Projetos de Pesquisa

 

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Carlos Eduardo Guerra Schrago

Ciências Biológicas

Genética
  • investigação de protocolos analíticos em inferência filogenômica usando aprendizagem de máquina
  • A revolução do sequenciamento genômico remodelou os métodos de reconstrução filogenética, incluindo a elaboração da teoria da coalescência multiespécies, um modelo para compreender como a dinâmica populacional influencia a diversidade de topologias encontradas em segmentos do genoma. As particularidades das diversas etapas analíticas em protocolos de filogenômica potencialmente acarretam erros que podem ser amplificados, resultando em filogenias incorretas com alto suporte estatístico. A falta de protocolos analíticos padronizados e as diversas possibilidades de análise compõem um cenário onde se faz necessária a definição de métricas e melhores práticas para inferências precisas e acuradas da filogenia. Este projeto propõe um exame extensivo dos procedimentos aplicados nas principais etapas da análise filogenômica: identificação de ortólogos, alinhamento e inferência filogenética. Utilizaremos dados empíricos e simulados para abordar questões chave na obtenção da filogenia usando genomas, como a necessidade de excluir parálogos, a eficácia relativa das estratégias de particionamento e a performance das heurísticas para inferência filogenética usando a coalescência multiespécies. Devido à complexidade dos dados, serão empregadas técnicas sofisticadas de extração e sumarização de informações, incluindo aprendizagem de máquina, para obtenção de variáveis informativas que auxiliarão os pesquisadores em tomadas de decisão em pipelines filogenômicos. Em síntese, este projeto pretende esclarecer os fatores que influenciam o fluxo de erros nas etapas da análise filogenômica, objetivando a estimação eficiente e acurada da topologia.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 05/12/2023-31/12/2026
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Carlos Eduardo Menezes Amaral

Ciências da Saúde

Saúde Coletiva
  • coorte de saúde mental de universitários da área da saúde: medicina, enfermagem e psicologia
  • Estudantes universitários apresentam maior risco de desenvolver problemas de saúde mental do que a população geral de mesma idade. Pesquisas prévias apontam maior prevalência de depressão, ansiedade, Burnout, abuso de álcool, consumo de substâncias psicoativas e sofrimento mental inespecífico (transtornos mentais comuns). Fatores de risco adicionais incluem ser da área da saúde e graduação em medicina. Elementos institucionais que colaboram para esse risco aumentado nos cursos da saúde envolvem alta competitividade, pressões por desempenho acadêmico, tempo excessivo de estudo, violência institucional e contato com sofrimento/morte de pacientes. Adicionalmente, alguns cursos de medicina no Brasil adotaram metodologias ativas de aprendizagem, que possuem evidências conflitantes em relação à proteção ou exacerbação de sofrimento mental nos estudantes. Não é claro na literatura que elementos objetivos compõem a dinâmica social e institucional que gera as situações de vulnerabilidade descritas, nem o peso da influência de cada fator. A carência de pesquisas longitudinais impede o aprofundamento dessas explicações. Nossa hipótese é de que determinadas estratégias pedagógicas e posturas docentes autoritárias são responsáveis pela maior parte do risco aumentado de sofrimento mental, sendo estas mais frequentes no curso de medicina do que em outros cursos da saúde. Pretende-se com essa investigação acompanhar de forma longitudinal universitários da área da saúde por 6 semestres letivos (aproximadamente 3 anos), para identificar a influência de fatores pessoais, relacionais e pedagógicos em sua saúde mental. Serão incluídos 3 cursos da saúde (medicina, psicologia e enfermagem) que adotam metodologias tradicionais de ensino, e 2 cursos de medicina que adotam metodologias ativas de aprendizagem. Com esse desenho, será possível identificar elementos específicos que devem ser objeto de intervenção para prevenção agravos em saúde mental dos estudantes.
  • Universidade Federal do Vale do São Francisco - PE - Brasil
  • 01/02/2024-28/02/2027
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Carlos Eduardo Tolussi

