Experimento Miller e Urey como monta-lo

Experimento Miller e Urey como monta-lo

carbono + água + amônio + metano + faíscas = aminoácidos

A experiência de Miller e Urey foi uma experiência concebida para testar a hipótese de Oparin e Haldane sobre a origem da vida. Segundo o experimento, as condições na Terra primitiva favoreciam a ocorrência de reações químicas que transformavam compostos inorgânicos em compostos orgânicos precursores da vida. A experiência de Miller e Urey foi uma experiência concebida para testar a hipótese de Oparin e Haldane sobre a origem da vida. Segundo o experimento, as condições na Terra primitiva favoreciam a ocorrência de reações químicas que transformavam compostos inorgânicos em compostos orgânicos precursores da vida.

modelo do Experimento - Miller e Urey

modelo do Experimento – Miller e Urey

O experimento de Miller e Urey: O frasco de baixo contém o “oceano” de água, que ao ser aquecido força vapor de água a circular pelo aparato. O frasco de cima contém a “atmosfera primitiva”, com metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e o vapor de água. Quando uma descarga elétrica (raio) passa pelos gases, eles interagem, gerando amino ácidos (glicina, alanina, ácidos aspático e glutâmico, entre outros). 15% do carbono do metano original combinaram-se em compostos orgânicos.

Formação da Atmosfera Primitiva Terrestre

Formação da Atmosfera Primitiva Terrestre

Stanley Miller, acreditando que a Terra primitiva era composta de amônia, metano, hidrogênio e vapor de água – segundo o modelo de Oparin – criou, em 1952, um dispositivo no qual tais compostos eram aquecidos e resfriados, além de submetidos a descargas elétricas, sob a supervisão de Harold Urey. Esta foi uma tentativa de recriar o ambiente dessa época.

Experimento de Stanley Miller e Harold-Urey

Experimento de Stanley Miller e Harold-Urey

Com esse experimento, após uma semana, o jovem cientista conseguiu produzir aminoácidos e bases nitrogenadas, além de cianeto e formaldeído: a sopa prebiótica.

E quais equipamentos nós encontraremos para recriar o experimento? Abaixo uma lista com as imagens dos equipamentos de laboratório que serão utilizados:

Balão de Fundo Redondo com Rolha de Poli

Balão de Fundo Redondo com Rolha de Poli

Bico de Bunsen

Bico de Bunsen

Condensador Serpentina sem Juntas

Condensador Serpentina sem Juntas

Juntas Esmerilhadas, Pingadeira e Rolha de Vidro

Juntas Esmerilhadas, Pingadeira e Rolha de Vidro

Torneira de vidro com registro de Poli e Tubo de Vidro

Torneira de vidro com registro de Poli e Tubo de Vidro

Esta lista de equipamentos de laboratório bem como os suportes e pinças para montagem ficar completa vocês podem encontrar clicando no botão abaixo

onde comprar

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Bases da construção da vida – a origem dos seres vivos

Teorias da origem dos seres vivos – a experiência de Miller e Urey

A origem da vida

A origem da vida

Muitos acreditavam que um princípio ativo ou princípio vital teria a capacidade de transformar matéria bruta em seres vivos. A partir dessa explanação foi elaborada uma teoria sobre a geração espontânea, também chamada de teoria da abiogênese, na qual todos os seres vivos originam-se espontaneamente da matéria bruta.

Mas esta teoria foi contestada por muitos cientistas que através de experimentos comprovaram que um ser vivo só se origina de outro pré-existente surgindo a teoria da biogênese.

A origem da vida - elementos primordiais

A origem da vida – elementos primordiais

Muitos questionamentos surgiram e também muitas teorias e hipóteses, mas as principais teorias modernas sobre a origem do primeiro organismo vivo são a Panspermia e a Evolução Química.

Panspermia diz que o surgimento da vida na Terra teve início a partir de seres vivos ou substâncias precursoras da vida, provenientes de outros locais do universo. A vida teria se originado em outros planetas e foi trazida para cá através de esporos ou formas de vida resistentes, aderidas a meteoritos que caíram e que ainda continuam caindo sobre a Terra.

A origem da vida - evolução química

A origem da vida – evolução química

A Teoria da Evolução Química ou Teoria da evolução molecular, propõe que a vida surgiu a partir de compostos inorgânicos combinaram-se originando moléculas orgânicas simples (açúcares, aminoácidos, bases nitrogenadas, ácidos graxos etc.) que se combinaram produzindo moléculas mais complexas como proteínas, lipídeos, ácidos nucleicos etc., que deram origem a estruturas com capacidade de autoduplicação e metabolismo, dando origem aos primeiros seres vivos, proposta pelo biólogo inglês John Burdon S. Haldane e pelo bioquímico russo Aleksandr I. Oparin.

ilustr - John Burdon S. Haldane

ilustr – John Burdon S. Haldane

As duas teorias não se conflitam pois ambas propõem que a vida tenha se originado da evolução molecular e que as condições ambientais foram fundamentais para concretizar as reações químicas.

A hipótese

ilustr - Aleksandr I. Oparin

ilustr – Aleksandr I. Oparin

Em 1920, o bioquímico russo Aleksandr I. Oparin (1894-1980) e o biólogo inglês John Burdon S. Haldane (1892 – 1964), desenvolvendo paralelamente trabalhos correlacionados, propuseram a hipótese sobre o surgimento da vida na Terra. Apesar das diferenças, em síntese, concordavam que esse fenômeno teria iniciado a partir de moléculas orgânicas presentes na atmosfera primitiva.

Na Terra primitiva, intensos processos vulcânicos, emitindo grande quantidade de gases: Metano – CH4; Amônia – NH3; Hidrogênio – H2; Vapor de Água – H2O; Suspensos na atmosfera, pela força gravitacional, aumentavam proporcionalmente a concentração, conforme ocorriam as frequentes erupções. O ambiente era bastante redutor, devido a baixa concentração do gás oxigênio – O2.

Após as constantes oscilações térmicas, a Terra passa por um estágio de resfriamento ocasionando as chuvas, acumulando água nas depressões da crosta terrestre, surgindo os quentes e rasos mares primitivos.

