Teses de livre-docência - IQ

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Sendo pequeno para se tornar Excelente: um estudo sobre o programa Harvard Teacher Fellows
(2023-06-15) Bego, Amadeu Moura ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Dada a relevância mundial da Agenda 2030 para o Desenvolvimento Sustentável (DS), esta pesquisa se foca no ODS 4, específico para a educação, objetivando discutir fatores teóricos e práticos para a estruturação de programas de formação de professores pautados nos princípios da equidade educacional (EE), a partir de experiências compartilhadas com o Programa Harvard Teacher Fellows. Na literatura especializada ainda há pouca clareza sobre as melhores formas para aprimorar a formação de professores para a EE, trazendo grandes desafios tanto para pesquisadores e educadores quanto para formuladores de políticas públicas. Para a consecução do objetivo proposto, realizamos um estudo de caso qualitativo, no qual houve nossa imersão no programa como professor visitante, o que propiciou um amplo e rico processo de coleta de dados. Na primeira fase, acompanhamos o desenvolvimento do programa durante o “Spring Semester” (fevereiro a junho de 2020) e na “Summer School Program” (julho e julho de 2020) e o estudo de caso focou-se nas atividades realizadas pela turma ingressante na primavera de 2019 (Cohort 5), que se graduou no final da primavera de 2021. Na segunda fase, acompanhamos o desenvolvimento da “Summer School Program” durante o mês de julho de 2022 e o estudo de caso focou-se nas atividades realizadas pela turma ingressante no verão de 2022 e que irá se graduar no final da primavera de 2024. Foram realizadas as seguintes ações para a coleta de dados: i) condução de observações participantes das disciplinas ofertadas na primavera (fevereiro-maio) para os ingressantes de 2020 (Introduction to Teaching & Learning in Schools e Introduction to Teaching Residency); ii) condução de observações participantes nas disciplinas ofertadas no verão (junho-julho) para os ingressantes de 2020 (Methods I e Fieldwork I); iii) observação participante da Summer School para os ingressantes de 2022; iv) produção de diários de campo a partir das observações participantes; iv) e a realização de entrevistas (agosto-novembro) com ingressantes da área de Ciências de 2020, professores e gestores do HTF; v) análise dos documentos internos e legislação do programa. A partir de uma estrutura teórica para análise de programas de formação de professores, discute-se os resultados obtidos vinculando aspectos substantivos e estruturais do Programa Harvard Teacher Fellows. Identificou-se 6 conjuntos de fatores teóricos e práticos que caracterizam o HTF como um programa focado na promoção da EE: 1. EE como missão e temática transversal a todo o programa; 2. Fomento e estabelecimento de uma forte comunidade de prática; 3. Uso sistemático e compartilhado de estratégias de instrução colaborativas pautadas em problemas da prática profissional; 4. Percurso formativo coerente sustentado nas perspectivas das práticas centrais de ensino; 5. Consistente cultura pedagógica de avaliação formativa e processual; 6. Planejamento autoral de unidades didáticas com foco do conteúdo de ensino e fundamentadas na didática do conteúdo. Acreditamos que todas essas dimensões e características devem fazer parte de um amplo e profundo debate sobre a melhoria da qualidade da formação inicial de professores de ciências/química, oferecendo oportunidades de aprendizagem mais coerentes e reflexivas e experiências de campo que impulsionem seu crescimento e, portanto, contribuindo para tão almejada EE.
