 3D sem utilizar frameworks completos e fechados, como acontece nos jogos eletrônicos presentes no mercado atualmente. “O que as empresas fazem hoje é desenvolver o game, que é a parte que as pessoas vêem”, explica o pesquisador. “No entanto, por trás dele existe uma meta linguagem e frameworks. Foi o que criamos: a plataforma Verdox é uma meta linguagem para o desenvolvimento de jogos eletrônicos. É um projeto inédito no Brasil”, destaca Frosi, que é engenheiro e matemático. Conforme ele ilustra, ao abrir um aplicativo da plataforma Google, por exemplo, o usuário vê o sistema, mas não vê a linguagem por trás dele. “Nossa ideia foi criar uma linguagem própria a partir da qual os alunos da UFU e outros usuários podem criar diversos games”, diz. “Ao adotar os chamados frameworks convencionais, a solução final fica dependente da tecnologia utilizada o que, consequentemente, trava os desenvolvedores, já que eles ficam limitados às plataformas tecnológicas que suportam tais aplicações”, explica. “No nosso projeto damos autonomia total de criação”, diz. Formação de mão de obra Os jogos eletrônicos interativos têm conquistado cada vez mais espaço no mercado de entretenimento. No embalo, a tecnologia para operação desses jogos também evolui: espaço em disco, memórias mais rápidas, vídeos com alta resolução, virtualização, computação em nuvem etc. “Consideramos esse momento propício para incentivar novos criadores de games inovadores e interessantes”, avalia o professor. “A plataforma que criamos se chama Verdox e, partir dela, desenvolvemos um game para provar que funciona. Por conta disso, o novo jogo também foi

18 programa de INCENTIVO À inovaçÃO


Sistema IterTruck monitora veículos de carga Tecnologia mantém transportadoras informadas sobre a localização e as condições dos caminhões nas estradas

Data logger é um mecanismo que adquire e grava dados durante um período determinado de tempo. Pesquisadores da Faculdade de Computação da Universidade Federal de Uberlândia estão aperfeiçoando um data logger para fazer o monitoramento de veículos de carga. A tecnologia foi denominada IterTruck Monitor. Caracterizada pela inserção de módulos de posicionamento (GPS) e de transmissão das informações (GPRS), o novo equipamento tem como diferencial a capacidade de armazenamento de informações superior aos sistemas data logger para essa finalidade existentes no mercado. Com a nova tecnologia, os pesquisadores esperam atender a uma demanda latente de empresas transportadoras de ter um sistema de

batizado de Verdox”, esclarece. O objetivo foi criar um ambiente com bons gráficos, engine de física, som, interatividade, com controles simples e fluxo rápido. O game se encontra em fase avançada de desenvolvimento. Com protótipo de bancada já finalizado, ele está sendo submetido a testes para avaliar aspectos como interação entre jogador e game e a jogabilidade. “O jogo é envolvente e desafiador, exigindo grande habilidade do usuário”, adianta. O desenvolvimento da tecnologia pode abrir espaço para a formação desse tipo de mão de obra no Brasil. “Estes programadores são muito valorizados no mercado de trabalho, mas, ao mesmo tempo, é uma mão de obra escassa. No Brasil temos muitos desenvolvedores de games, mas poucos de plataformas”, finaliza.

Equipe e contatos Faculdade de Computação Pedro Frosi Rosa | coordenador | frosi@facom.ufu.br Daniel Mesquita | mesquita@facom.ufu.br Lucas Clemente Vella Leonardo Alt 20 programa de INCENTIVO À inovaçÃO


transmissão online de dados registrados simultaneamente, segundo a segundo, em cada um de seus veículos. O sistema IterTruck Monitor pode ser dividido em três partes: o Data Logger, responsável pelo registro das informações, segundo a segundo, em memória interna; o sistema de telemetria, que faz a comunicação com o servidor central e com o gerente de frota, e o sistema de sensoriamento, responsável pela coleta dos dados de sensores analógicos ou digitais acoplados ao veículo. “No nosso caso, vamos acoplar o GPS para saber a posição onde está o veículo e uma antena de GPRS, para transmitir os dados a distância. A novidade é integrar os dois módulos e possibilitar a interação em tempo real entre a empresa e o motorista”, destaca Jamil Salem, que coordena o projeto. A tecnologia se encontra na fase de protótipo laboratorial e será patenteada. No Brasil não há sistema semelhante que trabalhe com monitoramento em tempo real, e, principalmente, que tenha conseguido alinhar tecnologias GPS e GPRS a um hardware específico para o transporte simultâneo dos dados da temperatura de cargas de automóveis. Uma das demandas do setor de transporte detectadas pelos pesquisadores da Faculdade de Computação da UFU foi a medição da temperatura em caminhões de câmara fechada, também chamados de thermo-king. A perda de cargas durante o transporte e ao final dos percursos é recorrente. “Apesar de existir o controle da temperatura e das condições de umidade nessas câmaras, a informação não é passada em tempo real para a empresa e para o motorista e isso inviabiliza ações que possam corrigir problemas durante o trajeto das mercadorias”, explica Jamil Salem, que coordena a pesquisa. O que acontece é que não há um registro detalhado da temperatura durante todo o percurso da viagem. Um dos focos do projeto IterTruck Monitor é atender a essa necessidade. Assim, para monitorar cargas perecíveis, foram agregados ao hardware módulos para medir a temperatura e a umidade. Os dados obtidos são enviados para um site na internet pelo qual os gestores da frota poderão acompanhar a situação em tempo real. “Se uma carga chega ao porto com temperatura fora dos padrões, todo o lote de mercadorias é perdido, o que representa um prejuízo alto para empresa. Ao monitorar a temperatura, em tempo real, durante todo o trajeto, eventuais variações podem ser corrigidas imediatamente após ser detectado um problema”, diz Jamil. Qualidade na exportação de alimentos O sistema IterTruck Monitor faz uso das tecnologias para telemetria, tais como GPRS e GPS. Com isso é possível monitorar e rastrear todo o trajeto da carga e manter a comunicação em tempo real entre o motorista e o gerente de frota. A implementação desse sistema poderá reduzir perdas de produtos perecíveis, frequentes em viagens de longa duração. Além disso, permitirá acompanhar as condições de cargas, oferecendo um diferencial importante para indústria alimentícia. O transporte de medicamentos para hospitais e centros de distribuição também seria 22 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

beneficiado pela tecnologia. De acordo com o pesquisador, o foco inicial dessa inovação são os clientes que fazem o transporte de alimentos para os portos, devido à forte legislação de controle de perecíveis de muitos países importadores. Para o transporte interno, no entanto, o equipamento pode ser um importante diferencial competitivo, já que a tendência é que os aspectos regulatórios no Brasil se aproximem daqueles praticados por outros países, criando a necessidade de utilização de sistemas data logger por todo o setor. Dirigibilidade O foco do projeto apresentado ao Programa de Incentivo à Inovação (PII) é o desenvolvimento de um equipamento para o monitoramento em tempo real das programa de INCENTIVO À inovaçÃO 23


Melhoramento da soja Sementes se adaptam melhor ao cerrado brasileiro Transporte

Central Local

INTERNET

Transporte

Proprietário - Agências Rastreamento - Gestão

cargas alimentícias. No entanto, esse data logger avançado poderá ser adaptado para outros tipos de transportes e monitoramentos, ampliando assim a atuação em outros nichos de mercado. De acordo com Jamil Salem, é possível incorporar no IterTruck módulos para monitorar o câmbio de marchas, freio, acelerador, embreagem, rotação do motor, volume de combustível e até para saber se está chovendo ou não. “Estes sensores geram uma informação importantíssima para os gestores das transportadoras: a dirigibilidade do motorista”, explica o pesquisador. “É possível analisar o consumo de combustível, pneus, freios etc. Trata-se de uma gestão mais eficiente do transporte de mercadorias”, destaca. Todo o sistema gera dados concretos tanto para avaliar o desempenho do motorista, quanto para monitorar as condições do veículo e, a partir daí, tomar ações necessárias para corrigir eventuais falhas. Outra possibilidade de expansão de mercados para a tecnologia é a instalação de um tracker, dispositivo de rastreamento para acompanhar se o motorista se manteve na rota pré-determinada para a viagem. O dispositivo também seria útil no caso de roubo do veículo durante o trajeto. “Desvios na rota podem caracterizar roubo do veículo. Nesses casos, o gestor poderia acionar as autoridades para localizá-lo”, destaca Jamil. Equipe e contatos Faculdade de Computação Jamil Salem Barbar | coordenador | jamil@facom.ufu.br Marcelo Rodrigues de Sousa | marcelo@facom.ufu.br 24 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

O Brasil vive um momento de grande expansão da área cultivada de soja. Dados do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento apontam que área cultivada na safra 2010/2011 atingiu mais de 23 milhões de hectares, com uma produção estimada em 73 milhões de toneladas. “Este crescimento está tornando a atividade de sojicultor mais complexa e com problemas específicos nas diferentes


regiões produtoras”, acredita o pesquisador e professor Osvaldo Toshiyuki Hamawaki, do Instituto de Ciências Ambientais e Agrárias, da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Daí a necessidade de minimizar os riscos, investindo constantemente em novas variedades com características específicas e diferenciadoras. Em 1996, a Universidade Federal de Uberlândia implantou um Programa de Melhoramento de Soja com objetivo de desenvolver novas cultivares adaptadas ao cerrado brasileiro. Coordenado por Osvaldo Toshiyuki Hamawaki, no período de 15 anos foram desenvolvidas 12 novas cultivares de soja, com características inovadoras e de elevado potencial produtivo. A tecnologia em desenvolvimento é o processo de obtenção de novas cultivares de soja adaptadas às regiões do cerrado, com maior produtividade em grãos e óleo e resistência parcial ou total à ferrugem asiática da soja, aos nematoides formadores de galhas, lesões radiculares e de cisto e mofo branco. Ao utilizar sementes de soja melhorada, o produtor oferece um produto com mais qualidade tanto para o mercado nacional quando para o mercado externo. Existem duas maneiras de se obterem sementes melhoradas de soja. Por métodos de melhoramento que utilizam avançadas técnicas de biotecnologia se obtêm sementes transgênicas. Embora amplamente disseminadas, as sementes transgênicas ainda encontram resistência em alguns mercados, em especial na Europa. “Nosso projeto aposta na outra maneira: cultivares obtidas por melhoramento clássico combinado com a biologia molecular”, explica Osvaldo Hamawaki. O melhoramento convencional é feito agregando características desejáveis de variedades diferentes para gerar uma terceira variedade. De acordo com o pesquisador, é possível desenvolver genótipos com características específicas para atender a necessidade de cada região produtora: maior tolerância à umidade, à seca, elevado teor de óleo, ciclos diferentes e assim por diante. A característica mais desejada, no entanto, é a resistência a doenças, já que o maior problema enfrentado pelos produtores de soja são as doenças, em especial a ferrugem asiática. Resistência às doenças Em geral causadas por fungos, nematoides e vírus, elas geram perdas, em média, de 05% a 10% da produção anual, segundo dados da Empresa Brasileira de Agropecuária (Embrapa). Desde a primeira constatação de ferrugem de soja, em 2001, são estimados prejuízos de mais de US$ 13 bilhões aos agricultores brasileiros. “A maioria das doenças é transmitida através das sementes, por isso é tão importante usar sementes sadias tanto para prevenção quanto para redução das perdas”, afirma Hamawaki. As primeiras variedades produzidas dentro do programa: UFUS Impacta e UFUS Milionária, assim como a UFUS 8011, obtida recentemente, apresentam elevada resistência parcial à ferrugem asiática da soja. Isso permite diminuir em até 30% a necessidade de aplicações de fungicidas, o que representa uma redução de 26 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 27


