Setor de Ciências Biológicas

Projetos da UFPR são contemplados com mais de R$ 6 mi em Editais da Finep

Duas unidades do Setor de Ciências Biológicas da UFPR foram contempladas em Editais da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), instituição vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI). No total, os R$ 6,1 milhões cobrirão gastos com aquisições e modernizações para o Centro de Microscopia Eletrônica (CME) e para o Centro de Ressonância Magnética Nuclear (CRMN).

De acordo com a Finep, os investimentos proporcionarão um ambiente favorável ao desenvolvimento científico e tecnológico, com qualidade internacionalmente reconhecida.

Confira a seguir mais detalhes sobre a estrutura e como os recursos serão alocados nas duas unidades.

Microscopia Eletrônica

 O Centro de Microscopia Eletrônica (CME) da UFPR tem à disposição de seus usuários um dos mais avançados microscópios eletrônicos de transmissão do Brasil.

O JEM-F200 (F2) é a última geração de microscópios eletrônicos de transmissão multifuncionais. Foi construído para atender várias necessidades da comunidade. Sua interface, controlada por computador, é otimizada para uma experiência amigável.

As instalações do CME receberam preparção acústica, térmica e reforço no piso para receber o novo equipamento

As instalações do CME receberam preparção acústica, térmica e reforço no piso para receber o novo equipamento. Foto: Acervo CME

O equipamento instalado no CME permite que o sistema obtenha imagens em resolução de até 2,7 angströms e resolução de imagem de rede de até 1,4 angströms. Para se ter uma ideia, um angström equivale a 10-7 milímetros.

Além disso, o microscópio é capaz de realizar inclinações de até 70 graus necessárias para experimentos de Tomografia e Microdifração de Elétrons.

As análises de materiais nessa escala de observação demandam um preparo prévio em equipamentos específicos. As amostras devem ter uma espessura da ordem de 50 a 150 nanômetros, fina o suficiente para ser transparente ao feixe de elétrons, e com diâmetro de no máximo três milímetros para que caiba na porta-amostra.

Os testes com JEM-F200 são realizados pela equipe do CME

Os testes com JEM-F200 são realizados pela equipe do CME

No Edital Proinfra 2021, o CME teve um projeto aprovado de cerca de R$ 3 milhões. Com o valor, será possível adquirir equipamentos de última geração necessários ao preparo de amostras para análises microscópicas em alta resolução. “Nosso laboratório de preparação de amostras terá o mais moderno conjunto de equipamentos para preparo de amostras para microscopia eletrônica”, relata o coordenador do centro, professor Leonardo Lagoeiro.

O CME foi aprovado também em outros dois editais anteriores da Finep, na categoria SOS Equipamentos, com outros R$ 1,15 milhão, para atualização das condições analíticas do microscópio eletrônico de varredura de alta resolução. Vários itens serão substituídos, incluindo o espectrômetro para dispersão de energia de raios-X e o difratômetro de elétrons retroespalhados (EBSD). “Os equipamentos adquiridos são de última geração em análises químicas e cristalográficas. Temos hoje na UFPR o que há de mais avançado em caracterização de materiais em escala micro e nanométricas, nas áreas das ciências da vida e dos materiais”, relata Lagoeiro.

O CME prioriza análises para a comunidade acadêmica, atendendo a mais de 20 programas de pós-graduação, dos setores de Agrárias, Ciências Biológicas, Exatas, Tecnologia, Terra, Saúde e Palotina da UFPR. Porém, seus equipamentos estão também disponíveis para outras universidades públicas e privadas e para parceiros das indústrias nacionais e internacionais. A unidade conta com uma equipe técnica treinada, qualificada para o bom funcionamento dos equipamentos.

Fundado em 1968, o CME é o mais abrangente laboratório em regime de funcionamento multiusuário de apoio à pesquisa científica na UFPR. No site do centro é possível fazer o cadastro para atendimento dos usuários, que é gratuito para a comunidade interna. A equipe realiza orçamento para atendimentos externos, de acordo com as normas da unidade.