A atmosfera do planeta, sem a de camada de Ozônio – O3, era bombardeada constantemente pela Radiação Ultravioleta – UV e descargas elétricas. Condições que propiciaram agitação e energia suficiente para as moléculas suspensas, iniciarem arranjos mais complexos.

A ação da chuva, as moléculas orgânicas são arrastadas para os mares, que pela ação do tempo, transforma-se em uma imensa sopa nutritiva, rica em compostos orgânicos, o lodo primordial, formando os coacervados.

formação de um coacervado

formação de um coacervado

O coacervado é um aglomerado de moléculas envolvidas por água em sua forma mais simples. Essas moléculas foram envolvidas pela água devido ao potencial de ionização presente em alguma de suas partes e por isso, é muito provável que tenham surgido no mar.

O experimento

modelo do Experimento - Miller e Urey

modelo do Experimento – Miller e Urey

Em 1953, Stanley L. Miller (1930-2007) estudante de química, delineou um experimento com a ajuda de seu professor Harold C. Urey (1893-1981) na Universidade de Chicago, desenvolveram um aparelho para simular as condições hipotéticas para a Terra primitiva. Com sucesso, obtiveram resultados que confirmaram a proposição de Oparin e Haldane.

ilustr Stanley L. Miller

ilustr Stanley L. Miller

A experiência de Miller e Urey consistiu basicamente em simular as condições da Terra primitiva postuladas por Oparin e Haldane.

ilustr professor Harold C. Urey

ilustr professor Harold C. Urey

Para isso, criou-se um sistema fechado, sem oxigênio, onde inseriu os principais gases atmosféricos: hidrogênio, amônia, metano, além de vapor d’água. Através de descargas elétricas simulando os raios que ocorriam naquela época na atmosfera primitiva e ciclos de aquecimento e condensação de água, após uma semana apareceram vestígios de uma substância de coloração alaranjada a marrom claro (similar ao lodo primordial), que analisada descobriu-se rica em aminoácidos, os tijolos de construção das proteínas.

Esse experimento demonstrou que moléculas orgânicas os aminoácidos, poderiam ter-se formado nas condições da Terra primitiva, o que reforça a hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos. Ele variou a mistura de gases e pode obter diversos compostos principais do metabolismo dos seres vivos como aminoácidos, proteínas e ácidos graxos.

Experimento de Stanley Miller e Harold-Urey

Experimento de Stanley Miller e Harold-Urey

Graças à experiência pioneira de Stanley Miller, hoje os cientistas são capazes de reproduzir em laboratório quase todos os mais importantes aminoácidos.

Deste modo, conseguiu demonstrar experimentalmente que seria possível aparecerem moléculas orgânicas através de reações químicas na atmosfera utilizando compostos que poderiam estar nela presentes. Estas moléculas orgânicas são indispensáveis para o surgimento da vida.

Novas comprovações

Stanley Miller de maneira mais discreta continuou fazendo variações de seu experimento original nos anos seguintes.

Reanálises publicadas em outubro de 2008 do material original da experiência, mostraram a presença de 22 aminoácidos ao contrário dos 5 que foram criados no aparelho. Antigos resultados mostram uma forte evidência de que estas moléculas orgânicas específicas podem ser sintetizadas de reagentes inorgânicos atmosféricos.

Jeffrey Bada, estudante de graduação orientado por Miller tornam-se íntimos e colaboraram diversas vezes ao longo de suas carreiras. Miller sofre um sério derrame em 1999 e Bada recebe em seu laboratório várias caixas do antigo mestre. Eram as caixas da pesquisa original deixadas por Miller. As caixas estavam bem preservadas e haviam sido cuidadosamente marcadas pelo próprio Miller, incluindo detalhes como o número da página onde o experimento foi descrito no diário de laboratório do cientista.

Atualmente, Bada trabalha como professor de Química Marinha no Scripps Institution of Oceanography da Universidade da Califórnia em San Diego. Para um estudo recém-publicado, Bada forneceu amostras do material do experimento com cianamida de 1958. Essa reavaliação de Miller contou com colaboradores do Center for Chemical Evolution, do Instituto de Tecnologia da Georgia, da Fundação Nacional da Ciência dos Estados Unidos e do Programa de Astrobiologia da NASA.

Referências:
Wikipédia; Wikiciências;
MILLER, Stanley L. A Production of Amino Acids under Possible Primitive Earth Conditions [Uma Produção de Aminoácidos sob Possíveis Condições da Terra Primitiva]. Science, New Series, Vol. 117, nº. 3046 (15 de maio de 1953), p. 528-29; 
PARKER, Eric T., et al., A Plausible Simultaneous Synthesis of Amino Acids and Simple Peptides on the Primordial Earth. [Uma Síntese Simultânea Plausível de Aminoácidos e Peptídeos Simples na Terra Primordial]. Angewandte Chemie, 25 de junho de 2014.
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Telescópio Espacial James Webb

Telescópio Espacial James Webb

James Webb ilustr

James Webb ilustr

James Edwin Webb nasceu no Condado de Granville, Carolina do Norte em 7 de outubro de 1906.  Ele se formou na Universidade de Carolina do Norte em Chapel Hill. James Webb foi segundo tenente na Marinha dos Estados Unidos e serviu como piloto.  Posteriormente, Webb estudou Direito na George Washington University Law School. Foi o segundo administrador da NASA no período entre 1961-1968. Morreu em 27 de março de 1992, Washington, capital.

O Telescópio Espacial James Webb é uma missão não tripulada norte-americana da NASA com a finalidade de colocar no espaço um observatório para captar a radiação infravermelha. O telescópio deverá observar a formação das primeiras galáxias e estrelas, estudar a evolução das galáxias, ver a produção dos elementos pelas estrelas e ver os processos de formação das estrelas e dos planetas.

O futuro substituto do Telescópio Espacial Hubble recebeu seu nome em homenagem ao trabalho dedicado à ciência. O Telescópio Espacial James Webb será uma das mais complexas naves espaciais já lançadas pelo homem ao espaço que captará através de seus espelhos a luz infravermelha de 600nm até 28500nm.

modelo de proporção em tamanho real

modelo de proporção em tamanho real

Reprodução em tamanho real do Telescópio Espacial James Webb

Lançamento

montagem dos expelhos do JWST

montagem dos expelhos do JWST

O Telescópio Espacial James Webb, que será lançado em 2018 e terá um espelho principal de 6.5 metros de diâmetro revestido com ouro para aumentar sua precisão e dividido em 18 segmentos hexagonais enquanto que o Hubble possui um espelho único de 2.4 metros.