Ciências Biológicas

Zoologia
  • fisiologia reprodutiva de peixes em rios intermitentes como modelo fisiológico e de previsão de respostas às mudanças climáticas
  • Rios intermitentes se caracterizam por períodos de seca, em que se formam poças isoladas nas quais diferentes espécies de peixes são encontradas e períodos de inundação. Esta periodicidade permite considerar esse ambiente como um extremo, já que durante a seca as populações são submetidas a intenso desafio, tanto do ponto de vista abiótico como biótico, o que leva suas performances fisiológicas próximas ao limite. Neste contexto, fica claro a importância de se estudar como a fauna, com diferentes táticas reprodutivas, aclimatizaram seus processos fisiológicos para manter a performance reprodutiva, conservando populações ecologicamente relevantes. Além disso, as alterações climáticas aparecem como um desafio adicional para estas populações, podendo levá-las à falha da performance reprodutiva. A hipótese deste projeto é que populações de peixes ovíparos e vivíparos de rios intermitentes, apresentam ciclos reprodutivos distintos a de outros locais que não apresentam tais desafios ambientais, e que o isolamento geográfico pode alterar sobremaneira a dinâmica reprodutiva em espécies com diferentes paridades. Espécies como Astyanax sp. (ovípara) e Poecilia vivípara (vivípara) apresentam ciclo reprodutivo bem descrito na literatura.No entanto, as populações que vivem em rio intermitentes, devem apresentar ajustes distintos no seu ciclo reprodutivo, como a concentração hormonal plasmática, que levam a variações no ciclo de maturação gonadal, mobilização energética para formação de vitelo, culminando assim em taxas de fecundidade distintas. Para averiguar as hipóteses, serão realizadas coletas trimensais de fêmeas das espécies descritas durante 24 meses no rio Mundaú/CE a fim de se verificar o perfil hormonal de 17β-Estradiol, histologia gonadal e hepática, perfil lipídico e proteico e taxas de fecundidade, parâmetros que serão comparados a dados da literatura em locais diversos, com vistas a entender como os ajustes fisiológicos se dão em populações de rios intermite
  • Universidade Federal do Ceará - CE - Brasil
  • 11/12/2023-31/12/2026
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Carlos Edwar de Carvalho Freitas

Ciências Agrárias

Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca
  • impacto das barragens hidrelétricas de jirau e santo antonio sobre o recrutamento dos estoques de brachyplatystoma rousseauxii e b. vailantii
  • As duas espécies da família Pimelodidae, Brachyplatystoma rousseauxii e B. vaillantii, conhecidas comumente como dourada e piramutaba, respectivamente, constituem recursos pesqueiros de elevada importância ao longo da bacia Amazônica, sendo explotadas por pescarias artesanais e industriais. São os peixes que realizam a mais extensa migração estritamente em ambiente de água doce em todo o planeta. Desenvolveram uma estratégia evolutiva para explorar ambientes distintos como as cabeceiras de rios andinos e pré-andinos e o estuário amazônico para completar o ciclo de vida. Diversos estudos vêm sendo realizados para o completo entendimento dos padrões migratórios, mas ainda permanecem lacunas a serem preenchidas, em especial para B. vailantii. Além disso, o entendimento dos impactos de barragens hidrelétricas sobre os estoques ainda é escasso. Esse projeto pretende usar amostras de estruturas ósseas (otólitos e espinhas) coletadas antes da construção das barragens hidrelétricas de Jirau e Santo Antônio, no rio Madeira, combinadas com novas amostras, que serão coletadas durante a execução do projeto, para estimar as concentrações e razões isotópicas de Sr como um biogeomarcador, a fim estimar o impacto dessas barragens no recrutamento das duas espécies. Os resultados também permitirão elucidar a contribuição relativa das mais importantes sub-bacias para os estoques dessas espécies que apresentam elevada importância para pescarias industrial e artesanal na Amazônia.
  • Universidade Federal do Amazonas - AM - Brasil
  • 06/12/2023-31/12/2026
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Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud Schaefer

Ciências Agrárias

Agronomia
  • rede terrantar: estudos avançados e modelagem de solos, permafrost, e ecologia terrestre na antártica, ártico e andes.
  • Nas últimas décadas a Criosfera terrestre, subsistema caracterizado pela presença de água congelada (neve, gelo ou permafrost), se desestabilizou, como consequência do aquecimento global, com efeitos ainda incompletamente conhecidos. A Rede TERRANTAR, alcançou, em 20 anos, um notável legado de pesquisas sobre permafrost, solos e mudanças climáticas na Antártica e nos Andes, sintonizado com os objetivos definidos pelo SCAR e diretrizes governamentais recentes, demostrando a importância crucial desse componente-chave na regulação climática global e ciclos de vida e do carbono. Para ampliar e fortalecer as pesquisas polares Brasileiras, a REDE TERRANTAR propoe-se focar seus estudos temáticos em tres dimensões: (1) Consolidação da Rede de pesquisas do permafrost em alta montanha Andina, nas cabeceiras da Bacia Amazonica (Peru, Colombia e Bolivia), ainda inexploradas; (2) Estabelecimento da rede Brasileira de Estudos de solos e permafrost na região subantártica (Malvinas, Geórgia do Sul e Orcadas), onde os sinais de aquecimento global são alarmantes, e pouco estudados nessa interface com permafrost; (3) Estudos geoecológicos do simétrico no Ártico, com ênfase em áreas pouco exploradas da Groenlândia, Islândia e Svalbard, onde há fortes sinais de aquecimento. A rede conta com várias instituições nacionais e estrangeiras envolvidas em diferentes fases e eixos do projeto, formando uma rede de parcerias multi-institucionais que mesclam grupos emergentes em ciência polar com grupos consolidados, visando sinergia e agregação. O projeto possui ainda uma dimensão educativa e de divulgação científica moderna e inovadora, voltada ao público infantil, para sensibilizar os jovens para a urgência das questões climáticas que afetam a sobrevivência da coletividade humana.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 07/02/2024-29/02/2028
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Carlos Fernando Araujo Lima de Oliveira