Biocatálise: a escolha por uma estratégia mais sustentável
(2023-05-25) Milagre, Cíntia Duarte de Freitas ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Sustentabilidade, um termo que se tornou corriqueiro na sociedade em geral, no meio empresarial, acadêmico e industrial. Quando um termo se torna tão popular ele corre o risco de evoluir para um cliché e perder o seu verdadeiro peso conceitual, levando inclusive a distorções sérias como o Green Washing (“Lavagem Verde”, “Maquiagem Verde”, “Pintado de Verde”). Mas afinal, o que é sustentabilidade e desenvolvimento sustentável? Segundo a Comissão Mundial da ONU (Organização das Nações Unidas) sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, “o desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que atende às necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de atender às suas próprias necessidades.” Ou seja, a sustentabilidade pressupõe que os recursos são finitos e devem ser usados de forma conservadora e sensata, tendo em vista as prioridades de longo prazo e as consequências das formas como os recursos são usados. Quando falamos em sustentabilidade estamos falando sobre os nossos filhos, sobrinhos e netos, e o mundo que deixaremos para eles. Se hoje a sustentabilidade é uma preocupação da maioria, ou pelo menos deveria ser, não foi sempre assim. Anteriormente à década de 1950 não havia preocupação alguma com as questões ambientais, seja por parte da indústria, dos órgãos reguladores e mesmo da maior parte da sociedade civil ao redor do mundo. A indústria química, uma das principais beneficiárias da tecnologia do pós-guerra crescia em ritmo acelerado e com ela a poluição ambiental. Foi só a partir da primeira metade do século XX que começaram a surgir as primeiras ações sobre sustentabilidade, com foco nos efeitos nocivos dos compostos químicos - em especial dos pesticidas - a longo prazo sobre o meio ambiente. Um marco histórico é a publicação do livro Primavera Silenciosa, em 1962, resultado de anos de pesquisa da bióloga, ecologista, cientista, escritora e ativista - Rachel Carson - que descreve a devastação que determinados produtos químicos teriam sobre os ecossistemas locais. Rachel Carson lutou contra o lobby da indústria química no senado e congresso norte-americanos e, a despeito de ser uma mulher quando a igualdade de gênero não estava na pauta do dia, conseguiu despertar a opinião pública sobre a necessidade de maior proteção ambiental, criação e implantação de leis que assegurassem isso. Este livro serviu como um alerta para a sociedade, e inspirou movimentos ambientalistas modernos, um verdadeiro exemplo de divulgação e comunicação científica de sucesso. Foi apenas em 1969, que o Congresso norte-americano reconheceu a importância da questão ambiental e aprovou a Lei Nacional de Política Ambiental (National Environmental Policy Act - NEPA) que foi assinada em 1o de janeiro de 1970. O objetivo desta lei foi criar e manter condições sob as quais o homem e a Natureza pudessem existir em harmonia produtiva. Ainda em 1970, o presidente americano Richard Nixon criou a Agência de Proteção Ambiental (Environmental Protection Agency - EPA), uma agência reguladora dedicada exclusivamente à proteção da saúde humana e do meio ambiente. A primeira grande decisão da EPA foi proibir o uso de DDT (diclorodifeniltricloroetano) e outros pesticidas químicos nos EUA. A partir de então, os estatutos e regulamentos ambientais se disseminaram a um ritmo exponencial. Em 1972, aconteceu a primeira sessão plenária da Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente Humano, em Estocolmo-Suécia. Esta conferência teve como resultado mais importante o de alertar o mundo para os prejuízos que a destruição do ecossistema poderia causar para a humanidade. A Química ocupa um papel central no desenvolvimento da humanidade e fornece as ferramentas essenciais para atender às demandas da sociedade moderna como, por exemplo, soluções no âmbito das ciências médicas e farmacêuticas, sistemas de telecomunicações e informática, produção agroindustrial compatível com o aumento da população mundial, dentre outros. Isto é possível porque a Química transita intimamente entre a Física e a Biologia, fornecendo o conhecimento molecular tanto das propriedades físicas da matéria e dos materiais quanto dos sistemas vivos. Entretanto, em inúmeras situações, para se produzir uma determinada substância são necessários materiais de partida, reagentes, solventes e auxiliares intrinsecamente tóxicos e que quando produzidos em larga escala podem causar danos ao meio ambiente e aos indivíduos que lidam com tais substâncias, seja na cadeia produtiva ou no uso das mesmas. Para reduzir o risco ambiental e ocupacional associado à produção e aplicação de compostos químicos, marcos regulatórios têm sido estabelecidos, incluindo punições jurídicas, especialmente para o setor industrial. Entre os anos 1980 e 1990, vários termos foram introduzidos no cenário da Química como, química limpa, química ambiental, química verde, química benigna e química sustentável. A expressão “Química Verde” foi usada pela primeira vez em 1991 por Paul Anastas e John Warner em um programa especial lançado pela Agência de Proteção Ambiental (EPA) dos EUA para implementar o desenvolvimento sustentável em química pela indústria, academia e governo.