Para que o Telescópio Espacial James Webb consiga sobreviver às baixas temperaturas do espaço, foi necessário o desenvolvimento de um metal que não existia na Terra, o “unobtanium”, material que apresenta resistência suficiente para permanecer intacto em condições extremas, incluindo o estresse pelo qual o aparelho passará em seu lançamento. Para chegar à descoberta, foi necessário que cientistas combinassem dois materiais compostos que resultaram em um sistema de fibra de carbono e resina de cianato de éster.

montagem da estrutura do JWST unobtanium

montagem da estrutura do JWST unobtanium

Para montar as cerca de 900 peças que constituem o chassi do dispositivo, foi preciso usar encaixes de ligas de níquel, clipes especiais e placas construídas usando compostos complexos – tudo isso foi ligado com um material adesivo desenvolvido especialmente para as especificações do projeto.

Além do espelho principal, o James Webb vai contar com diversos instrumentos em sua composição, incluindo câmeras fotográficas, espectrogramas e coronógrafos.

O Hubble tem sua órbita da Terra a 560 km de altitude. O Telescópio Espacial James Webb ficará no O telescópio vai realizar uma órbita seguindo um dos pontos de Lagrange, o Sol e a Terra vão ocupar a mesma posição relativa e isso vai facilitar as observações do telescópio a 1.5 milhões de km da Terra. Após o seu lançamento que é estimado para acontecer em outubro de 2018, haverá um período de ajustes de seis meses e após isso, se iniciará o período de observações que deverá durar no mínimo 5 anos, com a possibilidade de a missão vir a ser estendida.

ilustração das distancias entre os telescópios

ilustração das distancias entre os telescópios

Futuro seguro, por enquanto

A ambivalência é algo que marca todo o projeto de construção do JWST e falhar não é uma opção para a equipe responsável por seu desenvolvimento. Numa revisão de custos feita em 2011 tenha garantido um orçamento total de US$ 8,7 bilhões para o projeto (US$ 800 milhões voltados à manutenção de suas atividades durante cinco anos), ele não está livre dos efeitos da opinião pública e de possíveis cortes orçamentários.

Seus olhos no espaço

Seus Olhos no Espaço - sondas e telescópios

Seus Olhos no Espaço – sondas e telescópios

No gráfico você tem uma ideia de quem e onde estão os observadores do espaço construídos pelo homem.

fontes:
Wikipédia;
NASA;
hubblesite.org/;
www.esa.int/ESA;
www.asc-csa.gc.ca/eng/;
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Quem foi Edwin Powell Hubble

Quem foi Edwin Powell Hubble

Edwin Powell Hubble desenho

Edwin Powell Hubble desenho

Edwin Powell Hubble foi um astrônomo norte americano que nasceu em Marshfield, Missouri em 20 de novembro de 1889 e morreu em San Marino, Califórnia em 28 de setembro de 1953.

Formou-se em Direito em 1910, pela Universidade de Chicago, mas desistiu da carreira para seguir seu interesse por astronomia, matemática e astrofísica. Foi aceito em 1914 como pesquisador no Observatório Yerkes, em Williams Bay, Wisconsin, dedicando-se ao estudo das nebulosas. Em 1919, após o término da I Guerra Mundial foi trabalhar no Observatório do Monte Wilson, perto de Pasadena, na Califórnia, trabalhando em um telescópio refletor recém-construído. Em 1923 Hubble conseguiu calcular a distância entre Andrômeda e a Via Láctea, obtendo um valor de quase 1 milhão de anos luz (hoje com a atualização destes cálculos sabemos que é quase 2 milhões de anos luz) mostrando que ela estava muito além dos limites de nossa galáxia (a Via Láctea possui o comprimento de 100 mil anos luz de diâmetro). Provando que Andrômeda era uma galáxia independente e descobre várias nebulosas extragalácticas constituídas de sistemas estelares independentes. No ano seguinte descobre várias galáxias e mostra que algumas são semelhantes à Via Láctea e classifica-as pelo formato.

Então em 1929 demonstra que as galáxias se afastam em grande velocidade e que essa velocidade aumenta com a distância. A relação entre a velocidade e a distância da Terra é conhecida como a Lei de Hubble e a razão entre os dois valores é conhecida como Constante de Hubble. Este deslocamento das galáxias serve de base em 1946, para George Gamow estabelecer a teoria do Big Bang.

Hubble estudou a luz emitida pelas galáxias distantes, observando que o comprimento de onda em alguns casos era maior que aquele obtido no laboratório. Esse fenômeno ocorre quando a fonte e o observador se movem: quando se afastam um do outro, o comprimento de onda visto pelo observador aumenta, diminuindo quando a fonte e o observador se aproximam. Se uma galáxia estiver se aproximando, a luz desloca-se para a cor azul e se estiver se afastando a luz desloca-se para a cor vermelha chamado Efeito Doppler ( fenômeno físico observado nas ondas quando emitidas ou refletidas por um objeto que está em movimento com relação ao observador), este nome veio em homenagem a Johann Christian Andreas Doppler, que o descreveu teoricamente pela primeira vez em 1842. Em cada caso, a variação relativa do comprimento é proporcional à velocidade com que a fonte se move. Foi condecorado com a medalha de ouro da Real Sociedade de Astronomia de Londres em 1940 e com a medalha presidencial do mérito dos Estados Unidos.

Em 1946, Hubble passou a utilizar o telescópio Hale, concluído em 1948, no Monte
Palomar, em Pasadena. Morre em 1953, antes de completar 64 anos, vítima de uma
trombose cerebral.

Seu nome foi dado ao primeiro telescópio espacial, posto em órbita pela Discovery – STS-31 em 24 de abril de 1990, para estudar o espaço sem as distorções causadas pelas turbulências na atmosfera. Sua localização atual é a órbita terrestre há uma altitude de 589 km, o Telescópio Espacial Hubble é um satélite astronômico artificial não tripulado que transporta um grande telescópio observando o Universo em um comprimento de onda de Luz Visível, Raios Gama, Raios-X, Infravermelho com um Espelho com diâmetro de 2.4m.

