Criação

A idéia de implantar no Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho um laboratório de Física Biológica remonta a 1993, com convite formulado ao Dr. Paulo Mascarello Bisch, então pesquisador titular do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas no Rio de Janeiro. Ali admitido depois de concluída sua formação, com doutorado na Universidade Livre de Bruxelas, na Bélgica e pós-doutorado na Universidade de Ulm, na Alemanha, entre 1975 e 1981, por mais de uma década, Dr. Paulo Bisch desenvolveu pesquisas e orientações pós-graduadas no campo da Biofísica.

A criação do Laboratório, em 1994, significou uma ampliação da abordagem de investigações sobre diversos sistemas biológicos, tradicionalmente usada no Instituto, com a introdução de novos métodos e técnicas físicas de ponta. Com sua implantação, propriedades moleculares e físico-químicas de biomembranas e de outros sistemas biomiméticos passaram a ser investigados no Laboratório com o emprego de métodos teórico computacionais e técnicas experimentais. A modelagem molecular usada na investigação da estrutura e da dinâmica de biomoléculas, a microscopia e espectroscopia de força de superfícies celulares usadas no estudo de interações moleculares de sistemas biomiméticos, bem como as técnicas de ressonância magnética empregadas para determinação de estruturas moleculares, constituíram as diretrizes dos programas de pesquisas desenvolvidos durante estes 15 anos.

 

Projetos

Entre os resultados das pesquisas conduzidas no Laboratório ao longo deste tempo, tem-se a destacar, em especial, suas aplicações no desenho de novos fármacos, no estudo da resposta imune e de doenças auto-imunes, na investigação da adesão e reconhecimento celular, assim como no estudo bio-sensores e de superfícies bio-compatíveis.

O projeto de Modelagem Molecular orienta suas aplicações em várias direções, tais como o estudo do comportamento de peptídeos sinalizadores na interface membrana/água, a ação de inibidores de enzimas proteolíticas de protozoários patogênicos e de vírus, o estudo da interação de lecitinas com sacarídeos específicos e a modelagem da interação de antígenos com receptores de células T, além do desenvolvimento de “softwares” para simulações de dinâmica molecular e predição de estruturas moleculares e do estudo das interações que levam à associação e mudanças conformacionais em proteínas através de simulações de dinâmica molecular. São desenvolvidos, ainda, estudos teóricos sobre a estabilidade mecânica de filmes líquidos de interesse biológico e redes complexas de reações, com aplicações no estudo da adesão celular, do controle de redes metabólicas e da morfogênese embrionária.

Na parte experimental, o Laboratório dispõe de um microscópio de força atômica trabalhando em escala abaixo do micrômetro podendo até o nanômetro, sendo utilizado no estudo de superfícies celulares ie no estudo de interações entre filmes lipídicos e outras biomoléculas. Emprega-se esta técnica no estudo estrutural de peptídeos envolvidos em processos de sinalização.

 

 Equipe e Colaborações

O Laboratório conta com um corpo docente constituído pelos professores Dr. Paulo Bisch (Chefe do Laboratório), Dr. Gilberto Weissmüller, Dr. Geraldo Cidade e Dr. Francisco Lopes e um corpo discente com mais de 15 alunos de Iniciação Científica e Pós-Graduação, além de dois Pós-Doutorandos. No âmbito do IBCCF, o Laboratório de Física Biológica mantém estreita vinculação e colaboração com a Unidade Multidisciplinar de Genômica, coordenado também pelo Dr. Paulo Bisch e com o Laboratório Intermediário de Dinâmica Molecular, chefiado pelo Dr. Pedro Pascutti.

 

Participações e Cooperações

O Laboratório integra o Instituto Virtual de Bioinformática e Modelagem de Biossistemas, está associado aos projetos Riogene e à Rede de Proteômica do Rio de Janeiro e participa da Rede Nacional de Nano-Biotecnologia. Ele é associado ao Centro Nacional de Ressonância Nuclear Magnética de Macromoléculas e ao Instituto Nacional de Biologia Estrutural e Bioimagens.

Por fim, o destaque para a repercussão dos 15 anos de atuação do Laboratório de Física Biológica que não se restringe aos desdobramentos no âmbito do IBCCF, como o Laboratório Intermediário de Dinâmica Molecular, antes citado. Mas se exprime nos desdobramentos de pesquisas levadas a efeito em colaboração com outros centros de pesquisa do Rio de Janeiro, por exemplo, que resultaram na criação de grupos de pesquisa, ou mesmo de novos laboratórios, nas instituições parceiras, a exemplo do LNCC, INCA, INMETRO, FIOCRZ, ou ainda nas cooperações internacionais que são mantidas, por exemplo, ULB, Bélgica, Universidade de Paris Sul, França e LMU, Alemanha. A dimensão e o impacto científicos do Laboratório de Física Biológica encontram suas melhores expressões na qualidade e quantidade de sua produção científica, traduzidas pelos mais de 80 artigos em periódicos internacionalmente acreditados, mais de 20 dissertações de mestrados e teses de doutorado defendidas, além da participação de seu corpo científico e discentes em inúmeros eventos científicos nacionais e internacionais, neste período.