Vivemos num mundo interconectado, no qual uso de mídias e aplicativos é cada vez mais comum na sociedade. Entretanto, o conhecimento dos conceitos físicos envolvidos no funcionamento de tais tecnologias nem sempre está presente no repertório dos alunos. Para amenizar este problema e acompanhar a evolução tecnológica, o Ensino de Física não pode prescindir de incluir entre os temas abordados no Ensino Médio, conceitos de Física Moderna e Contemporânea. A possibilidade de utilizar os próprios artefatos tecnológicos, como simulações computacionais e outros softwares, para abordar tais conteúdos, esbarra no dilema das Escolas Públicas sem recursos. Com o intuito de oferecer uma alternativa viável para enfrentar estes desafios, montamos uma sequência didática centrada num jogo de cartas, para ensinar Física de partículas, com ênfase no Modelo Padrão. O jogo, similar ao popular UNO, consiste em dezesseis cartas que representam quarks, léptons e bósons, do qual participam até cinco jogadores, cada um com oito cartas, para disputar a partida. As regras do jogo são similares às do UNO original, ganha o jogador que se livrar de todas as cartas que tem na mão. Essa proposta pretende além de abordar o Modelo Padrão da Física de Partículas, resgatar a interação e o convívio nas relações sociais entre os alunos na sala de aula, já que estão cada vez mais distantes uns dos outros, reclusos em seus próprios mundos “virtuais”. Na fase de avaliação, utilizamos um conjunto de questões que levam em consideração o conhecimento prévio dos alunos quanto aos conteúdos abordados e visam despertar o interesse a respeito dos temas. Os assuntos vão desde a evolução do modelo atômico até conceitos de Física Moderna, como efeito fotoelétrico e a Física Contemporânea, como o bóson de Higgs. A aplicação desta proposta em uma Escola Pública, teve resultados satisfatórios na avaliação pelos alunos.

O smartphone é um artefato tecnológico onipresente, cujo uso em sala de aula é considerado por professores e diretores das escolas como um problema. Para reverter este quadro e transformar o smartphone de vilão a aliado nas aulas de Física no EnsinoMédio, apresenta-se a proposta de utilizar o aparelho para visualizar elementos de Realidade Aumentada em locais indicados por marcadores dispostos na lousa pelo professor. A proposta utiliza-se de softwar e aplicativo previamente instalado nos smartphones dos alunos, representações 2-D e 3-D, animações de gráficos de funções, diagramas, animações e simulações de fenômenos físicos. Com o uso destes recursos espera-se otimizar o tempo das aulas, resgatar o interesse dos alunos pelas aulas de física e, facilitar a aprendizagem de conceitos físicos abstratos.

Multimodality imaging based on complementary modalities is a way to improve the accuracy of medical diagnosis. For such purpose, multimodal probes combining the appropriate contrastophores into a single delivery are required. The project presented here deals with the combination of two modalities: MRI, and photoacoustic imaging (PAI). The dual probe envisaged is based on a gadolinium chelate as contrast-agent for MRI, and the ZW800-1 fluorophore for PAI, both of them being grafted on a L-lysine linker. The results presented describe the synthesis pathway, and the relaxometric characterization of the dual compound.

<EN> Theoretical studies of the interaction of carbon nanotubes with amino acids

This work aimed to design nano (bio) sensors for use in medicine. We use nanostructures as carbon nanotubes and study their interaction with different amino acids. This interaction was studied using Molecular Modeling using techniques such as semi-empirical methods. Through the MOPAC program and the PM7 method, we were able to calculate the energies and electronic properties of the systems, assembled with a carbon nanotube (10.0) + amino acid. The objective was to study, from a theoretical point of view, the possible interactions and changes that occurred in the electronic structure of nanotubes when different complexes are formed. The methodology was divided into steps: First we chose the initial structures of the nanotube and the amino acids, then we did the assembly of the complexes, and following the final steps to optimize them and analyze the results. After analyzing the data obtained through the optimization of the system by the MOPAC program, checking the valence atoms of the system and the images, we concluded that there was no interaction or link between the amino acids and the carbon nanotube. Although two optimizations were made starting from two different conformations in which the amino acids were initially placed at distances of 3.0 and 1.5Å, respectively, there were no significant changes in the electronic properties and energies of the complexes. We concluded that, although the result is not what we expected, there was a very significant learning, mainly in the use of computer modeling programs. We will do new tests with carbon nanotubes functionalized with organic groups -OH and -COOH, to increase the reactivity of the nanotube surface and thus increase the interaction with amino acids.