custo significativa para o sojicultor. Merecem destaque ainda as variedades UFUS 7910, devido ao elevado teor de óleo nos grãos (23%), a alta produtividade de grãos (a mais produtiva entre 36 cultivares convencionais e transgênicas testadas com 4.898 kg/ha, em Mineiros-GO, APGM 2011), a tolerância aos nematoides das lesões radiculares e a resistência ao nematoide Meloidogyne incognita e a UFUS Xavante, que alcançou produtividades de 4.912 kg/ha, em Sinop-MT e 4.620 kg/ha, em Balsas-MA. Seis cultivares do Programa de Melhoramento Genético de Soja da UFU estão prontas para produção em larga escala de grãos de soja. As sementes das cultivares UFUS Milionária, UFUS Impacta, UFUS Riqueza, UFUS Xavante, UFUS Guarani e UFUS 7910 já estão sendo comercializadas. As demais cultivares, UFUS Guará, UFUS Mineira, UFUS Capim Branco, UFUS Tikuna, UFUS 8011 e UFUS 8211 aguardam Registro e Proteção junto no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. As cultivares desenvolvidas apresentam resistência ou tolerância à ferrugem asiática da soja, ao nematoide formador de galhas (Meloidogyne incógnita) e nematoide das lesões radiculares (Pratylenchus brachyurus). “Essas cultivares são mais eficazes para diminuir os custos com agrotóxicos e reduzir o número de aplicações de fungicidas, o que é bom tanto para os profissionais diretamente envolvidos na produção de soja, como para o meio ambiente”, destaca Hamawaki. De acordo, com ele, os recursos do PII serão destinados ao melhoramento do laboratório, compra de insumos para pesquisa, pagamento de bolsas de estudos e execução dos testes necessários para a finalização do projeto.

28 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

Mercado em expansão O público-alvo dos produtos desenvolvidos no âmbito desse projeto são os sojicultores e empresas multiplicadoras de sementes interessadas em produzir soja convencional melhorada. Já existem parcerias entre o Programa de Melhoramento da UFU com produtores de sementes sediados nos Estados do Mato Grosso (maior produtor de soja do Brasil), Goiás, Minas Gerais e Maranhão. “Nesses Estados, empresas parceiras, já com tradição no mercado, repassam as sementes dos cultivares da UFU para seus clientes”, conta Osvaldo Hamawaki. De acordo com ele, essas regiões são excelentes para o cultivo de soja, disponibilizando novas cultivares de soja bem adaptadas e com boa estabilidade. São parcerias importantes para consolidar um mercado potencial para as cultivares UFU. Outro alvo para as sementes melhoradas desenvolvidas nesse projeto é o mercado de biodiesel. As novas variedades desenvolvidas, UFUS 7910, UFUS Capim Branco e UFUS Guará apresentam teores de óleo nos grãos que permitem obter uma produtividade de óleo 25% superior à média das variedades nacionais disponíveis no mercado. A grande vantagem de utilizar uma variedade como essa é que ela permite aumentar a produção de óleo sem aumentar a área plantada, diminuindo o impacto ambiental gerado pelo cultivo da soja em grandes extensões de território. Equipe e contatos InstituTo de Ciências Agrárias Osvaldo Toshiyuki Hamawaki | coordenador | hamawaki@umuarama.ufu.br e www.pmsoja.iciag.ufu.br Analy Castilho Polizel Maria Amélia dos Santos Ana Paula Nogueira Ana Maria Bonetti Francisco Alcântara Neto Gilma Chitarra Marcio Pereira Sybelli Magda C. G. Espindola Daniela Aparecida das Virgens Evaldo Cervieri Filho José Humberto Dutra Larissa Barbosa de Sousa Fernanda Romanato Neves Thiago Y. Lemes Hamawaki Daniela Freitas Rezende Cristiane D. Lemes Hamawaki Eurípedes B. Costa programa de INCENTIVO À inovaçÃO 29


Diagnóstico eficiente da estrongiloidíase Pesquisa emprega técnica inédita para melhorar detecção de doença negligenciada

A estrongiloidíase humana é uma doença negligenciada causada pelo nematódeo do gênero Strongyloides. Em algumas pessoas a doença não apresenta sintomas; no entanto, em pacientes com baixa imunidade, ela pode evoluir para formas graves e levar a óbito. Atualmente há limitações na metodologia de diagnóstico da estrongiloidíase. O método mais usado é a identificação de formas parasitárias nas fezes; todavia, em geral, a liberação de larvas nas fezes é escassa e irregular, o que torna esse tipo de exame pouco preciso na detecção da doença. Um grupo de pesquisadores do Instituto de Ciências Biomédicas e do Instituto de Genética e Bioquímica, da Universidade Federal de Uberlândia, coordenado respectivamente pela biomédica Júlia Maria Costa Cruz e pelo biólogo Luiz Ricardo Goulart, está desenvolvendo biomarcadores para melhorar o diagnóstico da estrongiloidíase. A partir desses biossensores, desenvolvidos por meio de técnicas de nanobiotecnologia, serão produzidos kits laboratoriais para diagnóstico. A tecnologia tem grande apelo comercial uma vez que essa doença é endêmica em países da América Latina, Ásia e África. O parasito que causa a estrongiloidíase apresenta elevada prevalência em regiões tropicais e subtropicais. A forma mais comum de transmissão é o contato com solo contaminado pelas larvas do parasito. Elas penetram através da pele, mesmo que ela esteja íntegra. A proteção dos pés com calçados é, portanto, fundamental. No Brasil a doença é um problema de saúde pública, com taxas de contaminação que variam de 3% a 82%. A cidade de Uberlândia, Minas Gerais, é exemplo de uma região hiperendêmica. “Essa foi uma das motivações para começarmos a pesquisar métodos mais eficientes para o diagnóstico da doença”, conta a professora Júlia. O diagnóstico clínico é difícil porque em aproximadamente 50% dos casos não há sintomas. De acordo com a pesquisadora, indivíduos com pequeno número de parasitos no intestino geralmente são assintomáticos ou com poucos sintomas, mas isso não significa ausência de ação patogênica e de lesões. Outro fator que complica a confirmação da doença é que, quando há sinais, como diarreia e dor abdominal, eles podem ser confundidos com os de outras doenças. O exame de fezes não é eficiente porque ele é baseado na pesquisa de larvas e, na estrongiloidíase, são poucas as larvas liberadas nas fezes. O exame, portanto, não consegue detectar com

30 programa de INCENTIVO À inovaçÃO


Problema de saúde pública No Brasil, a estrongiloidíase é uma doença endêmica, cujas taxas de infecção variam conforme a região. Os fatores que influenciam no aparecimento, manutenção e propagação da doença são: •p  resença de fezes humanas ou de animais contaminados, no solo • presença de larvas infetantes originárias dos ciclos diretos e de vida livre no solo • solo arenoso ou arenoso-argiloso, úmido, com ausência de luz solar direta • temperatura entre 25 e 30°C • condições sanitárias e hábitos higiênicos inadequados • contato com alimento contaminado por água de irrigação poluída com fezes • não utilização de calçados.

precisão. Uma única amostra de fezes não é suficiente para confirmar o diagnóstico. “Para se ter certeza do diagnóstico é necessário fazer testes em sete amostras seguidas de fezes, por isso boa parte dos pacientes desiste de confirmar o diagnóstico: até a terceira amostra o paciente entrega a amostra, depois ele não volta mais”, explica a biomédica. “Por apresentarem baixa sensibilidade, resultados parasitológicos negativos não necessariamente indicam ausência de infecção”, destaca. Diagnóstico mais rápido é fundamental De acordo com a biomédica, a facilidade de transmissão, o caráter de cronicidade e autoinfecção, além da possibilidade de reagudização em indivíduos imu32 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

nodeprimidos, tornam a estrongiloidíase um importante problema médico e social. “Temos casos graves em que a estrongiloidíase se exacerba, podendo levar o paciente a óbito”, conta. Indivíduos com baixa imunidade devido ao uso de drogas imunosupressoras, radioterapia, AIDS, desnutrição crônica, alcoolismo crônico podem sofrer autoinfecção interna, disseminando o parasito por vários órgãos e constituindo a forma mais graves da doença. Quando o parasito fica alojado no intestino e pulmão ocorre o que os especialistas chamam de hiperinfecção. Quando atinge outras partes do organismo, como cérebro e coração, é porque ocorreu a disseminação, forma mais aguda da estrongiloidíase. “Nosso objetivo foi encontrar um método que possibilitasse diagnosticar o mais rápido possível para evitar essas formas graves da doença”, destaca a professora Júlia. Além do exame parasitológico (exame de fezes), dois outros métodos auxiliam no diagnóstico da doença: análise do fluído duodenal e de outros fluídos do paciente. Embora mais precisos, esses testes são invasivos e de alto custo. “Uma alternativa é o exame sorológico por meio do ensaio ELISA. No entanto, o resultado pode dar uma reação cruzada uma vez que parasitas diferentes compartilham antígenos”, conta Nágila Feliciano, bióloga que participa do projeto. Além disso, segundo ela, muitos testes podem apresentar resultados positivos para estrongiloidíase porque os antígenos para o parasito continuam no organismo por muito tempo depois da cura do paciente. “Daí a necessidade de métodos que sejam, ao mesmo tempo, mais específicos e sensíveis”, diz ela. Phage display A inovação desse projeto foi identificar e isolar, por meio de nanobiotecnologia, esses antígenos específicos da estrongiloidíase. “Por meio do phage display obteremos peptídeos específicos para o imunodiagnóstico da estrongiloidíase”, conta Maria Júlia Costa Cruz, biomédica que coordena a pesquisa. Com isso, não há possibilidade de falso negativo, como no exame de fezes, ou de reação cruzada para outras doenças, como no ELISA convencional. O grupo pretende transferir a tecnologia para uma empresa produzir e comercializar o kit. Pode vender o peptídeo liofilizado, na placa ou o kit completo. Equipe e contatos Instituto de Ciências Biomédicas Júlia Maria Costa Cruz | coordenadora | costacruz@ufu.br Instituto de Genética e Bioquímica Luiz Ricardo Goulart | lrgoulart@ufu.br Nágila Daliane Feliciano Carlos Ueira Vieira Vanessa da Silva Ribeiro Rone Cardoso programa de INCENTIVO À inovaçÃO 33


Pesquisa da UFU pode gerar novo medicamento anti-inflamatório

com ela, para isso, a lectina nativa deverá ser sequenciada para determinar a composição de aminoácidos. Em seguida é determinada a sequência de nucleotídeos (DNA). “É essa sequência que é inserida em um vetor, ou plasmídio de expressão, e que, posteriormente será colocada dentro de bactéria (E. coli) ou fungo (levedura).

