Categoria: Inicinado

NanoBioSistemas Aplicados à Saúde e ao Meio Ambiente

 

Descrição: A área de concentração “Nanobiosistemas Aplicados à Saúde e ao Meio Ambiente” foi uma escolha baseada na carência no país de profissionais capazes de desenvolver soluções tecnológicas para resolver problemas relacionados a saúde e problemas ambientais através da Nanotecnologia.

É uma área multidisciplinar, visando o estudo e compreensão de fenômenos físicos, químicos e biológicos e utilizando ferramentas computacionais e de engenharia para desenvolver os dispositivos, levando também em conta os impactos econômicos e sociais dessas pesquisas.

O pesquisador formado nesse curso de pós-graduação possuirá o conhecimento que o tornará capaz simultaneamente de entender o problema biológico (sanitário, terapêutico, toxicológico ou ambiental) a ser resolvido e sua relevância econômica e de desenvolver sistemas para resolve-los a partir de métodos computacionais e Nanotecnologia e Nano-Biotecnologia.

As possibilidades imensas de interações entre sistemas nanoestruturados (nanopartículas, nanotubos, nanofios, nanofibras, nanolamelas, materiais mesoporosos etc…) e moléculas biológicas e de fármacos abrem hoje um campo enorme relacionado ao desenvolvimento de nano-biosistemas para resolver os desafios de saúde e ambientais do século 21. Se trata de uma área hoje na fronteira do conhecimento humano, incluindo o conceito de biomimetismo.

Após identificação e compreensão do problema, serão utilizados os recursos da simulação computacional para realizar previsões e/ou indicadores de tendências que possam auxiliar na geração de inovações tecnológicas. Em seguida serão desenvolvidos e estudados nanomateriais ou nano-biomateriais que possam atender os requisitos do dispositivo tecnológico desejado. A terceira etapa consistirá na aplicação tecnológica dessas nanoestruturas tanto na forma de nano-dispositivos quanto em formulações para aplicações na área de saúde. Finalmente, serão efetuados testes biológicos e ambientais para se certificar da eficiência e da sua inocuidade para a saúde e o meio ambiente.

            Convém notar que a formação e experiência do corpo docente do programa proposto abrange todos as áreas do conhecimento requeridas para permitir o avanço do conhecimento na área de concentração proposta e alcançar os objetivos tecnológicos e de formação de recursos humanos acima citados.

O programa visa o desenvolvimento de três linhas de pesquisa:

Modelagem e Simulação de Nanobiosistemas

Síntese e Caracterização de Nanobiosistemas

Aplicações de Nanobiosistemas

 

Segue abaixo descrição detalhada.

 

Linha de Pesquisa 1: Modelagem e Simulação de Nanobiosistemas

A linha de pesquisa “Modelagem e simulação de Nanobiosistemas” inclui projetos orientados à modelagem e simulação de sistemas biológicos, químicos e físicos, direcionados a solucionar problemáticas principalmente na área da saúde e do meio ambiente. O objetivo é desenvolver ferramentas computacionais para análise sistemática e integrada de diversos parâmetros que compõem sistemas nanobiológicos complexos, como por exemplo a formação de padrões de regulação gênica e sinalização celular, computação quântica, estruturas de proteínas e de compostos bioinorgânicos. Os cálculos numéricos são baseados em métodos teóricos como redes complexas, equações diferencias, algoritmos genéticos, caminhada quântica e modelagem molecular. Os modelos experimentais (dados de expressão gênica, proteica, imageamento in vivo, etc) são desenvolvidos nas unidades credenciadas na pós-graduação.

            A elaboração de modelos visa a uma melhor compreensão e descrição dos nanobiosistemas estudados, permitindo propor soluções principalmente à problemas biomédicos fundamentais, como o desenho racional de novas vacinas, a descrição de mecanismos de regulação gênica e sinalização celular, o planejamento de novos fármacos e a realização de novos compostos com propriedades antipatogênicas. Os modelos permitirão também determinar a morfologia e composição química mais adequada de nanomateriais a serem desenvolvidos (descritos na linha 2) para alcançar objetivos terapêuticos ou ambientais, levando em conta a sinergia teórica entre o material, o fármaco e a molécula biológica envolvida no problema a ser resolvido ou o objetivo a ser alcançado.