Popularização da ciência

Sempre foi parte importante da missão do Telescópio Espacial Hubble capturar a imaginação do público, dada a considerável parte da população de contribuintes que possibilitaram a sua construção e o financiamento dos custos operacionais.
O Hubble foi originalmente concebido para ser devolvido à Terra a bordo de um ônibus espacial mas, não será mais possível. Os engenheiros da NASA desenvolveram um dispositivo em forma de anel que foi anexado à antepara de ré do Hubble durante a Missão Espacial 4, o que permitirá o encontro, captura e descarte seguro do Hubble por uma missão tripulada ou robótica no futuro.

O Legado

Pilares da Criação - Nebulosa de Águia 1995

Pilares da Criação – Nebulosa de Águia 1995

Uma das mais famosas imagens do Hubble, “Pilares da Criação” mostrando a Nebulosa da Águia 1995.

nebulosa planetária M2-9 1985

nebulosa planetária M2-9 1985

A nebulosa planetária M2-9, apenas uma entre os milhares de estruturas cósmicas fascinantes reveladas pelo Hubble 1985.

nebulosa do Cone NGC 2664 - Pilar na constelação do Unicórnio 2002

nebulosa do Cone NGC 2664 – Pilar na constelação do Unicórnio 2002

A nebulosa do Cone NGC 2664 - Pilar na constelação do Unicórnio foi tirada pelo Hubble em abril de 2002.

 

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Como funciona o Telescópio Espacial Hubble

Como funciona o Telescópio Espacial Hubble

Telescópio Hubble nomenclatura

Telescópio Hubble nomenclatura

- A luz de partes distantes do espaço entra no telescópio e bate no espelho principal, que a reflete de volta para a frente, rumo a um espelho secundário.

Espelhos Primários do Hubble

Espelhos Primários do Hubble

- O espelho secundário capta a luz, melhora o seu foco e a envia de volta, em direção a um pequeno orifício no centro do espelho principal.

- Atrás do espelho principal, uma série de micro espelhos redireciona a luz para cinco câmeras digitais que irão fotografá-la: uma câmera infravermelha (que capta o calor dos objetos), uma espectrográfica (que divide a luz em cores para descobrir a composição das estrelas), uma para fotografar regiões amplas do espaço, uma para detectar os menores movimentos dos astros e uma ultrassensível para captar imagens de galáxias ainda mais distantes.

- As câmeras digitais não têm filme, mas uma tela que transforma as partículas de luz (fótons) em sinais elétricos, daqui enviados aos computadores de bordo. Lá, as imagens são processadas e enviadas para a antena do telescópio.

- A antena envia as imagens captadas pelo Hubble para um satélite de comunicação que estiver passando por perto.

- O satélite então envia os sinais para a estação receptora de White Sands, no Novo México, Estados Unidos, que, por sua vez, os encaminha ao Instituto Científico do Telescópio Espacial, em Baltimore. Lá, os dados serão recompostos em belas imagens.

Tampa protetora

Por causa de suas câmeras extremamente sensíveis, o Hubble nunca poderá ser usado para observar o Sol. Um só raio direto queimaria tudo. Uma tampa cobre o telescópio quando sua órbita o coloca de frente para o astro.

Painéis solares

Os dois painéis captam a energia do Sol e a transformam em energia elétrica, necessária para manter o aparelho funcionando.

Segredo de locomoção

Se usasse jatos para mudar de direção, a nuvem de gás formada por eles deixaria o Hubble cego. Por isso, para direcionar o telescópio são usadas três rodas. Quando elas giram – acionadas por um motor elétrico, cada uma em um eixo -, a lei física da ação e reação entra em cena, fazendo o Hubble rodar para o outro lado. Além disso, seis giroscópios detectam o movimento do telescópio em volta da Terra e enviam as informações para o computador central, que faz girar o aparelho, mantendo-o fixo em relação ao nosso planeta.

O Hubble e sua localização na Atmosfera

A vantagem do Hubble com relação aos telescópios terrestres é que ele não sofre interferência dos gases que formam a atmosfera, que são muito mais concentrados nas camadas inferiores. Mas como a gravidade da Terra não puxa ele de volta, para o seu centro? Pois ao ser colocado em órbita o Hubble está em movimento, a uma velocidade de 7,5Km/s. A atmosfera tem aproximadamente 1000km de extensão e é dividida em 5 camadas: troposfera, estratosfera, mesosfera, ionosfera e exosfera. A troposfera é a camada com 12km que contém a vida e os fenômenos meteorológicos. Já na estratosfera está a camada de ozônio. Mas é a 589 Km, na exosfera que se encontra o telescópio Hubble.

Camadas da Atmosfera

Camadas da Atmosfera

Telescópio Espacial Hubble (Hubble Space Telescope – HST) é um satélite astronômico artificial não tripulado que transporta um grande telescópio para a luz visível e infravermelha. Foi lançado pela agência espacial norte americana – NASA – em 24 de abril de 1990, a bordo do ônibus espacial Discovery (missão STS-31). O Telescópio Espacial Hubble recebeu várias missões espaciais da NASA para a manutenção e para a substituição de equipamentos.

Hubble em orbita

Hubble em orbita

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Coloração de Gram passo a passo

Coloração de Gram passo a passo

A coloração de Gram tem como finalidade colorar os micro-organismos para diferenciá-los através de cores quando observados através do microscópio óptico. Sabe por que esta técnica recebeu este nome? Acertou quem se lembrou do médico dinamarquês Hans Cristian Joaquim Gram.

Hans Cristian Joaquim Gram

Hans Cristian Joaquim Gram

Como, quando e quem descobriu a coloração de Gram?

Aconteceu em 1884, quando Hans Gram observou que as bactérias, depois de serem corantes diferentes, adquiriam cores e assim se diferenciavam. Através do banho de corantes, algumas bactérias se coraram de roxo, e foram denominadas de bactérias Gram positivas. Outras bactérias se coraram de vermelho, e foram denominadas bactérias Gram negativas.

Para que serve a coloração ou técnica de Gram?