Substância ativa é retirada do látex de uma árvore do Cerrado brasileiro

O pau-santo, planta típica do Cerrado brasileiro, pode dar origem a um novo medicamento anti-inflamatório. Os pesquisadores Maria Aparecida de Souza e Cláudio Vieira da Silva, do Instituto de Ciências Biomédicas, estão trabalhando na obtenção, purificação e recombinação de um tipo de lectina, denominada ScLL, presente no látex dessa planta. Testes em camundongos demonstraram ação anti-inflamatória e cicatrizante, o que indica grande potencial medicamentoso. A obtenção dessa lectina na forma recombinante será de grande importância porque viabilizará sua produção em larga escala para aplicação como princípio ativo em medicamentos, cosméticos e vacinas. Lectinas formam um conjunto complexo e heterogêneo de proteínas, com diferentes estruturas moleculares, propriedades bioquímicas e especificidades de ligação a carboidratos. Elas estão amplamente distribuídas em todos os grupos de organismos vivos e participam de várias atividades biológicas sendo, por isso, investigadas intensivamente. Uma dessas atividades é a ativação da resposta imune pela indução da proliferação celular. É isso que acontece com a lectina presente no látex da planta Synadenium carinatum, popularmente conhecida como cega olho, folha santa, pau-santo, leiterinha, tibórnia ou tiborna. Ela tem ação anti-inflamatória e cicatrizante. “Tanto o efeito anti-inflamatório quanto o de cicatrização envolvem a proliferação de determinadas populações celulares que acreditamos serem ativadas pela ligação com a lectina”, conta Maria Aparecida de Souza, que coordena esse projeto na UFU. Nos testes realizados com a substância em tecidos cutâneos de camundongos houve diminuição do tempo de fechamento da ferida, assim como cicatrização menos cruenta e mais uniforme. A ScLL também demonstrou ação anti-inflamatória em modelos experimentais infectados por Leishmania e em asma experimental, induzindo cura dessas infecções em animais de laboratório. A tecnologia consiste no processo de obtenção, purificação e recombinação da lectina ScLL a partir do extrato aquoso do látex da Synadenium carinatum. “Como nesse processo o rendimento é baixo, a produção da proteína recombinante seria um meio de obter material em alta escala”, explica Maria Aparecida. De acordo

34 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

DNA da Lecitina

Plasmídio

Bactéria

Célula da planta

Gene de interesse

A enzima de restrição corta o DNA

A DNA ligase promove a ligação do gene de interesse da lecitina ao plasmídeo

DNA recombinante

A bactéria recebe o plasmídio recombinante

Clonagem

Gene de interesse da lecitina clonado

Lecitina recombinante

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 35


Como esses organismos têm um ciclo de reprodução muito rápido, a bactéria ou fungo produzirão grande quantidade da lectina recombinante que foi inserida em seu genoma”, detalha a pesquisadora. Todo o processo que está sendo desenvolvido no Instituto de Ciências Biomédicas da UFU é inédito, por isso foi solicitado registro de patente no INPI – Instituto Nacional da Propriedade Intelectual. No pedido está descrito o processo de obtenção e o uso da proteína. Um desses usos é como princípio ativo para a produção de medicamentos anti-inflamatórios. Menos efeitos colaterais Anti-inflamatórios são medicamentos amplamente disseminados. Podem-se encontrar vários tipos desses remédios no mercado. O que os diferencia é o princípio ativo. “Normalmente, os medicamentos anti-inflamatórios são substâncias químicas sintetizadas em laboratórios, utilizando diferentes métodos ou reações químicas as quais podem produzir diversos efeitos colaterais para os sistemas vivos”, explica Maria Aparecida. Maior risco de desenvolver gastrite e úlceras, mudança do fluxo sanguíneo nos rins, inibição das plaquetas e da coagulação, são alguns exemplos de efeitos indesejáveis desse tipo de fármaco. Um dos objetivos dos pesquisadores é oferecer uma substância com princípio ativo que reduza os efeitos colaterais do medicamento anti-inflamatório. “Em primeiro lugar, a lectina, é obtida a partir de uma planta, ou seja, ela tem origem biológica e não sintética. Em segundo lugar, ela é obtida a partir de uma solução aquosa e utilizada em concentrações pequenas. Essas características reduzem o risco de se ter efeitos colaterais tomando um medicamento com esse princípio ativo”, esclarece a pesquisadora. Perspectivas de expansão Além da produção de medicamentos anti-inflamatórios, a lectina tem outras aplicações na indústria farmacêutica. Segundo os pesquisadores, ela tem potencial para o desenvolvimento de remédios para tratamento de alguns tipos de câncer e de otites (inflamação do ouvido). Também poderá atuar como adjuvante vacinal, isto é, essa lectina faz a regulação da resposta imunológica aos antígenos de qualquer vacina. Outro mercado de entrada para a nova substância é a indústria cosmocêutica. A lectina poderá ser empregada em cosméticos de caráter terapêutico, como aditivo em composições destinadas à esfoliação cutânea mais acentuada, em formulação de xampus para indução capilar, na composição de cosméticos com função estética.

Equipe e contatos Instituto de Ciências Biomédicas Maria Aparecida de Souza | coordenadora | masouza@ufu.br Cláudio Vieira da Silva | silva_cv@yahoo.com.br 36 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

Novo kit para diagnóstico de alergias Ferramenta também pode ser usada no acompanhamento de pacientes alérgicos

O pesquisador Ernesto Taketomi, do Laboratório de Alergia e Imunologia Clínica da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), desenvolveu um novo kit para diagnosticar alergias. Como diferencial tecnológico, o produto apresenta maior sensibilidade e especificidade na detecção de anticorpos alérgeno-específicos, tanto para o diagnóstico como para o acompanhamento de pacientes com doença alérgica respiratória. Como ainda não há no mercado kits específicos para alergias respiratórias, a introdução dessa tecnologia deve causar impacto positivo no diagnóstico laboratorial de alergias. As pesquisas conduzidas nessa área na UFU deram origem a uma nova empresa, a AlergoLab, que tem como proposta desenvolver projetos de pesquisa e produtos inovadores nas áreas de alergia e imunologia. A empresa


será responsável pela produção e comercialização do novo kit, que aguarda apenas o registro na Agência de Vigilância Sanitária (Anvisa). Os ácaros dispersos na poeira domiciliar são os principais responsáveis pelas manifestações alérgicas nos seres humanos. Embora existam vários tipos de ácaros, o mais frequentemente relacionado à alergia é o Dermatophagoides pteronyssinus. A pesquisa conduzida no Laboratório de Alergia e Imunologia Clínica teve como objetivo desenvolver uma tecnologia capaz de detectar, em nível molecular, anticorpos IgE desse ácaro e seus alérgenos Der p1 e Der p2. “A motivação inicial para nossas pesquisas foi melhorar o diagnóstico e o tratamento dos pacientes alérgicos”, conta o professor Taketomi.

Pronto para o mercado O kit já foi patenteado no Brasil e está pronto para comercialização. Isso depende, no entanto, de registro na Anvisa. Os Recursos do PII serão aplicados para obtenção desse registro. O projeto também conta com parcerias com Fapemig, Finep, CNPq, Sebrae, Arranjo Produtivo Local de Biotecnologia, Capes e Fiemg, cujo apoio tem viabilizado investimentos em pesquisas e desenvolvimento do produto. O novo kit para o diagnóstico de alergias será desenvolvido no AlergoLab, Laboratório de Investigação em Alergia Ltda, empresa criada a partir das pesquisas sobre alergia na UFU. A empresa está incubada no Centro de Incubação de Atividades Empreendedora (Ciaem) da UFU.

Ineditismo Atualmente não há exames específicos, em nível molecular, para fazer o diagnóstico para reações alérgicas ao D. pteronyssinus.“A investigação acontece inteiramente no nível clínico, com base no relato do paciente sobre os sintomas”, explica o pesquisador. Feito o diagnóstico, o paciente inicia o longo tratamento, que pode durar até três anos. O médico tem que acompanhar a resposta imunológica do paciente. Se ele está respondendo bem, os níveis de anticorpos IgE diminuem e os de IgG aumentam. Hoje, no entanto, o médico faz esse acompanhamento baseado apenas em dados subjetivos, isto é, nas informações passadas pelo paciente. “Os kits que desenvolvemos, além de diagnosticar a alergia, vão fornecer ao médico um método mais objetivo para verificar como a pessoa está respondendo ao tratamento”, explica Taketomi. Segundo ele, com exames de sangue simples, será possível dosar os níveis de anticorpos no organismo, oferecendo parâmetros objetivos para o médico avaliar se o paciente melhorou ou não em relação ao começo do seu tratamento. “Havendo correta indicação do tratamento, a imunoterapia específica com alérgenos será mais eficaz e isso vai repercutir positivamente na qualidade de vida do paciente com alergia”, acredita.

Prevalência de alergia Alergia é uma reação do sistema imunológico quando entra em contato com substâncias estranhas, os alérgenos ou antígenos. Os alérgenos mais comuns, que causam alergia das vias respiratórias, são a poeira doméstica, ácaros, fungos, caspas e pelos de animais. Segundo dados da Associação Brasileira de Alergia e Imunopatologia (ASBAI), a maiores vítimas das alergias respiratórias são as crianças. No Brasil, estima-se que cerca de 30% das crianças entre seis e sete anos apresentam rinite alérgica. No público em geral, cerca de 10 a 25% das pessoas sofrem da mesma enfermidade.