Resolução cinética dinâmica quimioenzimática de álcoois
(2023-05-25) Milagre, Humberto Márcio Santos ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Em meados da década de 1980, havia uma preocupação crescente com a grande quantidade de resíduos gerados pela indústria química. Existia claramente a necessidade de uma mudança de paradigma com relação a eficiência e a seletividade de uma reação, que se baseava principalmente nos rendimentos químicos. Se fazia crucial a avaliação da maximização do uso de matérias-primas, eliminando o desperdício e evitando o uso de produtos tóxicos e/ou perigosos. Era essencial que um processo químico mais limpo, mais eficiente e que produzisse menos resíduos. Como resultado do aumento da consciência ambiental, processos mais verdes e sustentáveis eram necessários, com isto a indústria química passou a concentrar seus esforços no aumento das condições de segurança, qualidade e na minimização dos impactos ambientais de seus processos e produtos, buscando estratégias e tecnologias mais ambientalmente amigáveis sem perder a eficiência econômica. A química verde, termo introduzido na década de 90, visa o uso eficiente de matéria-prima, a eliminação de resíduos e a redução do uso de reagentes e solventes tóxicos nos processos químicos. Em 1998, Paul Anastas e John Warner publicaram os 12 princípios básicos da química verde, estes princípios se difundiram ganhando um grande reconhecimento passando a ser protagonista em diversos setores da indústria química. A catálise é uma ferramenta que se destaca dentre os princípios da química verde por propiciar menores gastos energéticos, maior seletividade, melhor economia de átomos e redução da produção de resíduos.3 Atualmente, a química orgânica possui a sua disposição muitos catalisadores, tais como: complexos organometálicos, moléculas orgânicas, polímeros inorgânicos, enzimas, etc. Dentre essas opções, uma é atraente para o desenvolvimento de métodos de síntese orgânica mais sustentáveis e econômicos, com vantagens significativas sobre a catálise química clássica e a biocatálise. A biocatálise é definida como a conversão de substratos em um número limitado de etapas usando biocatalisadores (enzimas, microrganismos e, em alguns casos, ácidos nucleicos e anticorpos).
Transitando entre matéria condensada e informação quântica: fundamentos, metodologias e aplicações
(2022-05-13) França, Vivian Vanessa ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Férmions fortemente interagentes estão entre os sistemas físicos mais estudados atualmente e são considerados responsáveis por fenômenos importantes, como por exemplo, supercondutividade a altas temperaturas (em cupratos) e magnetoresistência colossal (em manganitas). Sistemas de átomos fermiônicos fortemente correlacionados podem ser realizados experimentalmente em redes óticas e têm sido investigados intensamente, em particular por atuarem como simuladores quânticos para a compreensão de fenômenos da física da matéria condensada. Por outro lado, do ponto de vista teórico, o grande desafio em descrever completamente a matéria, isto é entender todas as suas propriedades, reside justamente em tratar a nível quântico sistemas de muitas partículas interagentes. Embora a função de onda de um dado sistema e assim qualquer de suas propriedades possa em princípio ser obtida resolvendo-se a equação de Schrödinger, este método exato é extremamente custoso do ponto de vista computacional e se torna exponencialmente proibitivo com o número de partículas interagentes no sistema. Um possível caminho para simplificar o tratamento quântico é explorar o conceito matemático de espaços métricos, contido no espaço de Hilbert em mecânica quântica. O espaço de Hilbert combina dois espaços matemáticos, o vetorial e o métrico. O mais comum tem sido explorar propriedades associadas ao espaço vetorial, por exemplo através de combinações lineares das funções de onda, multiplicações por números reais ou complexos. Neste caso, a similaridade entre funções de onda é quantificada pela sobreposição entre elas, via produto escalar. O que fizemos nesta linha de pesquisa mais fundamental foi explorar os conceitos relacionados ao espaço métrico, como a possibilidade de se definir uma distância entre dois dos seus elementos, tal como tem sido investigado em vários contextos e em diferentes sistemas físicos.
