Campinas, polo tecnológico que é, além das conceituadas universidades, também sedia o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), que é uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI). Possui quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial.
O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina e investe no Sirius, o novo acelerador brasileiro, de quarta geração, para análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da Biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR) pesquisa soluções biotecnológicas para o desenvolvimento sustentável de biocombustíveis avançados, bioquímicos e biomateriais, empregando a biomassa e a biodiversidade brasileira; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país.
O Sirius é planejado para ter entregas seriadas, com a finalidade de permitir, o quanto antes, o acesso da comunidade científica às suas instalações. A primeira linha de luz, a MANACÁ, foi entregue em outubro de 2020 e já começou a receber os primeiros usuários, ainda em fase de comissionamento científico. Nesta etapa, os primeiros experimentos são realizados por pesquisadores com experiência no uso de instalações desse tipo. Após a conclusão desta etapa, a estação deve ser aberta para submissão de propostas por toda a comunidade científica.
De acordo com a assessoria, os primeiros experimentos, em julho de 2020, foram feitos por pesquisadores internos ao CNPEM, e alguns desses resultados já foram depositados no repositório de estruturas de proteínas PDB (Protein Data Bank). Análises desses dados estão sendo realizadas e, eventualmente, podem vir a resultar em publicações científicas.
A partir de setembro, os primeiros pesquisadores externos (chamados usuários) vieram fazer medidas na Manacá, mas ainda somente em pesquisas relacionadas ao Sars-Cov-2. “Em outubro de 2020 a linha de luz Manacá foi aberta para pesquisas não exclusivas do sars-cov-2, em um evento que contou inclusive com a presença do Presidente da República e Ministros de Estado, dentre outras autoridades. Esse modo de operação é o que está em vigência no momento. Vale destacar que neste momento a Manacá ainda está operando no chamado ‘modo de Comissionamento Científico’, de acordo com o qual espera-se que os pesquisadores externos tenham experiência na técnica e inclusive auxiliem em eventuais melhorias na operação da linha de luz”, explica Antonio José Roque da Silva, diretor do Projeto Sirius e diretor Geral do CNPEM.
Os experimentos realizados na linha Manacá são capazes de guiar o desenvolvimento de potenciais novos fármacos ou a compreensão do funcionamento de fármacos já conhecidos para aumentar sua efetividade.
De acordo com ele, a linha de luz Manacá, a única atualmente em operação, permite o estudo da estrutura de proteínas e enzimas humanas e de patógenos com resolução atômica. “Informações sobre a estrutura de proteínas são importantes não apenas na área da saúde, mas também na área de biotecnologia, para o desenvolvimento de biocombustíveis, defensivos agrícolas, alimentos e cosméticos. Usuários externos já utilizaram ou devem utilizar em breve as instalações da Manacá para o estudo de proteínas pertencentes a diversos vírus como SARS-CoV-2, ZIKA e Chikungunya, e também do protozoário Tripanossoma cruzi, responsável pela doença de chagas, dentre outras”, diz.
Outras cinco linhas de luz já estão em fase avançada de construção e comissionamento técnico, e devem iniciar o comissionamento científico em breve, passando a receber usuários externos e beneficiando pesquisas nas mais diversas áreas, como agricultura, meio ambiente, saúde, nanotecnologia, dentre outras. Além dessas, oito linhas de luz seguem em desenvolvimento. A conclusão do chamado Projeto Sirius – que inclui as obras civis, os aceleradores de elétrons, as 14 primeiras estações de pesquisa, além de todos os recursos humanos – demanda investimentos futuros de cerca de 500 milhões, financiados pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI).
Com o Sirius, Campinas mais uma vez está na liderança da inovação tecnológica. “A nova fonte de luz síncrotron Sirius será capaz de melhorar quantitativamente os experimentos que era feitos na antiga fonte de luz síncrotron brasileira, chamada UVX, com a redução no tempo de aquisição de dados, o aumento da precisão dos resultados das medidas e o aumento no número de amostras que podem ser analisadas em um mesmo espaço de tempo. No entanto, o principal diferencial do Sirius será uma mudança qualitativa para as pesquisas dos usuários. A nova fonte permitirá a realização de experimentos hoje impossíveis no País e, em alguns casos, impossíveis no mundo todo”, afirma Antonio José Roque da Silva, diretor do Projeto Sirius e diretor Geral do CNPEM.
“O principal diferencial do Sirius será uma mudança qualitativa para as pesquisas dos usuários. A nova fonte permitirá a realização de experimentos hoje impossíveis no País e, em alguns casos, impossíveis no mundo todo”, diz Antonio José Roque.
Segundo o diretor, no Sirius, a energia dos elétrons será pouco mais de duas vezes maior que no UVX. Isso faz com que também a energia da luz síncrotron produzida seja maior. Isso permite que materiais duros e densos sejam analisados em profundidades de até alguns centímetros. Isso é fundamental para o estudo de aços e outros metais, além de concreto e de rochas. No Sirius, a maior energia dos raios X vai permitir, ainda, que praticamente todos os elementos químicos da tabela periódica possam ser analisados.
Ele explica que no Sirius, o feixe de raios X será focalizado a tamanhos reduzidos, que pode chegar à ordem do micrômetro e até do nanômetro. Quanto melhor focalizado for o feixe de radiação, maior é o detalhamento que se obtém da amostra que é analisada. “No Sirius poderão ser feitos experimentos em que o feixe de raios X atinge a amostra com intensidade e, ao mesmo tempo, com foco extremamente concentrado, o que terá impacto determinante para experimentos em nanotecnologia e biotecnologia. Finalmente, esse feixe menor e mais colimado tem uma característica importante, que é uma maior coerência da radiação, o que permitirá o uso de técnicas avançadas para obtenção de tomografia com resolução nanométrica, de materiais orgânicos e inorgânicos”, finaliza.