38 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

Equipe e contatos Laboratório de Alergia e Imunologia Clínica Ernesto Akio Taketomi | coordenador | eat4y@yahoo.com.br Deise Aparecida de Oliveira Silva Karine Cristine Almeida Fernando Lourenço Pereira Juliana Silva Miranda programa de INCENTIVO À inovaçÃO 39


Medicina veterinária preventiva Pesquisa vai gerar kit diagnóstico e vacina para rebanhos bovinos

Brucelose e leptospirose são duas importantes zoonoses que, nos rebanhos bovinos, causam sérios prejuízos sanitários, econômicos e sociais. Hoje, os testes adotados para diagnosticar as duas doenças podem gerar reações falso-positivas, ocasionando tratamentos desnecessários e pouco específicos. Em casos mais extremos pode ocorrer, inclusive, a indicação de sacrifício de animais saudáveis. Utilizando o Phage Display, uma técnica de nanobiotecnologia, um grupo de pesquisadores da Faculdade de Medicina Veterinária e Instituto de Genética e Bioquímica da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) chegou a uma seleção de antígenos que vão possibilitar a produção de testes de diagnóstico mais confiáveis e vacinas com maior imunoespecificidade para as duas doenças. A brucelose em bovinos está entre as doenças eleitas como prioritárias pelos programas de controle e erradicação do Governo Federal. A brucelose é controlada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. A vacinação dos rebanhos é obrigatória. Todas as fêmeas entre três e oito meses de idade recebem dose única de vacina. A previsão dos técnicos do Ministério é que, no espaço de uma década, seja possível reduzir a prevalência de propriedades afetadas para valores próximos a 1%. Também existem vacinas para leptospirose, porém elas não são obrigatórias. Devem ser administradas duas vezes por ano, o que representa um custo alto para o pecuarista. As vacinas comerciais para as duas doenças, em geral, são desenvolvidas a partir de antígenos vivos. “Por isso é necessário cultivar e manipular os micro-organismos em laboratório, o que oferece risco de contaminação para os profissionais que lidam com a vacina”, explica Fabiana Santos, uma das pesquisadoras que participam do projeto. Por conta disso, apenas médicos veterinários registrados nos órgãos reguladores, como Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento e Conselho Regional de Medicina Veterinária, podem comprar e aplicar as vacinas produzidas com antígenos vivos. “Isso é bem controlado, principalmente em relação à vacina contra brucelose”, complementa Anna Lima-Ribeiro, que coordena essas pesquisas na Faculdade de Medicina Veterinária da UFU. Sensibilidade que evita perdas O diagnóstico das duas doenças também é um problema para os pecuaristas. Muitos kits presentes no mercado estão liberando testes com resultado falso positi40 programa de INCENTIVO À inovaçÃO


vo. “Isso acontece porque existe a possibilidade de reações cruzadas com antígenos de outras doenças”, explica Anna. No caso de resultado positivo para brucelose, o Ministério da Agricultura indica o sacrifício dos animais. “Muitos bovinos podem estar sendo sacrificados sem necessidade, o que representa grande prejuízo para os criadores. Com essa tecnologia não há possibilidade de reação cruzada porque o antígeno está em sua forma pura”, explica. De acordo com a pesquisadora, o novo kit que está sendo desenvolvido na UFU poderá ser feito sob forma de teste de ELISA, método amplamente conhecido, que garante um alto grau de sensibilidade para o diagnóstico. Outra vantagem dos novos produtos – kit diagnóstico e vacina – é que eles têm aplicação mais simples. Atualmente, para realizar o diagnóstico, o médico veterinário deve encaminhar as amostras de soro sanguíneo dos animais para laboratórios credenciados. De acordo com Anna, essa é a primeira dificuldade, já que existem poucas instituições credenciadas. Os produtos que devem ser originados a partir desse projeto podem substituir os que existem no mercado atualmente. Por não utilizar a bactéria inteira, mas apenas parte dela, a vacina não oferece risco de contaminação. “Com isso, a aplicação será mais simples, dispensando a obrigatoriedade da presença do médico veterinário”, destaca a pesquisadora. Já o diagnóstico pelo método ELISA é mais simples e rápido, além de apresentar alto grau de sensibilidade, eliminando a possibilidade de reações cruzadas e resultados falso-positivos.

Isso é possível porque a técnica Phage Display permite buscar antígenos específicos em um nível molecular. Foi a partir dessa investigação que o grupo isolou moléculas de peptídeos que “imitam” os epitopos, menor parte do antígeno, capaz de gerar resposta imunológica se ligado ao anticorpo. O processo foi aplicado tanto para a Brucella sp (bactéria que causa a brucelose) quanto para a Leptospira spp (causadora da leptospirose). Ao contrário das bactérias “inteiras”, o uso de peptídeos para a confecção de vacinas e kits não apresenta riscos diretos à saúde ou ao meio ambiente, já que eles não constituem foco de contaminação. “Os antígenos das bactérias da brucelose e da leptospirose, selecionados no projeto, poderão ser utilizados no lugar das bactérias inteiras, conferindo mais sensibilidade para o diagnóstico e mais segurança durante a produção de vacinas e de kits”, conta Anna. Ela destaca ainda que a produção dessas moléculas depende de processos, seguros e, no futuro, será menos dispendiosa do que a produção das vacinas comercializadas atualmente. Tecnologia inédita A técnica Phage Display já é patenteada e utilizada por pesquisadores em vários países do mundo. É a primeira vez, no entanto, que ela é utilizada para encontrar antígenos específicos da brucelose e da leptospirose. Os pesquisadores pretendem patentear o processo de produção das vacinas e kits de diagnóstico. O projeto está sendo conduzido por meio de uma parceria do Laboratório de Doenças Infectocontagiosas da Faculdade de Medicina Veterinária e o Laboratório de Nanobiotecnologia do Instituto de Genética e Bioquímica. A finalização depende ainda de testes in vitro e in vivo (em camundongos e bovinos) de modo a confirmar a eficiência do kit diagnóstico e da potência das vacinas. O objetivo do grupo é transferir a tecnologia para uma empresa privada, nacional ou multinacional, interessada em produzir e comercializar os kits e vacinas. Existe amplo mercado para os novos produtos, tanto no Brasil como no exterior. O cenário para introdução dos novos produtos no mercado é bastante favorável diante da ameaça que a brucelose e a leptospirose representam para a sanidade do rebanho bovino brasileiro, o maior do mundo. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento mantém o Programa Nacional de Controle e Erradicação da Brucelose, desenvolvido pela Secretaria de Defesa Agropecuária. A estratégia de ação desse programa é certificar propriedades livres de brucelose. A certificação é um instrumento que os produtores e o setor agroindustrial podem utilizar para agregar valor aos seus produtos. Novos produtos A partir da técnica Phage Display existe a possibilidade de produzir de kits de diagnóstico e vacinas não só para bovinos, mas para outros tipos de rebanhos como suínos, caprinos, bubalinos e até para animais de companhia. Para isso, seriam

42 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 43


Produção de imunobiológicos para tratamento de câncer de mama Pesquisa deve resultar em um kit diagnóstico e nova forma de tratar câncer e também artrite reumatoide

necessárias adequações no processo, além de aquisição de novas matérias-primas. No entanto, ao dominar a técnica, os pesquisadores Laboratório de Doenças Infectocontagiosas da Faculdade de Medicina Veterinária e do Laboratório de Nanobiotecnologia do Instituto de Genética e Bioquímica da UFU abriram caminho para importantes inovações na área de medicina veterinária preventiva e de diagnóstico. Brucelose e leptospirose: perdas econômicas Leptospirose e brucelose provocam importantes perdas para os rebanhos em todo mundo. Os sinais clínicos clássicos observados nos animais infectados estão relacionados a problemas reprodutivos como aborto, natimortos, nascimentos de bezerros fracos. Nos machos há problemas relacionados à infertilidade. É comum haver retenção de placenta e infertilidade temporária ou permanente. Ocorre queda da produção de carne e leite, além de custos com despesas de assistência veterinária, vacinas e testes laboratoriais. Equipe e contatos Faculdade de Medicina Veterinária Anna Monteiro Correia Lima-Ribeiro | coordenadora | annalima@famev.ufu.br Luiz Ricardo Goulart Carlos Ueira Vieira César Augusto Garcia Rone Cardoso Fabiana de Almeida Araújo Santos João Helder Frederico de Faria Naves 44 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

Utilizando técnicas de engenharia genética, um grupo de pesquisadores do Laboratório de Nanobiotecnologia da Universidade Federal de Uberlândia desenvolveu três novos produtos com potencial para revolucionar o diagnóstico e tratamento do câncer de mama e melhorar o tratamento da artrite reumatoide. A tecnologia é baseada na produção de imunobiológicos, anticorpos ou proteínas com função imunomoduladora, isto é, capazes de modificar a resposta imune de um organismo. Em estágio avançado de desenvolvimento, a tecnologia deve dar origem a uma nova empresa, a Imunoscan Engenharia Molecular Ltda, que poderá ser incubada na UFU, contribuindo para aumentar a visibilidade da instituição como polo de biotecnologia.


