Efeitos de campo magnético oscilante no movimento de organismos magnetotácticos

• Autor(a) principal: Melo, Roger Duarte de
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/7397
• topic: Frequência ciclotrônica; Magnetotaxia; Bactéria magnética; Campo magnético oscilante; Frequência ciclotrônica; Magnetotaxia; Bactérias magnéticas; Campo magnético oscilante; Cyclotron frequency; Magnetotaxis; Magnetotactic bacteria; Oscillating magnetic field

Bactérias Magnéticas (BM) são micro-organismos anaeróbicos ou microaeróbicos que possuem magnetossomos, organelas formadas por cristais de magnetita (Fe3O4) ou greigita (Fe3S4) envolvidas numa membrana. Os magnetossomos organizam-se em cadeias lineares e as BM os utilizam como bússola para se guiarem nas linhas de campo geomagnético para as zonas ideais de concentração de O2. Um organismo magnetotáctico em especial é o 'Candidatus Magnetoglobus multicellularis' (CMm). O CMm é um procarioto magnetotáctico multicelular, por ser um agregado de BMs capazes de se guiar segundo as linhas de campo magnético, mas nenhuma delas consegue sobreviver sozinha, o que o caracteriza como um organismo único. Estudos de campos magnéticos alternados tem demonstrado que campos magnéticos combinados (CMC) da forma B=Bcc+Baccos(2πft), podem atrapalhar ou inibir a funcionalidade de proteínas com íons ligados, onde f é a frequência ciclotrônica desses íons (f=(1/2πm)qBcc, onde q e m a carga e a massa do íon, respectivamente). O modelo de Lednev prevê que apenas a componente de Bcc colinear a Bac é importante para o cálculo da frequência ciclotrônica. Ele assume que os efeitos observados estão relacionados com a interferência entre a radiação emitida pelos diferentes estados energéticos dos íons oscilantes, e que a probabilidade de transição entre diferentes estados excitados depende de funções de Bessel da forma Jn(nBac/Bcc). Em especial, para n=1, J1(Bac/Bcc) possui o primeiro máximo em Bac/Bcc=1,8. Assumindo que micro-organismos nadam em uma trajetória de hélice cilíndrica, é possível analisar o movimento desses organismos no tempo e assim calcular os seguintes parâmetros: velocidade, frequência de oscilação e raio da hélice, bem como o ângulo da trajetória com o campo magnético aplicado. Utilizando dois pares de bobinas paralelas, um ligado a uma fonte de corrente direta e outro ligado a um gerador de funções, fomos capazes de aplicar um CMC, com as frequências ciclotrônicas dos íons Ca2+, K+, Fe2+, Fe3+, para testar se existe algum bioefeito desses íons no movimento de BM selvagens e em CMms. Para BMs, observamos que a presença do CMC na frequência ciclotrônica do Ca2+ é capaz de alterar a velocidade, a frequência e o raio da hélice. Para CMms, observamos efeitos para a frequência ciclotrônica do Fe2+, o qual gera uma diminuição na sua velocidade e frequência. Pela concentração de sais na água em que os CMms estão, decidimos refazer os experimentos para Ca2+, com um quelante chamado EDTA, o qual captura o íon cálcio da água, não permitindo que ele volte para o interior das células desses organismos. Nossos resultados mostram que o CMC muda o movimento dos CMms na presença do EDTA