Muitas descobertas da ciência, até mesmo as que ocorreram por acidente, ajudaram muito na saúde das pessoas. A descoberta de Hans hoje em dia, é fundamental para a taxonomia (ciência que classifica os seres vivos) e se você perguntar a um microbiologista qual a importância da coloração de Gram, certamente responderá que sem ela seria impossível diferenciar determinadas bactérias.

(taxonomia: é a ciência que classifica os seres vivos, ela estabelece critérios para classificar todos os animais e plantas sobre a Terra em grupos de acordo com as características fisiológicas, evolutivas e anatômicas e ecológicas de cada animal ou grupo).

Fixação da Bactéria – A fixação das bactérias para a coloração em uma lâmina preparada é uma etapa muito importante, pois sem sucesso, todo o trabalho será perdido. Preste atenção nas imagens, pois estão bem detalhadas.

Coloração de Gram passo a passo

preparação da lâmina

Coloração de Gram – preparação da lâmina

1. Preparação da lâmina com a fixação do esfregaço.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – aplicação da violeta genciana

2. Cobrir o esfregaço com violeta de genciana por 1 minuto na lâmina preparada.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – as células absorvem a solução

3. As células absorvem a solução e ficam coradas de púrpura.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – inundar com solução de iodo

4. Aplicar a solução de iodo (mordente) por 1 minuto.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – as células ficam azuis escuras

5. As células ficam azul escuras depois de aplicada a solução na lâmina preparada.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – lavar com agente descorante

6. Lavar com agente descorante (álcool absoluto) por aproximadamente 15 segundos na lâmina preparada.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – células Gram-positivas azuis e Gram-negativas sem cor

7. As células gram-positivas ficam azuis escuras e as gram-negativas ficam sem cor.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – aplicação de safranina

8. Aplicação de agente contrastante safranina por 30 segundos na lâmina preparada.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – Gram-positivas azuis e Gram-negativas vermelhas

9. As células gram-positivas (G+) ficam azuis escuras e as gram-negativas (G-) ficam róseas ou vermelhas na lâmina preparada.

Coloração de Gram

Coloração de Gram – observação no microscópio

10. Observação no microscópio.

As melhores colorações de Gram são alcançadas com preparações de culturas jovens, não mais do que 24 horas de sua coleta. A idade das culturas, principalmente das células Gram positivas, influencia a coloração, pois estes organismos tendem a perder a capacidade de reter o corante inicial na lâmina preparada e podem variar na coloração de Gram.

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Observação de células da mucosa bucal no microscópio

Observação de células da mucosa bucal no microscópio

Introdução

A observação de células da mucosa bucal no microscópio óptico em lâminas preparadas na sala de aula é uma pratica simples, mas que permite conhecer com maior clareza a organização celular básica: membrana, citoplasma e núcleo. O objetivo do experimento é permitir aos alunos a observação de células da mucosa bucal em lâminas preparadas.

Os conhecimentos sobre as células progridem paralelamente ao aperfeiçoamento dos métodos de investigação. O microscópio óptico, também chamado microscópio de luz, possibilitou o descobrimento das células. Com os avanços tecnológicos, já existem diversos estudos que demonstram de forma completa a composição celular.

O estudo microscópico de células vivas é possível, mas existe mais vantagens em se obter lâminas preparadas nas quais as células ficam preservadas, fixadas e coradas, para melhor demonstração dos seus componentes. Um preparado permanente ideal deveria mostrar as células com a mesma estrutura microscópica e composição química que possuíam quando vivas. Isso, entretanto, não é possível e todos os preparados apresentam componentes que são alterações produzidas nas células pelas técnicas fixação utilizadas.

Materiais Utilizados:

observação de saliva - materiais

observação de saliva – materiais

a. Microscópico Óptico;
b. Pinça;
c. Lápis;
d. Lâmina;
e. Lamínula;
f. Swab;
g. Becker;
h. Álcool 70%;
i. Papel Filtro;
j. Corante (azul de metileno);
k. Material-Amostra da Mucosa Bucal.

Experiência

observação de saliva 01

Raspar levemente com um swab a parte interna da bochecha

observação de saliva 02

fazer um esfregaço espalhando sobre a lâmina preparada o material raspado da bochecha.

observação de saliva 03

fixar o material mergulhando a lâmina em álcool 70%

observação de saliva 04

retirar a lâmina preparada e retirar o excesso do álcool em um pedaço de papel filtro

observação de saliva 05

na lâmina pingar sobre o esfregaço o azul de metileno

observação de saliva 06

remover o excesso de azul de metileno com água

observação de saliva 07

pingar com o conta gotas uma gota de água sobre o esfregaço

observação de saliva 08

cobrir a preparação com uma lamínula

observação de saliva 09

retirar as bolhas de ar com auxílio da pinça

observação de saliva 10

retirar o excesso de líquido com papel filtro

observação de saliva 11

observar no microscópio e fazer um desenho das células

A experiência realizada é a coleta do material da mucosa bucal, o material é coletado com o swab e colocado em uma lâmina de vidro adicionando-se o corante (azul de metileno) o material da amostra presente na lâmina preparada preso por uma lamínula de vidro; Posicionando-se a lâmina preparada no microscópio óptico observa-se o material com a objetiva de 4x de aumento, depois observa-se o material com a objetiva de 10x de aumento e 40x de aumento.

Resultados

No experimento realizado observaram-se as células da mucosa bucal;
O material que encontra-se espalhado na lâmina preparada, porém consegue-se observar com nitidez a célula da mucosa bucal com aumento de 40X;
O corante azul de metileno mostrou-se de grande ajuda para destacar as membranas e o núcleo;
Abaixo está um esboço em desenho da visualização das células com as lentes de 40 vezes de aumento.

celula mucosa bucal

célula mucosa bucal

Discussão

Um experimento em laboratório realizado permite aos alunos observarem células de forma real analisando a estrutura celular com mais nitidez. Devido ao aumento alcançado com as lentes objetivas, vemos com mais nitidez nas lâminas preparadas as células mostradas no microscópio.

