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O primeiro sistema nervoso central completo em um chip

O primeiro sistema nervoso central completo em um chip

01/06/2024

Pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciências e parceiros internacionais desenvolveram uma versão em miniatura de todo o sistema nervoso central do embrião humano, do cérebro à base da medula espinhal, em um chip.

Para isso utilizaram um chip microfluídico que imita a dispersão das moléculas que, na natureza, determinam a localização e a forma dos órgãos do embrião. Estas moléculas chamadas de “morfogénos” servem como um mapa que guia as células-tronco para seu destino.

O chip foi feito com superfícies estreitas e adesivas que têm 4 milímetros de comprimento no centro, equivalente ao sistema nervoso central de um embrião com um mês, e um gel simulou o ambiente extracelular. Em pouco tempo as células se organizaram espontaneamente e amadureceram em uma variedade de diferentes tipos de células do sistema nervoso central embrionário.

 “Quando caracterizamos os novos organóides, vimos uma ordem perfeita ao longo de toda a extensão do sistema nervoso central, assim como aparece no estágio embrionário inicial”, diz a professora Orly Reiner, do Departamento de Genética Molecular de Weizmann. Ela estuda doenças que afetam o cérebro em desenvolvimento há mais de 30 anos e começou a cultivar organóides em seu laboratório há cerca de uma década.

O chip permitirá que os pesquisadores façam perguntas totalmente novas, tanto sobre o desenvolvimento de um embrião saudável quanto sobre doenças e danos.

Saiba mais: From Tip to Tail

 

Novos dados revelam que mudanças climáticas podem ser mais rápidas do que o previsto

 Novos dados revelam que mudanças climáticas podem ser mais rápidas do que o previsto

26.05.2022

 

 

 

 

A equipe de cientistas liderada pelo Dr. Rei Chemke, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias do Instituto Weizmann de Ciências, revelou uma intensificação das tempestades de inverno no Hemisfério Sul, e que os níveis projetados para ocorrer em 2080 já foram alcançados. A pesquisa em colaboração com a Universidade de Princeton e o MIT foi publicada na revista Nature Climate Change, e concluiu que as mudanças climáticas podem ser mais rápidas do que o previsto.

O Dr. Chemke pesquisa os mecanismos físicos subjacentes às mudanças climáticas. “Descobrimos um parâmetro para o qual a sensibilidade dos modelos precisa ser ajustada“. Neste estudo, descrevem o processo físico por trás da intensificação das tempestades e mostram que, nos últimos 20 anos, elas  têm se intensificado mais rápido do que se pode ser explicado apenas pelo comportamento climático natural.

 “Optamos por nos concentrar no Hemisfério Sul porque a intensificação da tempestade registrada lá foi mais forte do que no Hemisfério Norte”, diz Chemke

O estudo mostra que não apenas as projeções climáticas para as próximas décadas são mais graves do que as avaliações anteriores, mas também sugere que a atividade humana pode ter um impacto maior no Hemisfério Sul do que o estimado anteriormente. Isso significa que é necessária uma intervenção rápida e decisiva para deter os danos climáticos nesta região.

Saiba mais: New data reveals climate change might be more rapid than predicted

Neurociência na bat-caverna

 Neurociência na bat-caverna

Um túnel de 200 m construído para morcegos no campus do Weizmann, permitiu revelar um novo código neural da percepção espacial.

Os pesquisadores desenvolveram e montaram na cabeça dos morcegos um dispositivo que registra, enquanto eles voam, a atividade dos neurônios na região cerebral responsável pela memória, incluindo a memória espacial. Uma série de antenas mais precisas do que o GPS, permitiram a equipe do Prof. Nachum Ulanovsky’s,  adicionar uma peça significativa ao quebra-cabeça da cognição espacial. Publicado na Science, as descobertas permitem entender melhor a percepção espacial dos mamíferos, talvez até dos humanos.

 

Saiba mais: Right Off the Bat: Navigation in Extra-Large Spaces

IA para personalizar educação científica remota

IA para personalizar educação científica remota

Reúne dados em tempo real de alunos, analisa o desempenho e oferece tarefas de acompanhamento direcionadas.

Especialistas do Departamento de Ensino de Ciências do Instituto Weizmann, criaram uma plataforma de tecnologia de aprendizagem chamada PeTeL (abreviação de Ensino e Aprendizagem Personalizada) que reúne dados em tempo real de alunos. Conhece o que eles sabem e não sabem, analisa o desempenho dos alunos usando algoritmos de inteligência artificial (IA) e oferece tarefas de acompanhamento direcionadas, de acordo com as metas definidas pelo professor.

Lançado em 2016 como um piloto limitado envolvendo um pequeno número de professores, hoje é usado em centenas de salas de aula de ciências de Israel e desde o início da pandemia tem servido como a principal plataforma de ensino a distância para mais de 9.000 estudantes do ensino médio que estão se preparando para exames de alto nível em física, mais 2.000 estudantes de química e 1.000 estudantes de biologia.

Um recurso importante para professores que buscam fazer o melhor uso das tecnologias de ensino para os alunos em isolamento social.

Leia mais: Digital Science Education

Dois passos à frente do Coronavírus

Gush Dan é a maior área metropolitana de Israel, onde fica Tel Aviv-Yafo, a sua maior cidade. Cada cor indica a taxa média de sintomas reportados. Verde, taxa baixa e vermelho, taxa alta.