A linha de pesquisa se articula nos seguintes objetivos específicos:

1. Teoria de redes complexas aplicada ao estudo da regulação gênica e redes de sinalização celular
2. Metaheurísticas aplicadas a problemas de minimização em modelos de redes complexas
3. Propriedades emergentes e frentes de onde em redes de regulação gênica e sinalização celular
4. Análise e processamento de imagens de microscopia confocal
5. Mecanismos de proteção de células-tronco contra terapias anticâncer
6. Desenho racional in silico de novas vacinas.
7. Algoritmos quânticos para modelagem de sistemas físicos e biológicos.
8. Sistemas computacionais para cálculo de estruturas de proteínas.
9. Química computacional para planejamento de novos fármacos.
10. Planejamento de novos compostos bioinorgânicos com propriedades antivirais, antibacterianas, antifúngicas e herbicidas.
11. Planejamento de novos materiais nanoestruturados para soluções na área de saúde e do meio ambiente.
12. Simulação de processos dinâmicos e mecanismos de transporte de espécies moveis em materiais condutores iônicos usados em dispositivos para fontes de energia limpa (células a combustível, células solares sensibilizadas por corante)
13. Simulação de propriedades opto-eletrônicas em nano-dispositivos usados em aplicações para células solares
14. Simulação morfológica e química de novos catalisadores nanoestruturados para aplicações catalíticas em petroquímica.
15. Análise genômica, geração e processamento de dados, com aplicação na saúde humana, animal e vegetal e na área ambiental.
16. Desenvolvimento e uso de computação de alto desempenho para estudo de problemas biológicos.
17. Processamento e Visualização de Imagens.
18. Desenvolvimento e análise de algoritmos baseados em passeios quânticos.
19. Modelagem multiescala.

 

Linha de Pesquisa 2: Síntese e Caracterização de Nanobiosistemas

A linha de pesquisa “Síntese e Caracterização de Nanobiosistemas” tem por objetivo desenvolver nanomateriais (físicos, biológicos ou híbridos) capazes de resolver problemas sanitários, terapêuticos, toxicológicos ou ambientais de interesse da sociedade. Inicialmente, processos químicos e químico-biológicos conhecidos e/ou inovadores serão utilizados para síntese de nanomateriais podendo apresentar uma eficiência para resolução do problema. A estrutura desses sistemas será investigada tanto na escala local quanto na escala nanométrica, e correlacionada com as suas propriedades, visando sua otimização. Para isso, serão também empregados diversas técnicas de caracterização de nanosistemas, como técnicas de microscopia eletrônica, microscopia óptica de campo próximo, microscopia de ponta de prova, espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X. Técnicas disponíveis no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS, Campinas-SP) para investigação de sistemas nanoestruturados como por exemplo o SAXS (espalhamento de raio-X em baixos ângulos) serão também empregadas. Essa linha de pesquisa é extremamente multisdisciplinar, necessitando da competência de Químicos, Físicos, Biológos e Cientistas de Materiais.

Dentro desta linha de pesquisa, serão alvos primários de investigação os seguintes temas:

1. Desenvolvimento de nanopartículas inorgânicas ou nanopartículas híbridas orgânicas-inorgânicas para o encapsulamento, a vetorização e a liberação rápida e local de fármacos ou vacinas nas células do paciente.
2. Desenvolvimento de filmes finos nanoestruturados (nanopartículados, mesoporosos etc…) inorgânicos e híbridos e de nanofibras para o encapsulamento e a liberação prolongada e controlada no sangue humano de fármacos e vacinas.
3. Desenvolvimento de filmes finos nanoestruturados e nanotubos inorgânicos e híbridos orgânicos-inorgânicos para uso em biosensores para detecção de vírus, bactérias, substancias toxicas entre outros.
4. Desenvolvimento de biosistemas nanoestruturados apresentando propriedades elétricas ou ópticas a base de agregados de proteínas (fibrilas, partículas) interagindo com metais, visando agregar conhecimento para aplicações futuras em eletrônica e óptica.
5. Desenvolvimento de nanofibras para regeneração de tecidos biológicos.
6. Desenvolvimento de membranas poliméricas nanoestruturadas condutoras iônicas e de filmes nanoestruturados ou nanotubos inorgânicos e híbridos orgânicos-inorgânicos para aplicações em fontes de energia limpas como células a combustível e células solares.
7. Síntese de novos catalisadores mesoporosos inorgânicos e híbridos orgânicos-inorgânicos para aplicação em processos químicos, particularmente em petroquímica.
8. Nanometrologia e Nanotecnologia em grafeno e materiais bidimensionais.
9. Instrumentação e pesquisa em microscopia óptica de campo próximo.
10. Nanoestruturas de carbono e biocarvão para aplicação em solos.
11. Metrologia dimensional de nano-objetos por métodos diretos e indiretos.
12. Espectroscopia Raman aplicada ao estudo de polimorfismo em fármacos.
13. Metrologia aplicada a nanocompostos poliméricos.
14. Metrologia de superfícies aplicada a materiais biológicos.