Estudos imunológicos e moleculares realizados no Laboratório de Nanobiotecnologia têm permitido a melhor compreensão das doenças, juntamente com o surgimento de novas abordagens diagnósticas e terapêuticas. Uma das principais técnicas de engenharia genética utilizada pelos pesquisadores do Laboratório é chamada Phage Display. Implementada na universidade pelo professor Luiz Ricardo Goulart, um dos coordenadores desse projeto, essa técnica permite, entre outras coisas, fazer o mapeamento de epítopos, a menor porção de antígeno com potencial de gerar a resposta imune. O epítopo é uma área da molécula do antígeno que é reconhecida por anticorpos. Esta plataforma tecnológica permite a produção de imunobiológicos, anticorpos ou proteínas que alteram o tipo, a velocidade, a intensidade e a duração da resposta imune de um organismo com diversas patologias. Esse projeto tem como foco duas doenças: o câncer de mama e a artrite reumatoide. Kit diagnóstico do câncer de mama No Brasil, o câncer de mama é a principal causa de mortes entre mulheres. As formas mais eficazes para detecção precoce são o exame clínico da mama e a mamografia. Quando realizado por um médico ou enfermeira treinados, o exame clínico pode detectar tumor de até um centímetro, se superficial. A mamografia é

46 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

a radiografia da mama que permite mostrar lesões em fase inicial, muito pequenas (de milímetros). Hoje, se um desses dois exames detecta algum tipo de nódulo, a paciente é encaminhada para uma biópsia. Trata-se de um exame invasivo em que, com ajuda de uma agulha, o médico coleta material do nódulo para ser examinado por um patologista, que saberá se a lesão é câncer. Após isolar anticorpos específicos de câncer de mama, os pesquisadores da UFU criaram um kit para diagnosticar a doença. “A ideia inicial é que, após a detecção de um nódulo pelo autoexame da mama ou de uma lesão na mamografia, a mulher faça um exame de sangue para saber se o nódulo representa um câncer maligno”, explica professor Carlos Ueira-Viera, que também coordena essas pesquisas no Laboratório de Nanobiotecnologia. “O exame de sangue vai detectar se há anticorpos específicos para o câncer no sangue da paciente. É uma forma mais rápida e não invasiva de confirmar a doença”, diz. De acordo com ele, quando o tumor for benigno, a organismo não desenvolve tais anticorpos. Outra aplicação do kit é para fazer o acompanhamento de pacientes com histórico familiar que represente um risco maior para a doença. “Elas poderão fazer testes com maior frequência, já que se trata de um simples exame de sangue”, destaca Ueira-Vieira. “Nosso objetivo é disponibilizar um exame diagnóstico rápido e barato. No futuro queremos disponibilizar um teste que possa ser feito antes mesmo dos controles por mamografia, nos moldes de teste de gravidez que as pessoas compram na farmácia”, afirma o pesquisador. Em se tratando de câncer de mama, cujo diagnóstico precoce é fundamental para o sucesso do tratamento, a tecnologia será extremamente útil já que a doença poderá ser diagnostica e tratada em estágios bem iniciais. Outro produto que está sendo desenvolvido na UFU é uma droga inteligente para câncer de mama. Já está em fase de testes pré-clínicos (em animais) uma droga quimioterápica que é carreada pelos fragmentos de anticorpos específicos. “Depois de isolar um anticorpo que se liga a essa doença, pensamos em ligar a ele um quimioterápico que será levado diretamente às células cancerígenas”, explica professor Carlos. Tratamento mais barato para artrite Outra vertente desse PII seria a produção de drogas, produzidas por engenharia genética, para tratamento de artrite reumatoide, doença crônica caracterizada pela inflamação articular persistente. A artrite não tem cura. O tratamento consiste no controle dos sintomas por meio de medicamentos específicos. “Existem medicamentos no mercado, mas todos são importados. Um paciente tratado pelo Sistema Único de Saúde custa ao SUS em média sete mil reais”, ressalta Ueira-Vieira. O objetivo dos pesquisadores é nacionalizar a tecnologia e oferecer um produto eficiente e mais barato para o tratamento da artrite. “Já conseguimos construir

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 47


Enzima obtida a partir do veneno de serpente Composto servirá para kit de diagnóstico para determinar a velocidade de formação de um coágulo sanguíneo

O biólogo Fábio de Oliveira, juntamente com a bioquímica Maria Inês Homsi Brandeburgo conseguiram isolar uma enzima do veneno da serpente Bothrops moojeni, popularmente conhecida como caiçaca ou jararacão. Quando injetada no paciente a enzima tem a ação anticoagulante e trombolítica. Entretanto, fora do corpo humano, ou seja, in vitro (tubo de ensaio), a substância é capaz de induzir a formação de um coágulo (quando adicionada a uma porção de plasma) Devido a essas atividades os pesquisadores criaram um kit de diagnóstico para medir a velocidade de formação de um coágulo.  Este teste é obrigatório para todos os pacientes que vão se submeter a processos cirúrgicos e também é utilizado para monitorar pacientes com problemas de coagulação no sangue. Hoje, o kit diagnóstico utilizado para essas duas finalidades é importado. A nova tecnologia obteve ótimos resultados nos testes feitos em laboratório e poderá substituir a importação de kits, um anticorpo por engenharia genética que bloqueia uma molécula inflamatória responsável pela doença”, explica. Nos estudos de viabilidade econômica, já realizados pelo grupo, a previsão é que novo medicamento chegue ao mercado por menos da metade do preço do fármaco importado.

Equipe e contatos Instituto de Genética e Bioquímica Prof. Dr. Carlos Ueira-Vieira | coordenador | ueira@ingeb.ufu.br Prof. Dr. Luiz Ricardo Goulart Filho | lrgoulart@ufu.br Prof. Dr. Rone Cardoso | ronecardoso@ingeb.ufu.br Juliana de Almeida Franco Ângela Aparecida Servino de Sena Fausto Emílio Caparelli Patrícia Tieme Fujimura Carolina Fernandes Reis Thaise Gonçalves de Araújo Yara Cristina Paiva Maia

48 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 49


Quando sofremos um corte de qualquer tipo, o organismo desencadeia um processo de coagulação do sangue para estancar o sangramento. A proteína que inicia esse processo se chama trombina, substância presente no sangue, que desempenha um papel crucial no processo de coagulação. Algumas serpentes possuem em seu veneno, ou peçonha, um grupo de enzimas semelhante à trombina, denominadas thrombin-like. “Quando a pessoa chega ao hospital, vítima de um acidente com mordida de serpente, seu sangue está incoagulável. Nosso trabalho era achar o princípio ativo responsável por esse efeito. Eu sabia que isso teria aplicações muito interessantes”, lembra Fábio de Oliveira, que há vários anos investiga o potencial terapêutico das toxinas naturais das serpentes. Segundo ele, 90% dos acidentes com picadas de cobras na região de Uberlândia são pela caiçaca. “Essa foi uma das razões que nos levaram a começar a trabalhar com esse veneno”, diz. A peçonha das serpentes é uma substância complexa, com vários tipos de toxinas e compostos. No veneno da caiçaca, por exemplo, coexistem substâncias anticoagulantes e proteínas coagulantes. “Se colocar uma pequena quantidade dessa substância coagulante em um pouco de plasma do sangue, ele coagula em questão de segundos. Foi a partir dessa observação que tivemos a ideia: por que não isolar essa substância e fazer um kit para medir a velocidade de coagulação de qualquer pessoa?”, conta. Segurança em procedimentos cirúrgicos Quando uma pessoa vai fazer uma cirurgia é obrigatório fazer o exame para medir a velocidade de coagulação do sangue. Se o sangue coagular muito lentamente, por exemplo, a pessoa pode ter um processo de hemorragia. O kit de diagnóstico usado hoje para saber a velocidade de coagulação é importado. De acordo com Fábio de Oliveira, ele utiliza trombina purificada. “O material é todo importado”, explica o pesquisador. “O diferencial da tecnologia que estamos desenvolvendo é que, no nosso kit, trocamos a trombina pela enzima da serpente e obtemos o mesmo resultado, com custo bastante reduzido”, destaca. Outras aplicações O princípio ativo do novo kit - TC (Tempo de Coagulação) - também apresenta outras duas funções de extrema importância terapêutica: poderá ser usado para fazer o acompanhamento do tempo de coagulação em pacientes com problemas de coagulação. Em algumas pessoas o sangue coagula de forma espontânea nos vasos sanguíneos, sem que haja um corte. Isso pode gerar uma trombose, doença grave que, sem esse acompanhamento, pode levar a complicações sérias. Por outro lado, pessoas com deficiências no sistema de coagulação podem ter hemorragias em caso de acidentes envolvendo cortes. A enzima também é a matéria prima para fabricação de um cola biodegradável, a cola de fibrina, que pode ser usada em suturas de ferimentos, como adesivo cirúrgico, em cirurgias plásticas, para enxertos de pele etc. 50 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 51


Novo aparelho extrator Equipamento funciona com variabilidade de carga e volume reduzido de solvente

O engenheiro químico Luis Antonio Ortellado Gómez Zelada inventou um novo equipamento para fazer extração de substâncias solúveis a partir de misturas complexas. A tecnologia inovadora já tem protótipo de bancada. Frequentemente utilizado em diversas áreas de pesquisa, o aparelho de Sohxlet foi o ponto de partida para o novo aparelho extrator que apresenta muitas vantagens. Além de introduzir tecnologia nacional, ele é mais compacto, tem capacidade de variar a carga e utiliza, proporcionalmente, menor quantidade de solvente. O protótipo de bancada já foi concluído e testado com sucesso nas pesquisas conduzidas no laboratório de pesquisa do professor Ortellado, no Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia. Como esse protótipo já foi patenteado, o objetivo do pesquisador é produzir um protótipo

Pronta para o mercado Já foi feito depósito de patente no Brasil para proteger a aplicação da enzima como agente anticoagulante e trombolítico e como cola biodegradável. Parcerias com a Fapemig e com empresa da área de biotecnologia devem viabilizar o depósito de patente internacional. O protótipo comercial da tecnologia já está pronto, o que aumenta o interesse por parte de empresas interessadas em produzir a enzima em larga escala para montar e comercializar o novo kit. O mercado alvo do novo kit é o setor de saúde: hospitais, laboratório de análises clínicas e demais locais onde são feitos testes de tempo de coagulação do sangue. Equipe e contatos InstiTUto de Ciências Biomédicas Fábio de Oliveira | coordenador | foliveira@umuarama.ufu.br 52 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 53


comercial para assim poder transferir a tecnologia para uma empresa de porte produzir e comercializar o equipamento. Esta inovação surgiu da necessidade de extrair quantidades cada vez maiores de material nas pesquisas do laboratório do inventor no Instituto de Química da UFU. “Precisávamos de extratores com capacidades maiores para estudar componentes de plantas, mas não podíamos importar um equipamento de grande porte e, além disso, nosso laboratório não tinha espaço para abrigar um extrator comercial desse tamanho. Por conta disso, tivemos que improvisar ”, lembra Ortellado. “Com o protótipo pronto, passamos a utilizá-lo normalmente em nossas pesquisas”. O aparelho extrator convencional é um equipamento bastante antigo chamado aparelho de Soxhlet. Inventado em 1879 por Franz von Soxhlet para extração de gorduras, praticamente não sofreu adaptações até hoje. Ele é fabricado em vários tamanhos para atender diferentes capacidades de extração. O modelo com maior capacidade exige um espaço físico considerável para sua instalação. “Por conta da geometria linear do extrator de Sohxlet, o aparelho de grande porte, montado verticalmente, só pode ser instalado em uma sala com pé direito alto”, explica o pesquisador. O processo de extração utiliza refluxo de solvente, que tem que circular de modo intermitente pelo equipamento, empregando considerável volume de solvente. Economia de solvente A idéia do professor Ortellado foi criar um aparelho que pudesse ser adaptado para maiores ou menores quantidades de extração. O novo aparelho tem a possibilidade de variar a carga de material do qual será extraída a substância desejada. “Modificamos a geometria do equipamento original, de modo a deixá-lo mais compacto. Além disso, introduzimos a possibilidade de usar ‘corpos mortos’”, explica o pesquisador. “Com isso, se não tivermos volume de matéria prima suficiente, completamos a carga com corpos mortos, que não interfere na extração, o que permite utilizar menos solvente”, detalha. Corpos mortos podem ser, por exemplo, bolas de gude contidas no interior de recipientes de vidro selados que são introduzidos no corpo extrator do aparelho. Enquanto um equipamento convencional desse porte trabalharia com o equivalente a 12 litros de solvente, o novo extrator usa apenas três litros. “No novo aparelho extrator, o consumo de solvente extrator é minimizado”, explica o engenheiro. “Essa característica faz o nosso equipamento ecologicamente mais correto do que o extrator de Soxhlet”, diz. Outro diferencial importante do aparelho extrator criado na UFU está associado à sua geometria que permite que ele seja construído praticamente em qualquer escala. Em seu projeto, o professor Ortellado contornou o problema de altura e da resistência mecânica do vidro. Em seu projeto as paredes 54 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 55