Ciências Biológicas

Genética
  • eficácia e segurança de compostos bioativos: abordagens alternativas em toxicogenética na era das ciências ômicas
  • As plantas medicinais são utilizadas pelas culturas tradicionais como alternativas terapêuticas e seu uso é inclusive recomendado pela OMS, uma vez que parte considerável da população mundial não tem acesso à atenção farmacêutica alopática. No entanto, embora o uso dessas plantas seja geralmente reconhecido como seguro, possíveis eventos adversos podem ocorrer. Portanto, nosso principal objetivo tem sido estudar, nos últimos anos, os potenciais efeitos genotóxicos causados pelas plantas medicinais brasileiras, além de compreender aspectos sobre sua composição fitoquímica e validar o conhecimento popular sobre sua eficácia em diversos contextos e principalmente através de métodos alternativos e racionais no uso de animais de experimentação, visando atender ao desenvolvimento econômico, do bem estar animal e da sanidade humana na área de inovação farmacêutica de maneira sustentável.
  • Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 02/12/2023-31/12/2026
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Carlos Graeff-Teixeira

Ciências Biológicas

Parasitologia
  • aprimoramento de métodos de alta sensibilidade para diagnóstico da esquistossomose visando sua eliminação como problema de saúde pública
  • A esquistossomose é uma parasitose associada à pobreza. No Brasil houve redução significativa da intensidade das infecções, com redução acentuada das formas graves da doença. Nesta situação os métodos diagnósticos clássicos mostram limitações de sensibilidade para detectar casos leves de infecção, que hoje predominam em áreas de baixa endemicidade. A continuidade destas infecções leves mantém a transmissão e o risco de intensificação e retrocesso no controle já atingido. Existe um esforço mundial em desenvolver métodos mais sensíveis, porém há também um problema para avaliação de desempenho. Esta proposta aborda estas duas lacunas: 1) otimização de um método de referência ultra-sensível, o Helmintex; 2) a padronização e avaliação de método inovador, usando espectrometria do infravermelho na urina. Na otimização do Helmintex a hipótese é de que o processo de filtração do sedimento fecal será mais eficaz e mais seguro, se feito numa matriz tridimensional, em vez de telas bidimensionais. Resultados preliminares mostram que protótipos da matriz conseguem limpar o sedimento e reduzir o tempo e a carga de trabalho. O estágio final do HTX para detecção dos ovos vai ser aprimorado com um processo inovador de coloração em banho com auramina. Quanto uso de espectrometria na urina, já temos também a fase inicial de padronização concluída, restando as etapas de avaliação em campo (inquéritos populacionais), com resultados iniciais surpreendentes: mais de 90% de sensibilidade e acima de 80% de especificidade. Se confirmados, será apresentado um método inovador para rastreamento populacional, importante contribuição para os esforços de eliminação da esquistossomose como problema de saúde pública.
  • Universidade Federal do Espírito Santo - ES - Brasil
  • 14/12/2023-31/12/2026
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Carlos Gustavo Tamm de Araujo Moreira

Ciências Exatas e da Terra

Matemática
  • sistemas dinâmicos, geometria fractal e teoria ergódica
  • Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento da teoria matemática dos Sistemas Dinâmicos com comportamento caótico, nas suas vertentes geométrica, analítica, probabilística, algébrica e topológica, incluindo aplicações a outras áreas da Matemática, como a Geometria Diferencial e a Teoria dos Números. A área de Sistemas Dinâmicos está entre as mais ativas e bem sucedidas nas áreas de pesquisa no Brasil e no estado do Rio de Janeiro. O coordenador, seus colaboradores e toda a equipe que integra este projeto vêm realizando pesquisa central nessa área, combinando pesquisadores seniores de destaque com jovens muito talentosos, alguns dos quais já alcançaram também destacada projeção internacional. Ela está formada por pesquisadores seniores (bolsistas 1A do CNPq) e jovens pesquisadores, muitos dos quais está formada por bolsistas 2 do CNPq. Em particular, a equipe inclui dois plenaristas do Congresso Internacional de Matemáticos (ICM). Os trabalhos dos membros da equipe são publicados regularmente nas melhores revistas internacionais de Matemática, tais como Annals of Mathematics, Publications Mathématiques de l'IHÉS, Acta Mathematica ou Inventiones Mathematicae.
  • Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada - RJ - Brasil
  • 05/12/2023-31/12/2026
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Carlos Henrique Barriquello