Espectroscopia óptica para análises diretas: o futuro dos diagnósticos analíticos
(2022-08-04) Ferreira, Edilene Cristina ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O papel da espectroscopia óptica para o desenvolvimento da ciência e evolução do conhecimento sobre a composição da matéria é irrefutável e a evolução das técnicas espectroscópicas tem permitido avanços inimagináveis para diversos setores. Apesar da acelerada evolução instrumental, os métodos consolidados/oficiais, que utilizam espectroscopia óptica, ainda requerem o pré-tratamento da amostra. Ainda que atualmente se disponha de novos métodos e tecnologias para o pré-tratamento de amostras, esta etapa da sequência analítica continua sendo a mais demorada, mais susceptível a introdução de erros, a que envolve maior custo e que gera maior quantidade de resíduos químicos. Contudo, a evolução instrumental tem proporcionado o desenvolvimento de técnicas de espectroscopia óptica que dispensam o pré-tratamento da amostra, possibilitando análise direta, rápida e sem geração de resíduos químicos. Essas técnicas são simplesmente baseadas na interação da luz com a matéria para produzir espectros que contêm informações acerca da composição da amostra. Considerando o fato de que a amostra é analisada em sua forma natural, ou seja, sem pré-tratamento químico, os espectros agregam informações riquíssimas sobre a sua composição. O grande desafio analítico para aplicação dessas técnicas recai sobre o desenvolvimento de estratégias adequadas para extrair as informações contidas nos espectros, sejam para fins qualitativos ou quantitativos. Nessa perspectiva, o trabalho de pesquisa aqui apresentado tem por objetivo ilustrar as estratégias utilizadas para viabilizar diagnósticos analíticos rápidos e ambientalmente amigáveis, utilizando técnicas espectroscópicas de análise direta.
Química de peptídeos para aplicação na área da saúde
(2022-04-27) Garrido, Saulo Santesso ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Acaba de ser completado 9 anos de atuação como docente no Departamento de Bioquímica e Tecnologia Química do Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – UNESP, Campus de Araraquara. Somado aos quase 4 anos de atuação docente em outras instituições de ensino superior, podemos dizer que já são 13 anos de atuação profissional na área acadêmica. Durante este período, venho desenvolvendo projetos de pesquisa que envolve a síntese química de peptídeos com atividade biológica bem como em estudos de aplicação destes peptídeos em diferentes temas relacionados à área de saúde. Além de conduzir estudos que surgiram durante o desenvolvimento de meu projeto de doutorado e, posteriormente, de pós-doutorado, foram criadas novas linhas de pesquisas aplicadas a diferentes temas voltados à saúde. Neste sentido, procurei consolidar uma linha de pesquisa robusta focada em demandas de bastante importância tanto para a saúde humana como também animal. Nesta tese de Livre-docência está apresentado o estado da arte que permitiu o desenvolvimento das diferentes linhas de aplicação dos diferentes peptídeos sintéticos, bem como da contribuição que representaram os mais relevantes trabalhos desenvolvidos até o presente momento, o qual envolve trabalhos de iniciação científica, dissertações e teses de alunos orientados por mim durante este período, somado ao aprendizado que pude adquirir durante um estágio realizado na University of Birmingham, no Reino Unido durante o ano de 2015. O texto aqui apresentado está dividido em três partes: a primeira aborda um conteúdo mais voltado ao estado da arte que envolve a obtenção de peptídeos através da síntese química, o qual nos permite aplicar estas moléculas na área da saúde; a segunda parte visa demonstrar as diferentes áreas de aplicação que venho atuando a qual envolve três diferentes classes de peptídeos sendo os derivados da toxina CcdB, os derivados de bacteriocinas e os derivados da Histatina-5; por fim, a terceira parte desta tese estão anexados os principais frutos desses trabalhos desenvolvidos ao longo desses anos, os quais contém artigos científicos e depósito de patente relacionados a esses assuntos.