Conclusão

a. A partir do experimento realizado em laboratório conclui-se que:
b. A aula prática em laboratório facilita o aprendizado do aluno;
c. Experimentos de analises de células podem ser utilizados em sala de aula;
d. O manuseio de microscópios é importante para o aprendizado do aluno;
e. A facilidade de observar as células e suas características;
f. Aprimorar os conhecimentos sobre a célula bucal.

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Exercício de visualização no microscópio – Letras

Visualização no microscópio – Letras

O microscópio é o aparelho capaz de aumentar a imagem de pequenos objetos. O crédito desta invenção de 1590, é dos holandeses Hans Janssen e seu filho Zacarias, ambos fabricantes de óculos. Eles ampliavam imagens e observavam objetos muito pequenos por meio de duas lentes de vidro montadas nas extremidades de um tubo.

O holandês Antonie van Leewenhoek em 1674 construiu microscópios de uma lente, pequena e esférica, biconvexa entre duas placas de cobre, que aumentava a imagem cerca de 200 vezes aperfeiçoando o instrumento. Ele foi o primeiro a utilizar o microscópio propondo o entendimento da natureza estudando materiais como bactérias, protozoários, embriões de plantas, fluxo de sangue nos capilares sanguíneos, fibras musculares, esperma e visualizou micro-organismos.

Robert Hooke desenvolveu um aparelho com duas lentes, a ocular e a objetiva, ajustadas nas extremidades de um tubo de metal e ficou conhecido como microscópio composto; Escreve em 1666 o livro “Micrographia” que descreve detalhadamente o primeiro microscópio composto, é dele também o termo “little box or cells” dando origem ao termo “célula” usando até hoje.

Atualmente, os microscópios ópticos são os mais utilizados em escolas, universidades e laboratórios, possuem dois conjuntos de lentes de vidro ou de cristal e geralmente fornecem ampliações de 100 a 1000 vezes. A luz, projetada através do objeto em observação, atravessa as lentes da objetiva e chega ao olho do observador. Utiliza-se então o botão micrômetro e o botão macrômetro para focalizar o objeto fracionado em uma lâmina preparada estudada e o charriot para efetuar a varredura, que é a visualização dos diferentes campos de uma lâmina preparada.

Para a melhor utilização do microscópio, diversas técnicas foram formalizadas e inovações foram feitas. Corantes, fixadores, micrótomo, esfregaço, esmagamento, lâminas preparadas. Esses são alguns materiais e algumas técnicas que são necessárias em um laboratório que utiliza microscopia.

O que veremos é um exercício simples para utilização do microscópio óptico em sala de aula.

Material:

observação de letras - material

observação de letras – material

1. Um pedaço da folha de um jornal ou as letras escritas em quadrados de papel com 1cm2;
2. Tesoura;
3. Lâmina preparada para microscopia;
4. Lamínula;
5. Microscópio;
6. Água;
7. Conta-gotas;
8. Papel filtro;
9. Régua;
10. Pinça.

Procedimentos:

observação de letras - recortar

observação de letras – recortar

1. Recortar a palavra forma, do pedaço do jornal (1cm2) ou escrevê-las em quadrados de papel com (1cm2);

observação de letras - gota d'agua

observação de letras – gota d’agua

2. Colocar uma gota de água sobre a lâmina preparada;

observação de letras - palavra recortada

observação de letras – palavra recortada

3. Colocar a palavra recortada na lâmina preparada e pingar uma gota de água sobre o papel;

observação de letras - lamínula

observação de letras – lamínula

4. Cobrir a preparação com uma lamínula;

observação de letras - retirar as bolhas de ar

observação de letras – retirar as bolhas de ar

5. Retirar as bolhas de ar pressionando levemente a lamínula com a pinça;

observação de letras - botão macrométrico

observação de letras – botão macrométrico

6. Com o botão macrométrico suba o canhão e as objetivas;

observação de letras - lâmina na platina

observação de letras – lâmina na platina

7. Coloque a lâmina (preparação) na platina ou nas presilhas, ilumine o campo do microscópio, gire o botão macrométrico até a objetiva aproxima-se da lâmina preparada e obter a imagem;

observação de letras - botão micrométrico

observação de letras – botão micrométrico

8. Gire o botão micrométrico para focalizar a imagem; Para um aumento maior basta repetir a operação com outra objetiva de maior alcance;

observação de letras - objetivas

observação de letras – objetivas

9. A objetiva de maior aumento proporciona a visão de uma área menor; A objetiva de menor aumento; proporciona a visão de uma área maior;

observação de letras - invertida e rebatida

observação de letras – invertida e rebatida

10. As letras observadas no microscópio mostraram-se invertidas e rebatidas.

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Papanicolau

Papanicolau

Introdução

Papanicolau

George Papanicolau

Papanicolau é o exame das células obtidas através da raspagem dos tecidos e teve início por volta de 1923 pelo médico grego anatomista George Papanicolau seu criador. O exame é realizado frequentemente, a cada ano, pois periodicamente as mulheres consultam um médico para uma avaliação.
A citologia esfoliativa é um exame extremamente fácil de efetuar, pois não requer técnicas sofisticadas para a coleta do material a ser analisado; os materiais são mínimos e econômicos; rápido de se executar; indolor e pouco invasivo para o paciente; entre outras vantagens.
O câncer do colo do útero é o único tumor que, indiscutivelmente, vale a pena rastrear. Os programas de rastreio são eficazes desde que, a colheita citológica seja regular, exista controle de qualidade e envolvam, no mínimo, 60% da população alvo. A principal responsabilidade do rastreio é do médico Clínico Geral e Familiar que deve, encorajar as mulheres a serem rastreadas, assegurar a autenticidade dos laboratórios para onde são enviados os esfregaços e dar o seguimento dos resultados. O esfregaço cervico-vaginal é um teste simples e indolor que detecta células anormais no colo do útero e à sua volta. Deve ser colhido em todas as mulheres sexualmente ativas e eventualmente nas histerectomizadas, por doença maligna.

Objetivo

O objetivo do esfregaço cervico-vaginal (Papanicolau) é diagnosticar o câncer do colo do útero que deve ser rastreado, devido a:
1. A elevada incidência, cerca de vinte novos casos por ano por 100.000 habitantes e 15% dos tipos de câncer que atingem a mulher;
2. A especificidade (60 a 99%), sensibilidade (55 a 85%) e simplicidade do esfregaço;
3. A possibilidade de diagnóstico de lesões pré-neoplásicas ou neoplasias num estádio inicial, que permitem elevadas taxas de cura.