do corpo do extrator são mais espessas do que a do aparelho de Sohxlet convencional, tornando o novo equipamento mais robusto e resistente às quebras acidentais. “O extrator convencional tem geometria vertical. Nós quebramos a linearidade do equipamento e fizemos um equipamento mais compacto que pode ser adaptado a qualquer laboratório”, ressalta. Esta característica, combinada com a utilização de mais ou menos carga, faz com que ele seja capaz de atender à maioria das necessidades dos clientes. Ele pode ser usado em um pequeno laboratório de pesquisas, sem exigir adaptações na arquitetura do local nem o emprego exagerado de solvente. Do mesmo modo, pode ser usado em um grande laboratório industrial porque, mesmo compacto, ele tem grande capacidade de carga. No Instituto de Química da UFU, o novo equipamento é utilizado para extrações na área de fitoquímica. “Selecionamos partes de plantas, tais como frutos, folhas, raízes ou caules; secamos e trituramos, colocamos dentro do corpo do extrator do aparelho, onde fazemos circular solvente”, detalha Ortellado. “Com isso um material solúvel é retirado do material biológico original e coletado em um balão. Depois, o material coletado será trabalhado em análises posteriores”, explica. Entre as vantagens do novo aparelho estão: custo menor de produção, modelo que ocupa menos espaço, estrutura mais robusta e maior versatilidade operacional, já que ele pode ser operado, inclusive, sob vácuo. Momento propício Uma das aplicações possíveis do equipamento é para extração de óleos essenciais de plantas e sementes, por exemplo, para fazer perfumes. A aplicação vai desde a indústria alimentícia até a indústria de cosméticos, passando também pela área farmacêutica e indústria petroquímica. “Atualmente, há grande interesse na busca de ingredientes biologicamente ativos na imensa biodiversidade brasileira”, lembra Ortellado. “Trata-se, portanto, de um cenário muito favorável ao lançamento de um equipamento como esse”. A tecnologia se encontra em estágio avançado de desenvolvimento. O protótipo já foi construído e testado com resultados excelentes. O protótipo experimental também já foi patenteado no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI). Os recursos do PII serão destinados a montar protótipo comercial. O objetivo do pesquisador é transferir a tecnologia para alguma empresa fabricante de equipamentos científicos para laboratório.

Equipe e contatos Instituto de Química Luis Antonio Ortellado Gómez Zelada | coordenador | ortellado@ufu.br Maria Amélia de Almeida Cezar Ortellado | mariaaaco@netsite.com.br 56 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 57


Monitoramento de CO2 para aplicações médicas e ambientais Tecnologia vai introduzir equipamento nacional e de custo mais baixo

Capnografia é o monitoramento da pressão parcial de CO2 em gases respiratórios e capnógrafo é o equipamento que levanta tais dados. A tecnologia proposta em projeto da Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia é desenvolver esse equipamento no Brasil a custo menor que o importado. O projeto deve dar origem a dois produtos: um equipamento para medir a qualidade do ar a partir de quantidade de CO2 em redes de monitoramento ambiental e outro para medir a qualidade da respiração em pacientes anestesiados ou em tratamento intensivo.

A motivação para começar o projeto surgiu de outra pesquisa da Faculdade de Engenharia Elétrica da UFU, voltada para a criação de uma grande rede com medidores de temperatura e de CO2. “O custo elevado de um capnógrafo convencional, no entanto, inviabilizava o projeto”, conta Paulo Sérgio Caparelli, um dos engenheiros que acompanha esse projeto. “Foi aí que pensamos em desenvolver um novo equipamento, um pouco mais simples, mas igualmente eficiente, para monitorar a pressão parcial de CO2”, diz. O produto idealizado é constituído por um software em integração com um hardware, que contém sensores de CO2 e temperatura, e uma conexão USB para ser ligada em um microcomputador. “Pensando em diminuir o custo, dispensamos o display, teclado e bateria e optamos pela conexão com um computador comum”, explica Caparelli. Outro diferencial do novo equipamento em relação aos produtos disponíveis no mercado é a possibilidade de criar uma teia de informações, com vários aparelhos ligados em rede. Os dados, coletados e analisados pelo software, podem ser utilizados para a realização de pesquisas ambientais e estudos urbanos, principalmente sobre ilhas de calor – fenômeno climático que ocorre a partir da elevação da temperatura de uma região quando comparada a outra, comumente encontrado em grandes cidades, onde a presença do asfalto e concreto é responsável pela alta absorção de calor.


Aplicação médica e hospitalar Outra área para utilização do capnógrafo é a médico-hospitalar. Em hospitais, o capnógrafo serve para medir as condições de respiração em pacientes submetidos à terapia intensiva. Também é um componente essencial no monitoramento de pacientes anestesiados para impedir a hipóxia, situação em que há oferta insuficiente de oxigênio para organismo e que pode ter consequências irreversíveis. “Para esta aplicação, o sensor de CO2 incorporado ao capnógrafo deve ser o infravermelho, devido a sua maior precisão de coleta de dados e por apresentar maior segurança de funcionamento”, explica Caparelli. Também será incorporado um hardware com dispositivo USB ou wireless, tornando disponíveis para o usuário diferentes formas de conectar o equipamento ao computador. “Também aqui o objetivo é desenvolver um equipamento mais barato do que o importado”, afirma. “Com o custo menor, acreditamos que será possível disseminar o uso do produto, melhorando as condições de tratamento dos pacientes nos hospitais”, opina o pesquisador. Segundo a pesquisa de mercado para introdução desse produto, o preço do capnógrafo para área médica poderá diminuir em até dez vezes em relação ao custo dos medidores comercializados no mercado. O protótipo laboratorial já foi concluído. Os pesquisadores pretendem patentear a tecnologia e criar uma empresa para a montagem do equipamento, instalação do software e embalagem. O cenário de entrada do capnógrafo para redes de monitoramento ambiental é bastante favorável devido à importância de coletar dados concretos sobre o meio ambiente para a realização de estudos mais específicos sobre mudanças climáticas. O novo capnógrafo inova ao facilitar a captação desses dados a baixo custo, por meio de redes de monitoramento, para que as organizações possam, sobretudo, tomar atitudes para preservar o meio ambiente. Nesse sentido, o setor de administração pública é um dos mercados-alvo, uma vez que representa o principal interessado nesse tipo de informação. O monitoramento de CO2 para o setor estatal é útil para a determinação de ilhas de calor, para a mensuração de níveis de emissão de gás carbônico e para realizar medições que possibilitem, por exemplo, ações preventivas para doenças respiratórias por parte das unidades de saúde.

Tecnologia para gestão, rastreamento e monitoramento de bovinos Sistema computacional fornecerá dados em tempo real, do nascimento ao abate nas fazendas

Um sistema integrado para gestão, rastreamento e monitoramento da cadeia produtiva de bovinos está sendo desenvolvido por um grupo de pesquisadores da Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia. Embora o mercado internacional esteja cada vez exigente quanto ao manejo das propriedades rurais e ao controle dos animais, o Brasil ainda não conta com um sistema eficiente para identificação individual nas propriedades dedicadas à criação de gado. O projeto prevê a elaboração de brincos eletrônicos que deverão conter informações sobre cada animal, juntamente com sistemas de monitoramento e ras-

Equipe e contatos Faculdade de Engenharia Elétrica Paulo Sérgio Caparelli | coordenador | pscaparelli@ufu.br Antônio Eduardo Costa Pereira | edu500ac@uahoo.com Carlos Roberto Lopes Alexsandro Santos Soares Philippos Apolinario 60 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 61


treamento que serão colocados em pontos estratégicos da propriedade rural. Com isso, o produtor terá informações precisas e em tempo real sobre cada animal, do nascimento ao abate, garantindo para o comprador e para os órgãos reguladores que todos os procedimentos de manejo foram executados. O monitoramento dos animais será feito por meio de dispositivos RFId, um método de identificação automática por sinais de rádio, recuperando e armazenando dados remotamente. Nesse projeto, as etiquetas com os dispositivos RFId serão colocadas nos brincos. Além deles, o monitoramento envolverá leitores e antenas distribuídas em pontos estratégicos das fazendas, como pontos de alimentação, bebedouros e currais. Desses locais, os sinais serão transmitidos para uma central de operações via satélite, 3G, WiMesh ou outras tecnologias retransmissoras. “Nosso objetivo é aperfeiçoar o sistema atual de monitoramento dos animais, indo além da simples identificação e cadastros”, conta Alcimar Barbosa Soares, um dos pesquisadores que participa do projeto. “Isso permite obter dados diários mais precisos sobre cada animal. Podemos registrar, individualmente, se os animais estão se alimentando adequadamente ou mesmo se um determinado animal desapareceu por algum motivo”, descreve o pesquisador. Do nascimento ao abate O rastreamento de animais na cadeia de carne é uma exigência cada vez maior do mercado internacional. A Comunidade Europeia só importa carnes com certificados de rastreamento. Assim, se quiser exportar, o produtor brasileiro tem que se inscrever no SISBOV – Serviço de Rastreabilidade da Cadeia Produtiva de Bovinos e Bubalinos, que faz o monitoramento das propriedades para conceder o certificado. Todas as informações são monitoradas pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento – MAPA. Para fazer o rastreamento já são utilizados identificadores RFId, mas hoje isso fica limitado ao interior da propriedade ou ainda aos currais, onde são feitas as vacinações e outros procedimentos com os animais. “Em um sistema de monitoramento, o ideal seria acompanhar a vida inteira do animal, em qualquer momento, onde ele estivesse. É isso que nós estamos tentando fazer com essa tecnologia”, explica Soares. “Na tecnologia usada hoje, ainda há problemas, por exemplo, na operação de separação dos documentos dos animais quando eles estão sendo embarcados para abate e quase não existe acompanhamento ou fiscalização do gado durante o transporte”, aponta o engenheiro. Serão desenvolvidos chips RFId especificamente projetados para identificação de cada animal, de forma a atender as determinações do SISBOV. De acordo com Alcimar Soares, esse chip vai armazenar o número do animal no SISBOV, número do animal na certificadora, país de origem, raça, sexo, propriedade de nascimento, data e propriedade de identificação, data de nascimento e identificação da certificadora. Além das informações de identificação do animal, também poderão programa de INCENTIVO À inovaçÃO 63


