Monica Olvera de la Cruz traz simulações químicas para o mundo actual

Poucas pessoas ficariam muito felizes com a perspectiva de trabalhar em uma instalação computacional à noite. Mas em 1982, Monica Olvera de la Cruz fazia isso com um sorriso no rosto.

Naquela época, ela period estudante de doutorado na Universidade de Cambridge, pesquisando como as cadeias poliméricas se misturam e se movem no nível molecular. Mas a pesquisa exigiu um extenso trabalho na construção de algoritmos e simulações, o que period uma tarefa difícil para o único computador de Cambridge disponível aos estudantes. Olvera de la Cruz teria que esperar dias em uma fila de dezenas de jovens cientistas para usar o equipamento por algumas horas.

Sua sorte mudou depois de uma visita às instalações computacionais de última geração do Conselho de Pesquisa Médica do Reino Unido. “Perguntei ao meu amigo se eu poderia fazer minhas simulações no equipamento dele à noite”, lembra Olvera de la Cruz. A resposta foi sim.

Essas simulações de polímeros levaram a uma parceria com o conselho para tentar entender o que acontece com o DNA, um polímero, durante a eletroforese em gel. “Acho que foi a coisa mais importante que fiz, procurar um problema que tivesse significado. Não period mais apenas um jogo de simulação”, diz ela.

Essa colaboração inesperada mudou o rumo de seu doutorado e foi um sinal de onde sua pesquisa iria parar. Hoje, Olvera de la Cruz dirige seu próprio laboratório e vários centros de pesquisa na Northwestern College que são conhecidos por seu trabalho que combina química, ciência dos materiais, biologia, física e engenharia.

Ela é especialmente conhecida por unir equipes teóricas e experimentais com sua abordagem multidisciplinar e espírito brilhante. “Ela ama sua ciência e realmente tem um profundo comprometimento com ela. É um entusiasmo contagiante”, diz Charles Sing, que trabalhou com Olvera de la Cruz durante sua bolsa de pós-doutorado na Northwestern College.

Apesar de sua residência acadêmica de longa information, as origens de Olvera de la Cruz estão longe das universidades. Ela cresceu em Acapulco, uma cidade costeira do México que, na época, tinha poucos laboratórios de ciências. “Quanto maior o nível de escolaridade, maior a carência de laboratórios”, afirma. Ela lembra que à medida que crescia não teve oportunidade de conhecer nenhum pesquisador e não teve nenhum cientista como modelo, o que inicialmente a levou a considerar uma carreira em filosofia ou matemática.

Apesar disso, sua curiosidade pela natureza que a rodeava floresceu. Desde muito jovem teve curiosidade pelo mar, pelo movimento das estrelas e pelos mistérios da eletricidade. Tudo isso se traduziu em aptidão para as ciências na escola. Ela relembra sua primeira aula de física: “O professor nos deu todas as equações e eu disse a ele que não precisava delas. Eu poderia derivá-los.

Com o apoio da família e o desejo de compreender as forças da natureza, ela se formou em física na Universidade Nacional Autônoma do México. Mais tarde, incentivada por seu orientador, Alfonso Mondragón Ballesteros, fez doutorado em Cambridge.

Ao longo de sua carreira, Olvera de la Cruz e seu grupo de estudantes têm sido as mentes teóricas que fornecem as explicações de que os experimentalistas precisam para acelerar suas descobertas no mundo actual. Seu trabalho de doutorado sobre DNA na década de 1980 levou a melhores maneiras de sequenciar genes. Mais recentemente, o seu grupo ajudou a identificar vulnerabilidades na proteína spike do SARS-CoV-2 e ajudou a desenvolver materiais macios para robôs aquáticos (ACS Nano 2020, DOI: 10.1021/acsnano.0c04798; Ciência. Robô. 2020, DOI: 10.1126/scirobotics.abb9822).

Para os robôs, um grupo da Northwestern usou simulações criadas pelo grupo de Olvera de la Cruz para projetar materiais macios com a capacidade de reagir e se adaptar ao ambiente em nível molecular – por exemplo, respondendo a campos magnéticos e à luz. Essas propriedades foram fundamentais para o caminhar e a direção dos robôs.

Para fazer esse tipo de simulação, os membros do grupo precisam lidar com muitas variáveis, como a forma como um campo elétrico é distorcido por íons, e precisam saber qual variável será relevante para o que desejam fazer. “É um pouco como um jogo, tentar descobrir o que está acontecendo em nossos sistemas”, diz Martin Girard, ex-aluno de Olvera de la Cruz. “Trabalhar com Olvera de la Cruz é divertido e sempre houve um bom clima no grupo, o que tornou o trabalho agradável.”

E apesar dos papéis frequentemente assumidos pelos teóricos nos bastidores, “você pode ver os ecos do trabalho de Monica e das ideias que ela foi pioneira em toda a literatura ao longo das últimas décadas”, diz Sing, que agora é professor na Universidade de Illinois Urbana-Champaign. Uma de suas maiores influências está na área de eletrólitos. Em 1995, ela descobriu que as interações entre polieletrólitos e contra-íons, ambos componentes carregados, podem levar à formação de um sólido a partir de uma solução. Esta descoberta contribuiu para a compreensão do comportamento das moléculas carregadas.

“Quando eu period estudante de pós-graduação, meu orientador de doutorado mencionou que, se eu quisesse entender os eletrólitos, tudo que eu precisava fazer period ler os artigos de Olvera de la Cruz”, diz Sing. “Muitas vezes, quando vou fazer algo nessa área, olho para trás e descubro que Mônica fez isso muito bem, décadas atrás.”

Com um sorriso constante e alegria em compartilhar seus conhecimentos, Olvera de la Cruz pode envolver qualquer pessoa nas áreas que estuda. Hoje a professora está satisfeita por ver que a academia, especialmente nas áreas de química e física, tem uma presença hispânica mais significativa e espera que isso permita que as novas gerações se sintam mais incluídas na comunidade científica.