Periodicidade:

A periodicidade da realização do exame papanicolau é controversa e influenciada por numerosos fatores, econômicos, políticos e sociais mas deve ser feito regularmente.

Recomenda-se:

1. Não efetuar em uma mulher virgem;
2. Realizar o 1º esfregaço durante o primeiro ano, após o início da atividade sexual e o 2º um ano depois do primeiro. Estes dois exames servirão de padrão.

Se estes primeiros resultados forem normais, a frequência do exame depende dos fatores de risco:
1. Se não existirem e nas mulheres histerectomizadas por doença benigna, de três em três anos até aos sessenta anos, não voltando a ser realizado se tudo estiver normal;
2. Se presentes, fazer anualmente até aos sessenta anos, podendo depois espaçar;
3. Após tratamento de doença pré-maligna ou carcinoma invasivo, de três em três meses nos primeiros dois anos, de seis em seis meses nos três anos seguintes e depois anualmente.

Fatores de Risco: 

a. O risco é possível desde a primeira relação sexual;
b. A incidência máxima do carcinoma invasivo é na 4ª e 5ª décadas;
c. Para o carcinoma «in situ» o pico verifica-se entre os trinta e os quarenta anos;
d. O fator de risco mais importante é a idade da 1ª relação sexual, particularmente se esta tiver ocorrido antes dos dezoito anos;
e. Relações sexuais com mais de um parceiro são um risco maior do que o seu número total;
f. Grande multiparidade;
g. Cervicites crônicas;
h. Infecções por Vírus Herpes simplex II (genital);
i. Infecções por Vírus do Papiloma Humano (serotipos 16 e 18);
j. Tabagismo;
k. Anticoncepção oral;
l. Número de parceiros sexuais do (a) parceiro (a);
m. Déficit de folatos, betacarotenos e vitaminas C e E;
n. Infecção pelo Vírus da Imunodeficiência Humana;
o. Outras Doenças Sexualmente Transmissíveis.
p. O câncer do colo do útero é atualmente considerado uma Doença Sexualmente Transmissível.

Critérios de seleção para execução do Papanicolau:

1. Mulheres que tenham iniciado atividade sexual, independentemente da idade;
2. Mulheres que nunca tenham realizado esfregaço cervico-vaginal;
3. Mulheres que tenham tido diversos parceiros sexuais;
4. Mulheres com antecedentes de Doença Sexualmente Transmissível.

As mulheres com esfregaço cervico-vaginal anormal, em que é evidente a causa (por ex.: infecção), devem ser sujeitas a colposcopia (é a técnica que consiste no exame de colo de útero). No caso de detectada a causa, deve ser tratada, repetido o esfregaço que, se persistir anormal, obriga a nova colposcopia.

Técnica de execução

Locais de colheita:

Papanicolau

Papanicolau – locais de coleta

a. Fundo de saco posterior, anterior ou lateral da vagina.
b. Parte externa do colo do útero e junção escamo-colunar.
c. Canal endocervical.

Material para colheita:

Papanicolau

Espéculo

Espéculo esterilizado de 28mm para nulíparas e de 32mm a 38mm para multíparas;

Papanicolau

material de coleta para Papanicolau

Espátula de Ayre; Escova endocervical ou swab; Frasco coletor; Lâminas de vidro; Frasco fixador, em aerossol ou líquido; Lápis.

Técnica de colheita:

1. A colheita deve ser feita entre o décimo e o vigésimo dia do ciclo menstrual, dois dias antes da colheita devem ser evitados «duchas vaginais» ou a aplicação vaginal de quaisquer produtos (espermicidas, medicamentos)
2. Deve ser o 1º sinal do exame ginecológico, sempre antes do toque vaginal
3. O espéculo deve ser introduzido sem lubrificante, no caso de atrofia da mucosa molhar o espéculo com soro fisiológico
4. Após o afastamento dos pequenos lábios, introduzir o espéculo e simultaneamente imprimir um movimento de rotação de 90°. Abre-se o espéculo de forma a visualizar o colo uterino, o que pode ser difícil nas vaginas profundas, se existir retroversão ou obesidade.
5. O esfregaço da superfície externa do colo deve ser feito girando-se três vezes 360° a espátula de Ayre, num só sentido, na entrada do orifício cervical, com suavidade para não causar sangramento.

Papanicolau

Papanicolau – Espátula de Ayre

A passagem das células para as lâminas de vidro deve ser feita rapidamente, num único sentido, espalhadas uniformemente e de imediato, fixadas com o vaporizador a 15 a 20cm de distância ou mergulhadas imediatamente no líquido fixador.

Papanicolau

Papanicolau – Fixador

Após a fixação as lâminas devem ser remetidas ao laboratório o mais brevemente possível, acompanhadas de informação clínica e devidamente rotuladas.
O esfregaço do canal que une o útero à vagina deve ser feito com uma escova endocervical imprimindo um movimento de vaivém.

Papanicolau

Papanicolau – Identificação

A informação que acompanha as lâminas deve conter nome e codinome da mulher, idade, data da última menstruação, características do ciclo menstrual, se a mulher está grávida, número de gestações anteriores, datas de operações ginecológicas anteriores, se foi submetida a radioterapia, se tem sintomas, se tem história de administração de hormônios (ex.: anticonceptivos orais, terapêutica hormonal de substituição) ou antibióticos, achados clínicos, método anticoncepcional utilizado, resultados de citologias anteriores e outros elementos valorizáveis.

Fixadores:

Aerossol – diferentes misturas de álcool, ácido acético, etilenoglicol ou propileno.
líquidos – álcool etílico a 95%, metílico, isopropílico ou três partes de álcool etílico a 95% e sete partes de álcool butílico terciário.
As lâminas, quando se usa aerossol secam em dez minutos e conservam-se, à temperatura ambiente, cerca de quinze dias ou devem ficar no fixador líquido quinze minutos até sete ou dez dias.

Erros comuns:

1. Colheita de material é insuficiente;
2. Material inadequadamente espalhado;
3. Material colhido do local errado;
4. Uso de lâminas que estão insuficientemente limpas ou desengorduradas;
5. Secagem antes da fixação ou durante a coloração;
6. Fixação insuficiente;
7. Coloração incorreta.