<PT> Estudos Teóricos da interação de nanotubos de carbono com aminoácidos

Este trabalho teve como finalidade o desenho de nano(bio)sensores para a utilização na medicina. Utilizamos nanoestruturas como nanotubos de carbono e estudamos a sua interação com diferentes aminoácidos. Esta interação foi estudada lançando mão da Modelagem Molecular usando técnicas como os métodos semiempíricos. Através do programa MOPAC e o método PM7, conseguimos calcular as energias e propriedades eletrônicas dos sistemas, montadas com um nanotubo de carbono (10,0) + aminoácido. O objetivo foi estudar, do ponto de vista teórico, as possíveis interações e modificações ocorridas na estrutura eletrônica dos nanotubos quando os diferentes complexos são formados. A metodologia foi dividida em passos: Primeiramente escolhemos as estruturas iniciais do nanotubo e dos aminoácidos, logo após fizemos a montagem dos complexos, e seguindo os passos finais a otimização dos mesmos e a análise dos resultados. Após a análise dos dados obtidos através da otimização do sistema pelo programa MOPAC, verificação dos átomos de valência do sistema e das imagens concluímos que não houve nenhuma interação ou ligação entre os aminoácidos e o nanotubo de carbono. Apesar de terem sido feitas duas otimizações começando de duas conformações diferentes nas quais os aminoácidos foram colocados inicialmente a distâncias de 3,0 e 1,5Å, respectivamente, não houve alterações significativas nas propriedades eletrônicas e energias dos complexos. Concluímos que, apesar de o resultado não ser o que esperávamos, houve um aprendizado muito significativo, principalmente na utilização dos programas de modelagem computacional. Iremos fazer novos ensaios com nanotubos de carbono funcionalizados com grupos orgânicos -OH e -COOH, para aumentar a reatividade da superfície do nanotubo e assim aumentar a interação com os aminoácidos.

Tracker Video Analysis and Modeling Tool, é um software livre que oferece a oportunidade de fazer experimentos envolvendo a análise de espectros de emissão ou de absorção da radiação eletromagnética. Aliado a atual disponibilidade de câmeras CCD (charge-coupled device) embarcadas na maioria dos telefones celulares e a possibilidade de construir espectrômetros artesanais usando uma caixa papelão e redes de difração improvisadas com pedaços de discos de CD, DVD e Blu-ray, se reunidos estes elementos constituem um conjunto de recursos didáticos para ensinar a Física dos fenômenos ópticos, em particular aqueles relacionados com os espectros de emissão ou de absorção. O procedimento adotado na pesquisa, para elaborar a presente proposta de ensino, consistiu em fotografar lâmpadas elétricas, principalmente de iluminação pública, cujos bulbos contém variados tipos de gases, utilizando as câmera CCD do celular acoplada aos espectrômetros construídos com os materiais dos discos citados. As imagens assim obtidas são transferidas para um computador e tornam-se objeto de análise no Tracker, resultando em gráficos e dados que podem ser utilizados para explicar os fenômenos. A versatilidade do procedimento e a presença de temas de óptica tanto no Ensino Médio quanto no Ensino Superior, torna a proposta atraente para ambos os níveis.

Escrevemos um algoritmo usando a linguagem Python que permite traçar a órbita de uma estrela individual na Galáxia sobreposta a uma modelagem para os braços espirais. Foram inseridos parâmetros orbitais de algumas estrelas, bem como parâmetros morfológicos de nossa Galáxia, ambos passíveis de serem aplicados à lei da Gravitação Universal. Para isso, nos baseamos em alguns modelos estruturais simplificados independentes da barra em seu centro, modelando-a como um esferoide oblato excêntrico, cujas distribuições de massa diminuem com o centro galáctico. Os parâmetros orbitais e morfológicos que usamos, se originam de resultados observacionais atuais e modelos teóricos de consenso geral. Analisamos o caso da órbita do Sol, sob as bases da conservação de momento angular, e a partir da simulação, podemos ver com que frequência cruza a região dos braços espirais, esta periodicidade converge com as eras de grande extinção em massa na Terra. O algoritmo permitiu também analisarmos casos orbitais na região do Bojo e do Halo. A simulação corrobora com perfis orbitais onde as estrelas oscilam acima e abaixo do plano galáctico, tais cruzamentos espalham o meio interestelar presente no disco, criando uma região de maior potencial gravitacional que permite uma maior taxa de formação de estrelas concentrada nos braços espirais. Nossa simulação também ajuda na compreensão de como a matéria escura é uma consequência deste cenário de distribuição de velocidades estelares.