Centro de Microscopia Eletrônica fica no Campus Centro Politécnico da UFPR

Centro de Microscopia Eletrônica fica no Campus Centro Politécnico da UFPR. Fotos: João Cubas (Aspec/SCB/UFPR)

Ressonância Magnética Nuclear

O Centro de Ressonância Magnética Nuclear da UFPR foi contemplado no Edital Finep Proinfra 2021, com quase R$ 2 milhões, que viabilizarão o uso sustentável do Hélio Gasoso na estrutura dos equipamentos utilizados na unidade.

A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é uma técnica que determina a estrutura molecular e a interação dos núcleos em rotação em um forte campo magnético. Quanto mais potentes as máquinas, maior a visualização de detalhes das moléculas de substâncias como proteínas e polissacarídeos.

As amostras são inseridas em uma unidade supercondutora, chamada de magneto, composta por uma bobina com uma intensa corrente elétrica. Para manter a propriedade supercondutora, essa bobina precisa ser refrigerada em Hélio e Nitrogênio líquidos, a uma temperatura de -269°C.

Magnetos atualmente instalados no Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da UFPR. Foto - acervo CRMN

Magnetos atualmente instalados no Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da UFPR. Foto – acervo CRMN

O abastecimento de Nitrogênio é garantido pela produção dentro das instalações da UFPR, com um equipamento que converte o gás em líquido. Assim, O CRMN e os laboratórios que precisam manter material biológico em baixas temperaturas conseguem preservar suas amostras.

Já o Hélio líquido precisa ser adquirido periodicamente, a partir de reservas que vêm do exterior. A maioria das usinas existentes fica em locais com conflito geopolítico, como Rússia, Catar e Argélia, o que impacta ainda mais no custo.

balão para armazenamento de Helio gasoso já está nas novas instalações do CRMN, em Piraquara

O balão para armazenamento de Helio gasoso liberado pelos magnetos já está nas novas instalações do CRMN, em Piraquara

Com a aquisição de uma máquina liquefatora de Hélio, as compras serão reduzidas em quase 90%. O objetivo é transformar o Hélio gasoso que é liberado pelos supercondutores em líquido de maneira contínua, o que deixará o laboratório mais sustentável.

Assim, também será possível a ativação de um novo magneto de 800 MHz, com resolução seis vezes maior que os equipamentos atualmente disponíveis. O magneto já está nas novas instalações do CRMN, no Complexo da UFPR em Piraquara. A previsão é de que o novo centro esteja em funcionamento até o final de 2022.

A previsão é de que o novo magneto esteja instalado até o final de 2022

A previsão é de que o novo magneto esteja instalado até o final de 2022

O aumento da resolução é possível pela maior intensidade do campo magnético e da radiofrequência a que as partículas são submetidas. A energia que circula pelas amostras permite verificar detalhes do núcleo celular e avaliá-los em escalas muito pequenas, como explica o coordenador do CRMN, professor Guilherme Sassaki:

“Na RMN, nós vemos várias coisas ao mesmo tempo, com distâncias medidas em Angströms. Nessa escala, é possível ver o arranjo dos átomos e das ligações químicas existentes entre eles”.

Além do reforço nas instalações elétricas no Complexo Piraquara, o magneto de 800 MhZ contará com gerador de energia para emergências. Fotos: João Cubas (Aspec/SCB/UFPR)

Além do reforço nas instalações elétricas no Complexo Piraquara, o magneto de 800 MhZ contará com gerador de energia para emergências. Fotos –  João Cubas (Aspec/SCB/UFPR)

Atualmente, o CRMN atende a vários setores da UFPR, com análise de 3 mil amostras por ano, contribuindo com as pesquisas dentro e fora da universidade e a parceria com indústrias. Com as novas instalações, será possível reforçar o aspecto multiusuário, pelo aumento da capacidade de análise e pelo reaproveitamento dos insumos, otimizando custos para a universidade e para os pesquisadores.

No site rmn.ufpr.br é possível conhecer os serviços disponíveis, as normas de utilização do Centro e acessar os dados das análises realizadas pela equipe.

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