Avaliação da Amostra

Papanicolau

Papanicolau – Observação da amostra

Observação da amostra com microscópio.

Papanicolau

Papanicolau – Amostra

Em seguida faz-se a avaliação da amostra:

.Satisfatória para avaliação;
.Satisfatória para avaliação mas… (especificar);
.Insatisfatória para avaliação.

A classificação da amostra usa uma nomenclatura baseada nas alterações celulares e correspondente benignidade ou grau de malignidade:

Lesões benignas: Alterações nucleares e citoplasmáticas reversíveis, exigem tratamento do agente causal e repetição da citologia, podem ser provocadas por:
1. Infecções:
Bactérias – Chlamydia, Gardnerella, Actinomyces e outros;
Fungos – Cândida e outros;
Protozoários – Trichomonas;
Vírus – Herpes, Vírus do Papiloma Humano (16 e 18) e Citomegalovírus.

2. Alterações reacionais e de regeneração:
Inflamação (cervicites);
Miscelânea (terapêutica por radiações, quimioterapia, dietilbestrol, utilização de DIU, outros).

Lesões pré-malignas: Alterações celulares de displasia (alterações nucleares e citoplasmáticas) classificadas em três grupos:

1. Displasia ligeira – CIN I (sigla da designação em inglês da Neoplasia Cervical Intra-epitelial) – alterações ao nível das células da camada superficial, ocupam um terço do epitélio;
2. Displasia moderada – CIN II – alterações ao nível das células da camada intermediária, ocupam dois terços do epitélio;
3. Displasia marcada – CIN III – alterações ao nível das células da camada parabasal, ocupam toda a estrutura do epitélio.

Lesões malignas: Alterações celulares definitivas e graves do epitélio pavimentoso (carcinoma «in situ», processos de micro-invasão e invasão) ou do epitélio cilíndrico (hiperplasia, adenocarcinoma).
A presença de células endometriais (epitélio cilíndrico) na pós-menopausa franca é altamente suspeita de patologia maligna do endométrio.

Bibliografia:

Antunes AB. Manual de Ginecologia – Volume I. Porto; 1997.
Associação para o Planeamento da Família. Manual de Planeamento Familiar para Médicos. Lisboa; 1988.
Bergmann JB, Sigurdsson JA, Sigurdsson K. What attendance rate can be achieved for Pap smear screening? Scand J Prim Health Care 1996; 14: 152-8.
Direcção Geral dos Cuidados de Saúde Primários. Orientações para a Interpretação de Exames Citológicos Cervico-Vaginais. Lisboa; 1991.
Ferris DG, Wright TC, Litaker MS, Richart RM, Lorincz AT, Sun XW et al. Triage of Women with ASCUS and LSIL on Pap Smear Reports: Management by Repeat Pap Smear, HPV DNA Testing, or Colposcopy? J Fam Pract 1998; 46: 125-34.
Frame PS, Frame JS. Determinants of Cancer Screening Frequency: The Example of Screening for Cervical Cancer. J Am Board Fam Practv 1998; 11: 87-95.
Guidos BJ, Selvaggi SM. Use of the ThinPrep Pap Test in Clinical Practice. Diagn Cytopathol 1999; 20: 70-3.
Ibáñez MG, Enríquez JG, López ML. Cribado de cáncer de cérvix. A quién y cuándo. Aten Primaria 1998; 21: 234-9.
Marques H, Pimentel F. Oncologia para Clínicos Gerais. Porto; 1995.
National Cancer Institute. What you need to know about Cancer of the Cervix. Bethesda; 1994.
Silva DP, Real O. Rastreio do cancro do colo. Programa da Região Centro de Portugal. Act Med Port 1997; 10: 643-52.

 

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Técnica de esmagamento

Técnica de esmagamento

Preparação temporária

Existem várias técnicas para a realização de preparações temporárias. Em laboratório, nós usamos a técnica de montagem (considerada como complemento de outras) e a técnica de esmagamento.

De acordo com a sua duração, as preparações podem ser designadas como preparações temporárias ou definitivas. As preparações temporárias são aquelas cuja duração é curta e que permitem a observação de células no seu meio natural de vida, por exemplo: água salgada, soro fisiológico, água doce ou plasma sanguíneo. A sua curta duração explica-se pela possibilidade da ocorrência de evaporação do meio aquoso, acompanhada por decomposição e autólise da célula.

A constituição das preparações temporárias é a seguinte:

1. Lâmina de vidro, onde é colocado o objeto para posterior observação;

2. Lamínula de vidro, de espessura mais fina comparativamente à lâmina, colocada sobre o objeto a observar;

3. Meio de montagem: líquido (incolor ou não) que é colocado entra a lamínula e a lâmina e onde o qual deve estar imerso o material;

4. Objeto, que é o material biológico a ser observado no microscópio.

Técnica de montagem:

O objeto é colocado entre a lâmina preparada e a lamínula. Com a ajuda de uma agulha de dissecação, se necessário, deixa-se cair a lamínula lentamente.

Técnica de esmagamento

técnica de esmagamento 01

técnica de esmagamento 01

1. Corte as pontas da raiz da cebola.

técnica de esmagamento 02

técnica de esmagamento 02

2. Picar as raízes com um bisturi e colocar uma gota de corante na lâmina preparada.

técnica de esmagamento 03

técnica de esmagamento 03

A lâmina preparada é coberta com uma lamínula.

técnica de esmagamento 04

técnica de esmagamento 04

Os tecidos da amostra são esmagados pela pressão do polegar.

técnica de esmagamento 05

técnica de esmagamento 05

A amostra na lâmina está pronta para observação no microscópio.

O método de esmagamento é usado nos casos em que existe uma aderência fraca entre as células do tecido a observar. Para visualizar as células, basta colocar um pequeno fragmento do tecido entre a lâmina preparada e a lamínula e fazer uma pequena pressão com o polegar. Utilizamos este método de forma a obter uma melhor visualização das células, pois o esmagamento faz com que haja uma separação das células acompanhada pela formação de uma fina camada que é facilmente atravessada pela luz.

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