Engenharias

Engenharia Elétrica
  • modulação de conversores híbridos para sistemas de iluminação e de comunicação por luz empregando aprendizado de máquina profundo
  • Este Projeto de Pesquisa propõe a investigação de técnicas de modulação para conversores híbridos empregados em drivers de LEDs de duplo propósito, os quais são utilizados para alimentar uma carga LED fornecendo um valor médio de iluminação para um ambiente e, ao mesmo tempo, modular a luz de forma imperceptível ao olho humano, de modo a transmitir informação na forma de um sistema de comunicação por luz visível (CLV). O principal desafio desta investigação é a utilização eficiente da largura de banda disponível para comunicação, aliado ao uso eficiente da energia elétrica para iluminação e para a comunicação. Deste modo, a proposta deste projeto de pesquisa é investigar, através de aprendizado de máquina profundo, diferentes técnicas de modulação em conversores híbridos, permitindo a obtenção de canais de comunicação de baixa e alta taxa de dados a taxas de erros suficientemente baixas, atendendo diferentes aplicações, e mantendo o alto rendimento necessário para o sistema de iluminação, bem como elevada eficiência energética para a comunicação de dados. O objetivo principal é encontrar a combinação ótima de modulações, isto é, para a parte comutada e para a parte linear do conversor híbrido, no sentido de se maximizar a eficiência energética e espectral do sistema de CLV, sujeito a um rendimento mínimo de 90% para o sistema de iluminação. Pretende-se investigar e comparar as modulações clássicas (monoportadoras: como FSK, PSK, QAM, OOK, VPPM e multiportadoras: como DMT e OFDM) e artificialmente geradas por diferentes topologias de redes neurais para aprendizado profundo, tais como CNN, RNN, AE e RTN.
  • Universidade Federal de Santa Maria - RS - Brasil
  • 04/12/2023-31/12/2026
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Carlos Henrique Camargo

Ciências Biológicas

Microbiologia
  • promovendo a saúde infantil: pioneirismo na pesquisa de resistência antimicrobiana em crianças por meio de vigilância genômica em um laboratório de referência
  • A emergência e disseminação da resistência antimicrobiana é um problema atual, multidisciplinar e que requer atenção imediata. No âmbito pediátrico, pode ser entendido como uma situação ainda mais desafiadora, pois essa população está mais vulnerável ao uso de antimicrobianos, e, consequentemente, de selecionar isolados resistentes. No contexto das infecções relacionadas à assistência à saúde, pouco se sabe sobre a caracterização de patógenos bacterianos resistentes aos antimicrobianos em crianças. No Brasil, nosso país, onde os índices de resistência aos antimicrobianos são altos e endêmicos, é fundamental investigar os isolados pediátricos. Como laboratório de referência em saúde pública, recebemos isolados bacterianos para caracterização de genótipos de resistência e investigação de surtos hospitalares. Olhando retrospectivamente nossos mais de 3500 isolados recebidos entre 2019-23 notamos que a frequência de duas carbapenemases, KPC e NDM, é significantemente (P < 0.01) maior em isolados provenientes de crianças, o que suscitou realizar esta investigação. Nosso objetivo é avaliar genomicamente os determinantes de resistência, de clonalidade e de virulência em bacilos Gram-negativos provenientes causadores de infecção/colonização em pacientes pediátricos atendidos em diferentes hospitais, comparativamente a isolados de pacientes adultos. Iremos investigar 187 isolados provenientes de crianças (até 12 anos de idade) armazenados em nossa bacterioteca (-70oC). Os isolados serão re-identificados (MALDI-TOF) sequenciados (Illumina NextSeq). Análises serão realizadas por ferramentas online (fastQC, ResFinder, VirulenceFinder, MLST online, CSI Phylogeny) para caracterização detalhada e inferência filogénetica. Comparativamente, o mesmo número de isolados da população não-criança (>12 anos) será sequenciado e analisado. Os dados gerados serão depositados em bancos de dados genômicos (NCBI, pubMLST), e assim estarão disponíveis para a comunidade científica.
  • Instituto Adolfo Lutz - SP - Brasil
  • 13/12/2023-30/11/2026