 

Linha de Pesquisa 3: Aplicações de Nanobiosistemas

O foco da linha de pesquisa “Aplicações de Nanobiosistemas” é a aplicação tecnológica dos nanobiosistemas idealizados na linha de pesquisa 2 para solucionar problemas de grande impacto em áreas biomédicas e do meio ambiente. Através da fabricação de novos protótipos usando conceitos da nanociência e implementação de novos métodos com alto conteúdo nanotecnológico pretende-se responder de forma prática a essas demandas fundamentais e desafiadoras da nossa sociedade. A linha agrega projetos orientados a avaliar tanto a eficiência e a viabilidade sócio-econômica desses nano-dispositivos quanto sua inocuidade para o ser humano e o meio ambiente, inclusive através de parcerias com o setor produtivo e os órgãos públicos de saúde. É importante salientar que até hoje não foram fornecidas respostas claras sobre a inocuidade dos sistemas nanoestruturados para a saúde humana. Se trata, portanto, de pesquisas na fronteira do conhecimento num assunto de suma importância para a sociedade.

A linha de pesquisa se articula nos seguintes objetivos específicos:

1. Teste de citotoxicidade e da eficiência terapêutica dos nanomateriais carregadores de fármacos e de vacinas desenvolvidos.
2. Teste de citotoxicidade e eficiência biológica das nanofibras para regeneração de tecidos.
3. Fabricação e testes em funcionamento de biosensores nanoestruturados (fluorescentes, electroquímicos ou magnéticos) para detecção de vírus, bactérias, substancias toxicas entre outros.
4. Fabricação e testes em funcionamento de células a combustível contendo membranas nanoestruturadas condutoras de prótons.
5. Fabricação e testes em funcionamento de células solares contendo filmes inorgânicos, filmes híbridos orgânicos-inorgânicos nanoestruturados e eventualmente membranas poliméricas nanoestruturadas condutoras iônicas
6. Teste da eficiência catalítica de novos catalisadores mesoporosos em processos químicos, particularmente para petroquímica.

 

O Regime para ofertas de disciplina é Semestral

 

• Acesse aqui o caderno de disciplinas 
• Primeiro Semestre: Disciplinas Obrigatórias de formação básica

– Fundamentos de sistemas biológicos I (45h)

– Fundamentos de nanomateriais e nanotecnologia (45h)

– Introdução aos métodos matemáticos e computacionais (45h)

 

• Segundo Semestre: uma disciplina obrigatória, uma disciplina de Seminário (obrigatória) e duas disciplinas optativas de escolha restrita (dentre três opções de disciplinas).

            – Introdução a Nanobiosistemas (45h) – Obrigatória

            – Métodos computacionais em Nanobiosistemas (45h)

            – Síntese e Propriedades de Nanomateriais para saúde e o meio ambiente (45h)

            – Fundamentos de sistemas biológicos II (45h)

            – Seminário de Pesquisa I (15h) – Obrigatória

           

• Terceiro semestre em diante (mestrado): Disciplinas eletivas de formação específica (75 h no mínimo). Total de 360 horas no mínimo
• Terceiro semestre em diante (Doutorado): Disciplinas eletivas de formação específica (195 h no mínimo). Total de 480 horas no mínimo

Disciplinas eletivas (28 disciplinas)

Estratégia de aplicação de nanobioprodutos 

Toxicologia Ambiental

Fronteiras em Biologia Celular

Biologia de Sistemas 

Princípios biofarmacêuticos para o desenvolvimento de sistemas de liberação de fármacos

Métodos teórico-computacionais em Física da Matéria Condensada aplicados a Nanomateriais 

Nanomateriais aplicados ao monitoramento e remediação da contaminação ambiental

Caracterização de Nanomateriais e Sistemas Biologicos Nanoestruturados por Espalhamento de Raio-X (Saxs) e de Neutrons (Sans)