Unidade Remota

Central Local

INTERNET

Transporte Unidade Remota

Proprietário - Agências Rastreamento - Gestão

ser armazenadas e transmitidas qualquer outro dado sobre o animal, como por exemplo, vacinações e acidentes. “O objetivo é permitir que todas as informações requeridas pelo SISBOV possam ser atualizadas no banco de dados da Central de Operações, sob demanda”, explica. Controle fora da fazenda Para monitorar o transporte, o projeto prevê a utilização de um sistema embarcado nos veículos que coletará informações dos animais em seu interior e as transmitirá juntamente com a posição exata do veículo. “É um monitoramento em tempo real que vai agregar sofisticados níveis de gestão agropecuária na produção de carne no Brasil. Assim, poderemos atender os mais exigentes mercados no mundo”, acredita Soares. Para complementar os dispositivos eletrônicos, o sistema contará com softwares para armazenamento e consulta dos dados coletados em campo. Eles serão desenvolvidos de forma que o usuário, devidamente cadastrado e identificado, poderá acessar seu banco de dados pessoal, contendo informações sobre cada um de seus animais, para verificar e atualizar informações (trânsito pela propriedade, frequência de alimentação, vacinações, cadastro de novos animais). O software permitirá acessar informações como passagens por pontos de rastreamento na propriedade, localização do veículo que o transporta, etc. Todas as informações poderão ser acessadas em tempo real. Tais facilidades poderão agregar considerável valor aos processos de gestão de grandes propriedades, público-alvo do novo sistema. “Outra ideia é ligar o sistema às várias agências certificadoras ligadas ao MAPA. São 64 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

elas que percorrem as fazendas para fiscalizar o correto rastreamento e monitoramento do gado”, explica Soares. O Brasil é o segundo maior exportador de carne bovina do mundo e as previsões são de que, até 2015, o país passe para o primeiro lugar. Segundo dados da Associação Brasileira das Indústrias Exportadoras de Carne (Abiec), o Brasil tem um rebanho bovino de cerca de 190 milhões de cabeças, em contínuo crescimento, com índices crescentes de produtividade. O custo de produção do bovino brasileiro se situa dentre os mais baixos do mundo, o que traz uma grande vantagem competitiva. A bovinocultura de corte representa a maior fatia do agronegócio brasileiro, gerando faturamento de mais de R$ 50 bilhões/ano e oferecendo cerca de 7,5 milhões de empregos. Embora o País já ocupe uma posição de destaque na produção e comércio de carne bovina, é necessário investir em infraestrutura para armazenamento e escoamento da produção, visando à sanidade vegetal e animal em toda cadeia produtiva, sob pena de perder mercado em vista do crescente protecionismo dos países desenvolvidos, principais compradores da carne brasileira.

Equipe e contatos Faculdade de Engenharia Elétrica Alcimar Barbosa Soares | coordenador | alcimar@ufu.br Luiz Cláudio Theodoro | lclaudio@feelt.ufu.br Edgard Afonso Lamounier Júnior Eduardo Souza Santos programa de INCENTIVO À inovaçÃO 65


Aquecimento solar mais eficiente e econômico Tecnologia em desenvolvimento permite uso mais racional de energia elétrica

Otimizar o uso de água e energia elétrica durante o banho é o objetivo do pesquisador Sérgio Ricardo de Jesus Oliveira, da Universidade Federal de Uberlândia, ao desenvolver um equipamento que monitora sistemas residenciais de aquecimento solar. O trabalho, realizado juntamente com alunos da Faculdade de Engenharia Elétrica, é feito por meio do gerenciamento do apoio elétrico (resistência de aquecimento) que acompanha esses sistemas de aquecimento. Com a tecnologia, a água só é aquecida nos momentos de pico de uso, evitando desperdício de ener-

gia elétrica. Outra vantagem é a possibilidade de programar o tempo de banho, a temperatura da água e ainda cortar o fluxo de água quando o usuário sai de baixo do chuveiro. Assim, além de diminuir o consumo energético, o sistema proporciona economia de água. O produto pode ser uma importante ferramenta complementar aos atuais sistemas de aquecimento solar, ampliando ainda mais a racionalização do uso dos recursos naturais. Em dias de muito sol, um sistema de aquecimento de água praticamente não demanda o uso da resistência elétrica, uma vez que a água fica aquecida a uma temperatura de aproximadamente 70°C. Como a temperatura da água para banho gira em torno dos 40°C, o sistema de aquecimento utiliza o misturador (água quente e fria) para se chegar a uma temperatura confortável para o banho. No entanto, em dias de chuva ou de pouco sol, a temperatura da água cai. É por isso que todo sistema de aquecimento solar possui o que os especialistas chamam de apoio elétrico. Trata-se de uma resistência elétrica acionada sempre que a temperatura da água do reservatório estiver abaixo do limite mínimo para uso confortável. “Embora seja útil em alguns aspectos, o apoio elétrico pode representar desperdício de energia elétrica”, diz Sérgio Ricardo Oliveira, engenheiro eletricista que coordena o projeto. “Quando há muitas pessoas para tomar banho, elevando


Controle inteligente O equipamento que está sendo desenvolvido na Faculdade de Engenharia Elétrica da UFU possui um display e um teclado que devem ser instalados em um ponto de fácil acesso da casa. Nele, o usuário fará a configuração, definindo temperatura mínima e máxima da água no boiler e os períodos do dia nos quais ela deverá estar aquecida. “O principal objetivo é ter água quente com o máximo de economia de energia elétrica, mas sem perda de conforto”, destaca Sérgio. A ideia é que cada família ajuste o equipamento à sua realidade. “Por exemplo, se todos os dias há consumo em determinado horário, o equipamento registra essa informação e passa a aquecer a água nesse horário”, explica. Com isso, o apoio elétrico continua sendo usado, mas só quando necessário. Também será acoplado ao equipamento um sensor que corta a água quando a pessoa não está embaixo do chuveiro. “Nosso objetivo aqui é evitar desperdício de água”, conta o pesquisador. Ao voltar para debaixo do chuveiro, o fluxo de água retorna, mantendo a mesma temperatura que o usuário tinha determinado. Também será possível regular o tempo máximo de duração do banho. Se o usuário ultrapassar o tempo programado, a água automaticamente é cortada.

o consumo de água quente, ou quando chove por vários dias seguidos, o sistema de aquecimento não consegue fornecer água quente em quantidade suficiente. Daí entra o apoio elétrico, que ajuda a manter a água do reservatório em uma temperatura adequada”, explica. Normalmente esse controle é feito por meio de termostatos, o que, segundo Sérgio, dificulta o ajuste mais eficiente da temperatura porque podem ocorrer erros na hora de ligar e desligar o mecanismo. Um erro de acionamento do apoio elétrico ocorre, por exemplo, após o último banho em determinado chuveiro. Se a água do boiler (reservatório de água quente) estiver em uma temperatura baixa, o apoio elétrico é acionado automaticamente. “Só que isso não é mais necessário, porque ninguém mais vai usar água quente para banho. Portanto, houve desperdício de energia elétrica”, conta. Outra situação em que o apoio elétrico é acionado sem necessidade é quando não há ninguém para tomar banho. Em dias frios quando, normalmente, a temperatura da água cai abaixo do limite mínimo por falta de luz solar, a água é aquecida, por exemplo, durante a madrugada, apenas porque sua temperatura está abaixo do limite. 68 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

Público alvo O projeto que está sendo desenvolvido na UFU não elimina a necessidade de um apoio elétrico, mas racionaliza seu uso, resultando em economia de energia. Trata-se de um acessório que futuramente poderá ser acoplado ao sistema de aquecimento ou ser adquirido separadamente para ser instalado nas residências onde já exista um sistema de aquecimento solar convencional. Segundo o pesquisador, o público-alvo são as classes média e baixa, nas quais gastos com energia elétrica e água fazem diferença no orçamento familiar. Cabe destacar que recentemente tanto o governo federal quanto o estadual têm incluído nos projetos de casas populares os sistemas de aquecimento solar, como meio de auxiliar as famílias a economizar energia. Com isso, tanto famílias quanto governos poderão ser compradores da tecnologia. Na fase atual do projeto, o equipamento já conta com controle de acionamento da resistência de aquecimento, display para interface com o usuário e sensores de temperatura. Na próxima etapa será finalizada a montagem do protótipo para testes em campo.

Equipe e contatos Faculdade de Engenharia Elétrica Sérgio Ricardo de Jesus Oliveira | coordenador | srjesus@ufu.br Adriano Alves Pereira Vinícius Barbosa Grieco programa de INCENTIVO À inovaçÃO 69


Sistema para reconstrução 3D de movimentos do corpo Tecnologia poderá ajudar em diagnósticos odontológicos e fisioterápicos

Os movimentos do corpo apresentam detalhes que passam despercebidos à observação a olho nu. No entanto, em algumas áreas da medicina e da odontologia, é necessário conhecer esses movimentos profundamente. Combinando um sistema de câmeras de vídeo com infravermelho, marcadores reflexivos e um software, dois pesquisadores da Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia criaram uma tecnologia para reconstrução e análise de movimentos do corpo. A aplicação inicial vislumbrada por eles será para calcular os movimentos mandibulares, informação útil para o diagnóstico de problemas na mastigação. No entanto, a tecnologia poderá ser aplicada também em fisioterapia, para reabilitação de pacientes e ainda para melhorar o desempenho de atletas de alta performance.

70 programa de INCENTIVO À inovaçÃO


Com isso os movimentos são reconstruídos em formato tridimensional. “O sistema é simples e, durante o exame, não há qualquer desconforto para o paciente”, destaca a pesquisadora.