Bioprocessos aplicados à mineração e ao meio ambiente
(2022-04-27) Bevilaqua, Denise ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A vida hoje tal como é pensada e vivida não pode ser sequer imaginada sem a mineração. Temos absoluta dependência dos bens minerais nas mais diversas necessidades pessoais e materiais. E se não podemos viver sem ela, o que temos que fazer para que o impacto desta atividade mineradora no meio ambiente seja menor? Por si só, o impacto ambiental que qualquer atividade mineradora causa é enorme. Quando se leva em consideração outros fatores como as toneladas de rejeitos que são geradas todos os dias e que têm que ser armazenados em grandes áreas de contenção, a elevada emissão de material particulado, as imensas áreas exploradas e eventualmente devastadas, e o risco ambiental da exploração próximo a centros urbanos, é natural que a sociedade civil tenha restrições quanto a esta atividade. Mas é importante também que esta mesma sociedade assuma a sua parcela de responsabilidade no impacto ambiental desta e de tantas outras atividades industriais que afetam negativamente o meio ambiente. Se estas atividades existem, é porque existe uma demanda elevadíssima por esses bens minerais e industriais. A mineração não é uma atividade sustentável, uma vez que os recursos são finitos. O consumo de minerais aumenta a cada ano no mundo, e só em 2017, 17 bilhões de toneladas foram consumidas, sendo, portanto, uma média de consumo de 2,2 toneladas por pessoa. Nos Estados Unidos o consumo por pessoa é de 18 toneladas por ano. A produção de rejeitos provenientes destas atividades mineradoras cresce na mesma proporção. Ao mesmo tempo que o teor dos metais nas ocorrências minerais decresce a cada ano. Algumas empresas produtoras de cobre, como por exemplo a Highland Valley Copper, a maior mina de cobre do Canadá, opera atualmente com cutoff de 0,11%, com teor médio de 0,32%. Em pouco tempo, e não muito distante, se considerarmos os resíduos eletrônicos, os rejeitos serão a maior fonte de cobre no mundo. A reciclagem de metais ainda é muito pouco relevante e nem tudo pode ou está disponível para ser reciclado, o que reforça a necessidade inequívoca de se extrair metais da natureza. As empresas, especialmente as mineradoras, estão frente a vários desafios atualmente. A busca por processos mais eficientes, com maior produção, menor consumo de energia, menor impacto ambiental e menor geração de resíduos deve estar no foco das empresas, sem esquecer do compromisso social que as empresas têm que estabelecer com as comunidades próximas à operação. Atualmente existe uma demanda para a implantação de processos biotecnológicos visando a reutilização ou a descontaminação de rejeitos industriais. O nosso grupo pesquisa procura, por meio de estudos com microrganismos, bactérias, fungos ou arqueias, conhecer as bases químicas e bioquímicas destes processos, visando o desenvolvimento de novas tecnologias de recuperação de metais com menor impacto ambiental ou de descontaminação de resíduos industriais. Mineração e meio ambiente são palavras recorrentes no noticiário brasileiro ultimamente, infelizmente não no bom sentido. Diante do exposto, este texto traz primeiramente os aspectos básicos da biomineração e as diferentes aplicações dos bioprocessos aplicados à mineração. Os aspectos aplicados ao meio ambiente serão abordados na sequência. Uma análise crítica, buscando evidenciar a originalidade da contribuição da linha de pesquisa e os avanços obtidos até o presente momento nos estudos e os conhecimentos adquiridos nas diferentes aplicações dos bioprocessos aplicados à mineração e ao meio-ambiente, será apresentada revisitando parte das publicações de nosso grupo.
Quimiometria: aplicações e desafios analíticos
(2022-04-01) Pereira, Fabíola Manhas Verbi ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As potencialidades de técnicas analíticas, tais como espectroscopia de emissão com plasma induzido por laser (LIBS, laser-induced breakdown spectroscopy), fluorescência de raios-X (XRF, X-ray fluorescence) e imagens digitais podem ser significativamente investigadas para o desenvolvimento de modelos matemático-estatísticos robustos utilizando técnicas quimiométricas. As vantagens desta associação são: a possibilidade de serem efetuadas medidas diretas, o que permite minimizar etapas de pré-tratamento da amostra e aumentar a frequência analítica. No caso das imagens, vale a pena enfatizar o uso de equipamentos acessíveis, tais como um telefone celular, câmera digital ou scanner, que apresentam custos de aquisição e manutenção relativamente baixos quando comparados com instrumentos analíticos tradicionais. Além disso, as informações extraídas dos dados são melhor exploradas, e potencialmente aplicáveis, quando é utilizada a quimiometria. Assim, são gerados modelos (de calibração ou de classificação) que podem, principalmente, reduzir custos em processos e impactar positivamente uma cadeia produtiva.
Sistemas binários e ternários envolvendo cobre (II) e benzalpiruvatos. Equilíbrios em solução aqöosa
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 1987) Melios, Cristo Bladimiros ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
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A química de peptídeos e o mecanismo de inibição da atividade da DNA girase
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2006-03) Marchetto, Reinaldo ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Síntese de peptídeos em fase sólida de sequências difíceis e estudos estrutura-função de peptídeos biativos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2007) Cilli, Eduardo Maffud ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)

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