Nanodispositivos

Processos Fermentativos Industriais

Diagnóstico Molecular de doenças infecciosas

Nanosistemas Lipídicos: formulação, produção e caracterização

Docência no Ensino Superior

Análise estrutural e termodinâmica de proteínas

Validação e controle de qualidade dos métodos de diagnóstico laboratorial

Técnicas de análises de superfícies

Espectroscopia atômica e molecular

Bases biológicas e farmacêuticas para o desenvolvimento de produtos aplicados à saúde

Tópicos de Modelagem Molecular Aplicados à Biossistemas

Metodologia Científica

Filmes Finos Nanoestruturados

Princípios em plasmônica e nano-óptica

Introdução a Biologia e Evolução

Métodos de Análise Filogenética e Filogenômica

Aprendizagem de Máquina e Reconhecimento de Padrões

Elementos de Processamento de Imagens

Técnicas de caracterização de materiais

Curso teorico e prático de microscopia eletrônica e feixe de íons focalizados 

Processo seletivo do Programa de Pós-Graduação em Nanobiossistemas (PpG Nanobiossistemas)

 

 

Atualizado em 04/08/2026

Edital nº 737, de 15 de junho de 2026

O Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar e Multiinstitucional em Nanobiossistemas (PpG Nanobiossistemas) anuncia a abertura de seu segundo Processo Seletivo para ingresso de corpo discente em 2026.

Estão sendo ofertadas vagas para os cursos de:
? Mestrado Acadêmico
? Doutorado
? Doutorado Direto

Prazo para Inscrições: 10/07/2026 a 30/07/2026

Edital nº 737, de 15 de junho de 2026- Clique aqui

Formulário de inscrição: Clique aqui 

Banca (atualizado em 04/8/26)

Inscrições homologadas (atualizado em 04/08/26)

Calendário retificado (18/08/2026)

Retificação nome prof. Thiago – clique aqui (19/08/26)

NOVO CRONOGRAMA (19/08/26)

Resultado Preliminar Mestrado – clique aqui 

Resultado Preliminar Doutorado- clique aqui 

Data (11/09/2026)

Resultado definitivo Mestrado – clique aqui 

Resultado definitivo Doutorado – clique aqui

 

 

 

 

PPGIM-NANOBIO: Innovation in Action!

 

 

Our Graduate Program trains professionals to create nanotechnology-based solutions for health, environment, and industry. ⚕️

With a strong focus on innovation and start-up creation, PPGIM-NANOBIO prepares Master’s and PhD students to transform scientific knowledge into real-world impact.

From computational modeling to nanomaterials and biological systems, our graduates are ready to tackle today’s biggest challenges.

Join us and be part of the future of nanobioscience!

Os mestres e doutores em Nanobiossistemas serão profissionais capazes de identificar e resolver de forma inovadora questões e desafios atuais e futuros relacionados ao ambiente e saúde através do uso da Nanotecnologia, Biologia e/ou Ciencias da Computação, propiciando assim o desenvolvimento de conhecimento científico e a produção de novas tecnologias. O Método Científico deverá sempre balizar o profissional formado, possibilitando que o mesmo veja os problemas com uma visão inovadora e multidisciplinar, independentemente de sua área específica de atuação. Para alcançar esses objetivos, os mestres e doutores em NanoBioSistemas deverão adquirir ao longo do curso uma sólida formação multidisciplinar e transdisciplinar, nas áreas de Biologia, Ciências da Computação e Nanotecnologia, com enfoque na interface entre, pelo menos, duas dessas áreas.

1. Título a ser outorgado:

Doutor em ciências

Mestre em NanoBioSistemas

 

1. 1. – Formação Avançada: Capacitar profissionais em Nanociência e Nanotecnologia para pesquisa científica e soluções tecnológicas inovadoras.

      – Fomento à Produção Científica: Incentivar a geração de conhecimento, aumento de publicações e patentes no Brasil.

      – Integração Multidisciplinar: Promover a colaboração entre diferentes áreas da ciência para inovação e inserção no mercado.

      – Empreendedorismo e Inovação: Estimular o interesse em pesquisa, desenvolvimento tecnológico e criação de start-ups.

A pós-graduação em Nanobiossistemas tem como objetivo formar pesquisadores capazes de desenvolver soluções científicas e nanotecnológicas inovadoras para desafios sociais. Com uma abordagem multidisciplinar, integra Ciências da Computação, Biologia e Nanotecnologia, focando na síntese, caracterização e aplicação de nanomateriais em saúde, meio ambiente e Indústria 4.0. Os alunos aprenderão a criar modelos computacionais para simular sistemas biológicos, contribuindo para avanços em inteligência artificial, desenvolvimento de fármacos, diagnósticos, terapias e nanotecnologia. Além disso, o programa incentiva parcerias com o setor produtivo e a criação de start-ups, promovendo a transferência de tecnologia e impacto econômico.

