Polymer Day 2023 apresenta inovação interdisciplinar

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"Upcycling" químico, ou conversão de plásticos em produtos de maior valor, à esquerda. Materiais que reparam danos e se restauram à direita. Em frente: fibras que podem ser tecidas em tecidos e usadas como microfones ou alto-falantes.

Essa foi a inovação variada que lotou o Morss Hall do MIT no Polymer Day 2023. Sessenta e quatro equipes de escolas de todo o Nordeste e além apresentaram pesquisas antes de um concurso de pôsteres - o maior número desde o início do evento em 2013.

"Estávamos quase ficando sem espaço no Morss Hall", diz Eric Lee, aluno de pós-graduação do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais do MIT e do Programa de Polímeros e Matéria Mole (PPSM), que sediou o evento. Lee liderou o comitê organizador do Polymer Day junto com seus colegas de pós-graduação Yehlin Cho, Emily Krucker-Velasquez e Camille Cunin. "Nunca tivemos esse problema antes, porque nunca houve tantos participantes."

Os polímeros são uma enorme classe de materiais feitos de cadeias longas e repetidas de moléculas. Os polímeros podem ser encontrados em diversas aplicações, desde produtos alimentícios até produtos farmacêuticos — o polietileno em embalagens, por exemplo, e o poliéster em roupas.

O evento do MIT incluiu workshops, seminários para estudantes e um painel de carreira de ex-alunos. Também havia estandes da indústria com os 10 patrocinadores - empresas que incluíam Cabot, Dow e Saint Gobain - também um número recorde. O objetivo do evento anual é fornecer aos alunos oportunidades de networking e uma via para compartilhar suas pesquisas com pessoas em seu campo, diz Lee. É também para mostrar a enorme diversidade da pesquisa de polímeros.

"É isso que o torna realmente especial", diz Lee. "A coisa mais legal sobre o PPSM e a ciência dos polímeros em geral é que ele é tão interdisciplinar. O PPSM reúne engenharia química, química, ciência de materiais, engenharia mecânica e engenharia biológica. Portanto, cinco departamentos diferentes."

Modelos de muco

Essa diversidade foi representada na pesquisa exposta durante a sessão de pôsteres do dia. Nadia Zaragoza falou sobre seu trabalho formulando um muco vaginal sintético a partir de polímeros de escovas de garrafa, que, ao microscópio, se parecem com as longas escovas usadas para limpar vidros.

"Adoro muco", diz Zaragoza, estudante de pós-graduação em DMSE e PPSM. "É um material muito divertido."

Seu objetivo final é facilitar melhores estudos de infecções como a vaginose bacteriana, uma inflamação vaginal causada por um crescimento excessivo de bactérias. É um diagnóstico comum que não é amplamente compreendido.

"Nós realmente não entendemos como isso acontece", diz Zaragoza. "Sabemos que o muco desempenha um papel. Portanto, se pudéssemos criar melhores modelos de muco vaginal, poderíamos estudar melhor essas doenças?"

Polímeros para proteínas

Outra apresentadora interessada em polímeros e ciências da saúde foi Kayla Koch, uma estudante de pós-graduação do Departamento de Ciência e Engenharia de Polímeros da Universidade de Massachusetts Amherst. Koch está usando polímeros para imitar os domínios de transdução de proteínas, também conhecidos como peptídeos de penetração celular, que podem transportar anticorpos ou proteínas através da membrana celular para dentro de uma célula, muito parecido com a vacina de mRNA contra a Covid-19. A vacina funciona entregando mRNA nas células do corpo.

"A vantagem de usar polímeros é que você pode ajustá-los facilmente. Se você quiser modificar a estrutura de um peptídeo, é um processo muito trabalhoso e desgastante", diz Koch. "Com a química de polímeros, basta juntar tudo e pronto."

Agora Koch e sua equipe estão tentando otimizar os polímeros para transportar efetivamente as proteínas através da membrana celular com o objetivo de fornecer agentes terapêuticos, como drogas. O trabalho que ela apresentou no Polymer Day mostrou o que acontecia quando ela adicionava diferentes tipos de álcool aos polímeros.

"Vemos que isso afeta a entrega de proteína. Em alguns casos, aumenta a entrega de proteína", disse ela.