Atualmente, equipamentos para reconstrução de movimentos têm que ser importados. Além do elevado custo para aquisição, a manutenção também é demorada e cara. “Outra desvantagem é que, em muitos casos, eles não atendem necessidades específicas do mercado brasileiro e não há margem para adaptações”, conta Selma Milagre, engenheira e pesquisadora do Núcleo de Engenharia Biomédica da UFU. “Nosso produto quer justamente suprir essa necessidade”, diz. Segundo ela, a tecnologia funciona da seguinte maneira: marcadores são colocados em pontos estratégicos do corpo para que as câmeras, também posicionadas em lugares adequados, possam filmá-los e captar os movimentos. Os dados são enviados a um computador para que um software calcule as coordenadas dos marcadores. 72 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

Diagnóstico preciso O mercado de entrada para a tecnologia são clínicas odontológicas em exames de reconstrução do movimento mandibular. Há vários problemas ocasionados por disfunções desse movimento, como desgaste dos dentes, dores de cabeça e até problemas para dormir. “Para fazer o diagnóstico, normalmente o especialista pede para que o paciente execute alguns movimentos e então, visualmente, tenta identificar alterações nas trajetórias”, explica Adriano Alves Pereira, engenheiro eletricista que participa do desenvolvimento dessa tecnologia. Em alguns casos, no entanto, uma avaliação pouco precisa pode comprometer o diagnóstico. “O equipamento que estamos criando vai fornecer um resultado detalhado e preciso, colaborando para um diagnóstico melhor e, consequentemente, para o sucesso do tratamento”, afirma. Isso porque é feito um registro detalhado, fornecendo distâncias e ângulos em cada ponto do movimento. A tecnologia também será importante para fazer o acompanhamento do tratamento e avaliar a evolução do paciente. Segundo Adriano, o software utilizado no projeto foi desenvolvido exclusivamente para esse fim e será alvo de registro junto ao INPI. Além da odontologia, a tecnologia poderá ser aplicada em áreas como a fisioterapia, para estudar os movimentos de pacientes em reabilitação. Nesta área, são muito comuns as análises de marcha que servem para coletar dados para a compreensão e tratamento de distúrbios desse movimento. “Aqui em Uberlândia, por exemplo, os pacientes da Associação de Assistência à Criança Deficiente (AACD) têm que ir até Belo Horizonte para fazer essas análises porque não existe equipamento na cidade”, lembra Selma. Outro profissional que pode se beneficiar da tecnologia são os preparadores físicos, que poderão usar o equipamento para estudos visando melhorar o desempenho de atletas. O projeto, que também conta com o apoio da FAPEMIG, envolve diversas áreas: engenharia, computação, matemática, biomedicina, fisioterapia. Já foi concluído o protótipo laboratorial da tecnologia, que está em fase de testes. “O sistema de reconstrução tridimensional de imagens já existe. Porém, a importação e os custos de manutenção inviabilizam a disseminação do equipamento. Nosso objetivo é desenvolver um sistema nacional e, principalmente, acessível”, finaliza Selma. Equipe e contatos Faculdade de Engenharia Elétrica Selma Terezinha Milagre | coordenadora | selma@eletrica.ufu.br Adriano Alves Pereira Daniel Antônio Furtado programa de INCENTIVO À inovaçÃO 73


Detectores de radiação Novo produto vai simplificar medição em clínicas de radiologia e de medicina nuclear

Detectores de radiação são dispositivos que, colocados em um meio onde exista um campo de radiação, são capazes de indicar sua presença. São muito utilizados em dosimetria pessoal, para controlar os níveis de radiação ionizante recebida por um individuo em um determinado período de tempo. Em clínicas radiológicas e de medicina nuclear, por exemplo, esses sensores são usados frequentemente para controlar o nível da radiação dos funcionários e dos pacientes submetidos à radioterapia. Os dosímetros usados no Brasil são baseados em cristais termoluminescentes de fluoreto de lítio (LiF), material importado, assim como os equipamentos associados a esse sensor, os leitores de termoluminescên-

74 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

cia. Os físicos Alexandre Marletta e Márcia Dutra Ramos Silva estão desenvolvendo sensores de radiação ionizante, adotando novos materiais para a detecção da radiação que tornam o processo mais simples, rápido e barato. Em algumas profissões, o indivíduo está mais exposto à radiação. Clínicas de raios-x, radioterapia e consultórios odontológicos são alguns exemplos. A Organização Mundial da Saúde – OMS determina uma quantidade máxima de radiação que esses profissionais podem receber por mês. “Esse controle é feito através de pequenos dosímetros, parecidos com um crachá, que o indivíduo carrega com ele”, descreve Alexandre Marletta, coordenador desse projeto na UFU. Dentro desse crachá tem uma pastilha de fluoreto de lítio. “No final de cada mês essa pastilha é enviada para uma empresa que fará a aferição da quantidade de radiação a que médicos, dentistas ou técnicos ficaram expostos”, conta Alexandre. Segundo ele, tanto o fluoreto de lítio quanto os equipamentos que fazem a aferição são importados, o que eleva o custo do processo. “Outra desvantagem desse método é que se o indivíduo ficou exposto a uma quantidade de radiação maior do que a recomendada, ele só vai saber disso depois que receber o resultado da aferição”, alerta.


Resultado imediato Os pesquisadores do Instituto de Física da UFU estão desenvolvendo um novo tipo de detector de radiação gama. “Nosso objetivo é desenvolver um dosímetro cuja aferição possa ser feita no próprio local de trabalho, de um jeito mais simples e com equipamentos mais acessíveis”, destaca Alexandre. “Isso será possível porque usamos outro material no lugar do fluoreto de lítio: semicondutores a base de óxido dopado”. Segundo ele, a vantagem do material é dar uma resposta mais rápida, além de permitir utilizar um equipamento mais compacto para mensuração. Com isso, se as doses de radiação excederam o recomendado pela OMS, medidas corretivas podem ser tomadas imediatamente, como por exemplo, calibragem do equipamento ou mesmo o afastamento dos funcionários como medida preventiva. No caso do dosímetro de fluoreto de lítio, a técnica usada para mensurar a quantidade de radiação se chama termoluminescência. “Aquela pastilha acumula a energia de radiação incidente durante longos períodos (meses) e, quando aque-

cida, passa a emitir luz. A quantidade de luz emitida é proporcional à dose de radiação que o indivíduo recebeu”, complementa. Esse projeto utiliza uma técnica mais simples para medir a quantidade de radiação: a resistividade. “Ao invés de medir a luz, nós medimos a resistência do material”, conta Alexandre. Com exceção do silício, semicondutores geralmente precisam ser resfriados a temperaturas baixas, antes de serem operados. Por isso, no sensor convencional é necessário ter um sistema criogênico, que faz esse resfriamento. Portanto, um dos desafios para criar novos sensores de radiação é o desenvolvimento de novos materiais que possam ser operados à temperatura ambiente. “Os materiais cristalinos são muito sensíveis aos danos por radiação, por isso eles têm uma duração limitada”, esclarece o pesquisador. O novo sensor soluciona esse problema ao adotar o FTO (óxido de estanho dopado com flúor), material inorgânico que não necessita de resfriamento, ou seja, funciona à temperatura ambiente. “Nosso projeto dispensa o sistema criogênico adicional”, destaca Alexandre. Ele prevê ainda que, além de usar o FTO, será possível adicionar uma camada de material orgânico sobre o FTO para produzir detectores de radiação híbridos, a partir de semicondutores orgânicos e inorgânicos. Tecnologia nacional Nos testes realizados até agora o equipamento demonstrou boa capacidade de aferição. O modelo de negócio idealizado pelo grupo de pesquisa é a prestação de serviços para monitoração individual. A tecnologia desenvolvida na UFU apresenta consideráveis vantagens em relação à termoluminescência: é mais barata, a leitura é feita em um tempo menor e ainda traz a possibilidade de utilizar tecnologia nacional, substituindo a importação dos equipamentos utilizados atualmente. “Como todo o processo é mais simples e barato, ele será acessível mesmo para pequenas clínicas e consultórios odontológicos”, acredita Alexandre. O público-alvo da tecnologia desenvolvida nesse projeto são pesquisadores, médicos, técnicos e estudantes que tenham contato com aparelhos emissores de radiação ionizante, como por exemplo, tubos de raios-x, aceleradores de partícula, irradiadores com radioisótopos e fontes de nêutrons. Além deles, as pessoas que trabalham com radiação ionizante, como clínicas de medicina nuclear, consultórios de odontologia e clínicas de radiologia. De acordo com Alexandre Marletta, esses setores foram escolhidos por seu menor grau de complexidade para aplicar a tecnologia. “Posteriormente, com o desenvolvimento da tecnologia, podemos atuar em áreas mais complexas, como pesquisa e indústria”, diz. Equipe e contatos Instituto de Física Alexandre Marletta | coordenador | marletta@ufu.br Márcia Dutra Ramos Silva | marciadrs@yahoo.com.br

76 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 77


Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior Narcio Rodrigues da Silveira Secretário de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior Evaldo Ferreira Vilela Secretário Adjunto de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior Vicente José Gamarano Subsecretário de Ciência, Tecnologia e Inovação José Luciano de Assis Pereira Superintendente de Inovação Tecnológica SEBRAE – MG Lázaro Luiz Gonzaga Presidente do Conselho Deliberativo Afonso Maria Rocha Diretor Superintendente Luiz Márcio Haddad Pereira Santos Diretor Técnico Elbe Figueiredo Brandão Santiago Diretora de Operações Anízio Dutra Vianna Gerente da Unidade de Inovação e Sustentabilidade Andréa Furtado de Almeida Analista da Unidade de Inovação e Sustentabilidade Maria Teresa Goulart Gerente da Assessoria de Comunicação Marden Márcio Magalhães Gerente da Macrorregião Oeste Luisa Silva Vidigal Analista da Macrorregião Oeste PREFEITURA MUNICIPAL DE UBERLÂNDIA Odelmo Leão Prefeito Paulo Sérgio Ferreira Secretário de Desenvolvimento Econônico e Turismo Rafael Porto Assessor de Arquitetura Estratégica Adriano Bernardes Ribeiro Assessor Jurídico Universidade Federal de Uberlândia Alfredo Júlio Fernandes Neto Reitor da UFU Darizon Alves de Andrade Vice-Reitor da UFU Alcimar Barbosa Soares Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação da UFU Fábio de Oliveira Diretor de Inovação e Transferência de Tecnologia da UFU Adriano Alves Pereira Programa de Incentivo à Inovação na UFU Fundação de Apoio Universitário – FAU Carlos José Soares Diretor Executivo Cibele Januário Faria Gerente de Divisão de Convênio e Projetos

78 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

programa de INCENTIVO À inovaçÃO 79


80 programa de INCENTIVO À inovaçÃO


Programa de Incentivo a Inovacao UFU