Electrical properties of unfilled and ZnO-filled epoxy polymer are investigated by temporal spectroscopy. Transient current analysis indicates that relaxation time decreases with increasing applied voltage and adding ZnO nanoparticles, due to an increase of molecular mobility. Moreover, adding ZnO nanoparticles to polymer epoxy matrix enhances the dielectric function parameter (n). This parameter gives information on the expected conduction mechanisms. In the other hand, the depolarization current was simulated to determine the equivalent circuit. We obtain an equivalent circuit consisting of 3 R-C parallel branches. We note that ZnO loading causes a fall in the capacities values, and an increase in resistances of nanocomposite. This resistive behavior can be explained by an increase of interactions and bond formation between ZnO nanoparticles and epoxy polymer chains.

Back ground: Helminth infections are among the most common infections in man in developing countries they pose a large threat to public. These infections can affect most population in endemic areas with major economic and social consequences.

Objective: In this paper, an ethnomedicinal plant, Hugonia mystax Linn. was evaluated for its preliminary phytochemical screening and in-vitro anthelmintic activity.

Method: The earthworms resembled the intestinal roundworm parasites of human beings both anatomically and physiologically and hence where used to study the anthelmintic activity. The worms were acclimatized to the laboratory condition before experimentation.

Results: Preliminary phytochemical screening showed the presence of various classes of secondary metabolites such as flavonoids, phenols, saponins, steroids, tannins and terpenoids. Anthelmintic activity of ethanolic extract of root showed significant activity. The anthelmintic activity revealed the medicinal potential of H. mystax to develop a drug against various human ailments.

Conclusion: The present study brings detailed pharmacognostical profile of roots of Hugonia mystax L. The species, H. mystax has a restricted global distribution, occurring only in India and Sri Lanka. It is an unexplored medicinal plant in the Indian medicinal system. According to ethnobotanical information, the root powder of H. mystax is used as the best antidote, anthelmintic, febrifuge and for the treatment of peptic ulcers.

Ubiquitin/Proteasome System (UPS) is a highly regulated mechanism of intracellular protein degradation and turnover. Through the concerted actions of a series of enzymes, proteins are marked for proteasomal degradation by being linked to the polypeptide co-factor, ubiquitin. The UPS participates in a wide array of biological functions such as antigen presentation, regulation of gene transcription and the cell cycle, and activation of NF-κB. Some researchers have applied QSAR method and machine learning in the study of proteasome inhibition (EC₅₀(µmol/L)), such as: the analysis of proteasome inhibition prediction, in the prediction of multi-target inhibitors of UPP and in the prediction of protein contact map. Following this idea, we applied the new tool for obtaining molecular descriptor for modeling of proteasome Inhibition EC₅₀ (µmol/L), in which has used this novel molecular descriptors (MDs) and different classification algorithms for these quantitative structure-activity relationship (QSAR) studies. In the present research, we use the Atomic Weighted Vector (AWV) as attributes with the objective to develop the QSAR modeling of this datasets and also compare a set of different machine learning (ML) techniques to solve this problem, such as: Linear Regression (LR), Multiple linear regression (MLR), Decision tree(DT), Regression Tree(RT), Random Forest(RF), M5P, K-nearest neighbors (IBK or kNN), Multi-Layer perceptron (MLP), Best-first search (BF) and Genetic Algorithm (GA). The figure shows the results of R² of the ML-QSAR using ten- folds cross validation for 258 compounds. The results indicate that AWVs are very important tool for modeling the proteasome inhibitory regardless of the ML algorithm used. It can be suggested that the MD-AWV are suitable for codifying important structural information of the molecules and, thus, constitute an interesting alternative to building effective models for the prediction of the values of EC₅₀ (µmol/L).

Hepatitis C is a disease that constitutes a serious global health problem, is often asymptomatic and difficult to diagnose, about 60-80% of infected patients develop chronic diseases over time. As there is no vaccine against hepatitis C virus (HCV), developing new cheap treatments is a big challenge. The search for new drugs from natural products has been outstanding in recent years. The aim of this study was combining structure-based and ligand-based virtual screening (VS) techniques to select potentially active molecules against two HCV target proteins from in-house secondary metabolite dataset (SistematX). From the ChEMBL database, we selected two sets of 1199 and 237chemical structures with inhibitory activity against different targets of HCV to create random forest models with an accuracy value higher than 72% for cross-validation and test sets. Afterward, a ligand-based virtual screen of the entire 1848 secondary metabolites database stored in SistematX was performed. In addition, a structure-based virtual screening was also performed for the same set of secondary metabolites using molecular docking. Finally, using consensus analyzes approach combining ligand-based and structure-based VS, two alkaloids and one triterpene were selected as potential anti-HCV compounds.