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Pesquisa fundamental

A base para a inovação na medicina

Os cientistas da pesquisa fundamental são curiosos: eles querem rastrear os mecanismos que conduzem processos complexos na natureza. Para isso, eles trabalham de forma imparcial e, ao mesmo tempo, sistemática e precisa. Em todas as disciplinas científicas, eles criam a base para novas máquinas e processos. No entanto, muitas vezes a contribuição valiosa das instituições de pesquisa só é reconhecida posteriormente.

O mesmo vale para a pesquisa fundamental na área médica. Intervenções padrão estabelecidas atualmente, como cirurgias do coração, seriam impossíveis sem o conhecimento obtido ao longo de séculos de pesquisas sobre eletricidade e outras questões. A pesquisa fundamentam é um processo contínuo. Cientistas de todo o mundo trabalham constantemente para melhorar as condições para o desenvolvimento de novos tratamentos e medicamentos.

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Visão geral da pesquisa fundamental na área médica

De acordo com a visão clássica, a pesquisa imediata por novos princípios ativos e abordagens terapêuticas só começa quando a pesquisa fundamental cria a base de conhecimentos necessária. Com esses resultados, os colegas envolvidos na pesquisa daquela área de aplicação podem compreender as reais causas dos quadros clínicos. Isso tem muito valor: afinal, só assim é possível tratar as causas da doença de forma direcionada. Com exceção das descobertas acidentais, sobra apenas o tratamento dos sintomas.

Áreas que nem sempre podem ser separadas: pesquisa fundamental e pesquisa aplicada

Na pesquisa fundamental, os pesquisadores abordam as interações subjacentes entre células, órgãos ou seres vivos inteiros que são responsáveis por processos biológicos. Para isso eles analisam sistemas extremamente complexos com numerosos componentes. O melhor exemplo é o cérebro humano: milhões de células inter-relacionadas são responsáveis por sua função. Além do processamento em tempo real das percepções sensoriais, o cérebro também é responsável pelo aprendizado permanente e pelos processos de pensamento. É precisamente aqui, nas neurociências, que os cientistas da pesquisa fundamental têm um campo aberto de pesquisa. Somente uma melhor compreensão dos processos neurais pode expandir significativamente as opções de tratamento para doenças do cérebro.

A finalidade mais restrita da pesquisa fundamental, entretanto, não reside na aplicação, mas no puro aumento do conhecimento. A questão dominante na pesquisa fundamental é descobrir como uma doença específica se desenvolve. Por outro lado, o ponto fundamental na pesquisa comercial é a busca por um ingrediente ativo, com o qual o processo bioquímico possa ser influenciado. O avanço da medicina requer ambas: a pesquisa fundamental e a pesquisa aplicada.

Além da transição sequencial da pesquisa fundamental para a pesquisa aplicada, outra abordagem está se tornando cada vez mais popular: a pesquisa translacional. Um intercâmbio mais estreito entre instituições de pesquisa, clínicas e indústria deve ajudar a reduzir significativamente o tempo entre a descoberta de novos pontos de partida na pesquisa e no desenvolvimento clínico. Para isso, especialistas de várias áreas, como a bioquímica, bioengenharia, biomedicina, farmácia, estatística e química, trocam ideias constantemente. Especialmente na pesquisa biomédica, dificilmente é possível fazer uma diferenciação entre as duas áreas. Isso porque a pesquisa dos fundamentos fisiológicos é tão crucial para o avanço da medicina quanto o desenvolvimento de um medicamento específico.
 

In Laboratory Over the Shoulder View of Scientist in Protective Clothes Doing Research on a Personal Computer. Modern Manufactory Producing Semiconductors and Pharmaceutical Items.

Questões atuais da pesquisa fundamental na área da medicina

A pesquisa fundamental é um processo permanente de aquisição de conhecimentos. Neste contexto, a pesquisa médica está constantemente enfrentando novos desafios. Exemplos atuais são as pesquisas sobre doenças comuns, como diabetes, câncer e demência. Há também as alergias e doenças infecciosas que afetam cada vez mais pessoas. Os campos de pesquisa mais importantes incluem biologia de sistemas, pesquisa de genoma e neurociência.

Um exemplo da bioquímica molecular de princípios ativos: neste campo, os cientistas estão trabalhando no desenvolvimento inicial de princípios ativos para o tratamento de doenças neurodegenerativas. Na área pré-clínica, eles começam buscando proteínas-alvo. Em seguida, examinam os possíveis ingredientes ativos que poderiam impedir a influência prejudicial da enzima desencadeadora no metabolismo. Então, estes ingredientes são submetidos a mais ensaios. Os sistemas de teste in vitro com células vivas desempenham um papel importante em laboratórios de pesquisa.

Aplicações de controle térmico em sistemas de teste in vitro

A qualidade do material da amostra tem uma grande influência nos resultados do teste. Quando os cientistas conseguem manusear as células de maneira cuidadosa durante todo o processo, melhores condições iniciais são obtidas para os testes. Outro aspecto importante é: o trabalho eficiente também é decisivo para um avanço rápido na pesquisa fundamental. Para isso, os laboratórios utilizam os métodos de conservação e multiplicação de células. As soluções para controle térmico desempenham um papel importante para isso. As células criopreservadas, que são frequentemente usadas, devem ser descongeladas em temperaturas precisas em banho de água. Isso porque o material da célula só pode se regenerar perfeitamente sob condições definidas. Temperaturas muito altas causam a morte das células, temperaturas muito baixas retardam os processos metabólicos.

Além disso, novas tecnologias na cultura de células permitem a reprodução eficiente de amostras de alta qualidade. O teste das condições ideais para a cultura de células específicas também é um importante campo da pesquisa. Por exemplo, a opção de remover quantidades parciais da cultura aumenta significativamente a produtividade. Isso se torna possível utilizando microtransportadores termorresponsivos. Aqui, o controle térmico também é o ponto principal: através da redução temporária da temperatura da cultura de células, de 37 para 32 °C, as células se destacam da superfície de crescimento. Assim, a quantidade necessária de células fica pronta para ser usada. O termostato conectado ao biorreator aumenta a temperatura de volta ao nível desejado após a extração, para que as células restantes possam continuar a se multiplicar.
 

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Tarefa padrão na pesquisa fundamental: controle térmico

O controle térmico de amostras, aparelhos de laboratório e culturas é uma das tarefas de rotina em laboratórios de pesquisa médica fundamental. Um requisito fundamental é cumprir a faixa de temperatura exata. Afinal, a temperatura dos aparelhos costuma afetar diretamente o material da célula.

Uma alta estabilidade de temperatura dos banhos de água exclui oscilações de temperatura indesejáveis. Além disso, existem aparelhos que podem resfriar para aplicações mais exigentes. As opções de configuração projetadas intuitivamente garantem uma operação confortável e segura. Produtos acessórios, como insertos para vidros de teste ou prateleiras também contribuem para isso.

Dependendo da aplicação, termostatos de diferentes formas construtivas podem ser usados. Isso inclui termostatos de imersão e termostatos de banho, mas também banhos termostáticos que são adequados para o controle térmico de aplicações externas. Os laboratórios de pesquisa fundamental também costumam ter altas exigências para a possibilidade de uso universal dos seus aparelhos. Com uma ampla faixa de temperaturas de trabalho e disponíveis em diversas formas construtivas, os aparelhos da JULABO oferecem a flexibilidade necessária. O programa de acessórios permite uma adaptação perfeita às aplicações específicas do cliente.