 Dois passos à frente do Coronavírus

Método pioneiro para prever a propagação do coronavírus desenvolvido no Weizmann, pode ajudar a organizar a quarentena, concentrando esforços nas áreas onde o surto é antecipado e aliviando as medidas nas outras.

Um método para monitorar, identificar e prever as zonas de disseminação do coronavírus, desenvolvido por cientistas do Instituto Weizmann de Ciências em colaboração com pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém e Clalit Health Services em coordenação com o Ministério da Saúde, têm atraído considerável interesse internacional. Outros países começaram a implementar o método, que se baseia em questionários para a população e na análise dos dados obtidos.

Os questionários acompanham o desenvolvimento de sintomas causados pelo vírus e os dados são analisados por algoritmos de Big Data e Inteligência artificial. Como a disseminação viral ocorre em grupos de infecção, a identificação precoce de clusters pode facilitar ações destinadas a retardar a propagação do vírus.

O projeto piloto foi lançado em Israel há cerca de uma semana pelos Prof. Eran Segal e Prof. Benjamin Geiger do Instituto Weizmann de Ciências, e o Prof. Yuval Dor da Universidade Hebraica de Jerusalém. Cerca de 60.000 israelenses responderam o questionário até o momento. A análise preliminar dos dados levou os cientistas a identificar um aumento significativo dos sintomas relatados pelo público em áreas onde tinham passado pacientes verificados. Esse mapeamento preciso, pode permitir que as autoridades de saúde concentrem esforços em áreas nas quais se prevê um surto e disseminação do vírus – ao mesmo tempo em que permite que eles suavizem as medidas em áreas onde não se espera um surto.

“Esses questionários são a única ferramenta que pode apresentar um quadro geral do surto em todo o país. É importante ressaltar que eles não têm a intenção de substituir os esforços para aumentar o número de exames que identificam pacientes e portadores”, diz o Prof. Segal. “No entanto, devido a restrições logísticas e econômicas os testes nunca podem cobrir toda a população. Acreditamos que nosso método pode fornecer ao Ministério da Saúde uma ferramenta estratégica para combater a crise.”

Os cientistas continuaram o desenvolvimento juntamente com o Prof. Ran Balicer do Instituto de Pesquisa Clalit   e outros pesquisadores, e publicaram recentemente um artigo sobre o método no   site  MedrXiv, pedindo a outros países para implementá-lo.Muitos países, incluindo os Estados Unidos, Índia, Luxemburgo, Malásia, Espanha, Alemanha, Itália e Grã-Bretanha também começaram a adotar o método do questionário. Os cientistas estão atualmente trabalhando para estabelecer um fórum global liderado pelo Prof. Segal e outros pesquisadores dos Estados Unidos, com o objetivo de compartilhar dados e idéias  e criar ferramentas de previsão e comparação em conjunto.

O questionário não diagnostica infecção por coronavírus, é anônimo e todos os dados serão utilizados apenas para  monitorar a disseminação do vírus. Os cientistas estão adotando todas as medidas para manter a privacidade e a segurança da informação dos entrevistados.

Saiba mais: Two Steps Ahead of the Coronavírus

A computação quântica está prestes a mudar o mundo

 

 A computação quântica está prestes a mudar o mundo, e três físicos que fizeram doutorado no Instituto Weizmann de Ciências estão liderando a revolução

“Em outubro de 2019, o Google anunciou que seu computador quântico havia feito um cálculo que levaria ao supercomputador mais rápido do mundo 10.000 anos, em apenas três minutos e 20 segundos. Mas o computador quântico supremo do Google não sabe fazer nada além de realizar um cálculo inútil”…. “A startup israelense Quantum Machines é a primeira empresa do mundo a construir tanto o hardware quanto o software que permitirá o uso de computadores quânticos” – escreveu o jornalista Oded Carmeli após entrevistar os doutores Nissim Ofek, 46; Yonatan Cohen, 36 e Itamar Sivan, 32 que estão desenvolvendo os instrumentos de controle que domarão o monstro quântico.

“Dez anos atrás, quando fiz um curso de computação quântica, era considerado ficção científica”, relata o Dr. Sivan CEO da Quantum Machines. “Os especialistas disseram que isso não aconteceria em nossa vida ou nunca aconteceria. Como físico, a computação quântica é um sonho realizado.”

Leia a história publicada no Haaretz na integra: Haaretz

 

 

 

Combustível Hidrogênio: nova patente do Weizmann

 Combustível Hidrogênio: nova patente do Weizmann

O Yeda, braço de transferência de tecnologia do Instituto Weizmann, deixa o futuro limpo mais perto do mercado.

O combustível de hidrogênio produz apenas água quando é queimado, mas a mudança para uma  economia mais ecológica,  a “economia de hidrogênio”, provou ser um grande desafio. Um dos problemas é a dificuldade em armazenar eficientemente o hidrogênio, que é um elemento leve, extremamente inflamável e explosivo após a exposição ao ar. Os métodos existentes tendem a ser caros, menos eficientes que os combustíveis fósseis e requerem extensas medidas de segurança.

Pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciência desenvolveram recentemente um método para armazenar hidrogênio em forma química que pode finalmente levar esse combustível a um alcance eficiente e seguro.

Leia mais sobre a inovação desenvolvida no Laboratorio do Prof. David Milstein do Departamento de Química Orgânica.

Leia mais: Yeda News