                                           

 

 

O Programa de Pós-Graduação em Nanobiossistemas é fruto de uma iniciativa conjunta de importantes Instituições de ensino/pesquisa do estado do Rio de Janeiro:

Universidade Federal do Rio de Janeiro (Campus Caxias e Faculdade de Farmácia; UFRJ/Ministério da Educação)

Fundação Oswaldo Cruz (Biomaguinhos; Fiocruz/Ministério da Saúde)

Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro/Ministério da Economia)

Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC/Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações)

Com área de atuação em Nanobiossistemas Aplicados à Saúde e ao Meio Ambiente, esse programa se concentra em três linhas de pesquisa principais:

Aplicações de Nanobiossistemas

Modelagem e Simulação de Nanobiossistemas

Síntese e Caracterização de Nanobiossistemas

O programa busca atender, simultaneamente, a uma necessidade científica e tecnológica: contribuir no avanço do conhecimento multi e interdisciplinar por meio do oferecimento de cursos de pós-graduação formado por pesquisadores/docentes qualificados nas três áreas do conhecimento (Biologia, Computação Científica e Nanotecnologia/Ciência dos Materiais) aptos para propor soluções tecnológicas para os desafios atuais e futuros em saúde e meio ambiente e indústria de base nanotecnológica. Nesse programa o aluno irá encontrar um ambiente interdisciplinar para desenvolver pesquisas de caráter multidisciplinar buscando interface com empresas e indústrias propondo soluções tecnológicas inovadoras.

 

Nosso programa atua igualmente nas três áreas que o denominam: NANOtecnologia, BIOlogia e SISTEMAS (computação).

 

O aluno precisa cursar inicialmente três disciplinas obrigatórias, abrangendo as três áreas fundamentais do programa:

      – Fundamentos de sistemas biológicos I (45h)
      – Fundamentos de nanomateriais e nanotecnologia (45h)
      – Introdução aos métodos matemáticos e computacionais (45h)

 

Em seguida cursa uma  disciplina obrigatória a mais e a disciplina de Seminário de Pesquisa I, que buscam dar aos alunos uma noção mais abrangente do programa:

     – Introdução a Nanobiossistemas (45h) – Obrigatória

     – Seminário de Pesquisa I (15h) – Obrigatória

 

A partir deste ponto, os alunos precisam cursar outras duas disciplinas optativas de escolha restrita, ou seja, precisam cursar duas disciplinas escolhida do grupo abaixo:

     – Métodos computacionais em Nanobiossistemas (45h)
     – Síntese e Propriedades de Nanomateriais (45h)
     – Fundamentos de sistemas biológicos II (45h)

Neste ponto, o aluno estará escolhendo duas das três áreas do programa. Isso é importante pois o aluno é requerido a defender um trabalho interdisciplinar abrangendo pelo menos duas das três grande áreas do programa.

 

 

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Descrição

O Programa de Pós-Graduação em NanoBioSistemas é fruto de uma iniciativa conjunta de importantes Instituições de ensino/pesquisa do estado do Rio de Janeiro:

Universidade Federal do Rio de Janeiro (Campus Caxias e Faculdade de Farmácia; UFRJ/Ministério da Educação)

Fundação Oswaldo Cruz (Biomanguinhos; Fiocruz/Ministério da Saúde)

Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro/Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior)

Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC/Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações)

Com área de atuação em Nanobiossistemas Aplicados à Saúde e ao Meio Ambiente, esse programa se concentra em três linhas de pesquisa principais:

Aplicações de Nanobiossistemas

Modelagem e Simulação de Nanobiossistemas

Síntese e Caracterização de Nanobiossistemas

O programa busca responder a uma necessidade simultaneamente científica e tecnológica: contribuir no avanço do conhecimento multi e interdisciplinar e pesquisadores qualificados aptos para propor soluções tecnológicas para os desafios atuais e futuros em saúde e meio ambiente. Esse programa assume o desafio de desenvolver pesquisas que gere novos conhecimentos em ciência básica assim como sua implementação de modo a gerar soluções tenológicas inovadoras em saúde e meio ambiente.

Nesse programa o aluno encontrar um ambiente essencialmente interdisciplinar para desenvolver sua pesquisa em diversas áreas desde a ciência básica até a busca por soluções tecnológicas inovadoras.