BioSIM presented apps for Chemistry Teaching at the VII EDEDQ

On November 17th, Henrique S. Fernandes attended the “VII Encontro da Divisão de Ensino e Divulgação da Química” conference where he presented the oral communication “Desenvolvimento de Software com Aplicação no Ensino Em Química e Biologia”. 

The presentation was focused on some extensions for VMD, namely VMD Magazine, Protein Wars, ToolBar, and VMD Store. Moreover, a new augmented reality technology to show molecular structures was also presented.

Abstract:

Desenvolvimento de Software com Aplicação no Ensino Em Química e Biologia

Henrique S. Fernandes1*, Carla S. S. Teixeira1, Juliana F. Rocha1, André F. Pina1, Sérgio F. Sousa1 e Nuno M. F. S. A. Cerqueira1

1UCIBIO@REQUIMTE, BioSIM (www.biosim.pt) – Dep. Biomedicina, Faculdade Medicina da Universidade do Porto, Alameda Prof. Hernâni Monteiro, 4200-319 Porto, Portugal *E-mail: hfernandes@med.up.pt

O estudo das moléculas é indispensável no percurso académico de qualquer estudante, quer frequente o 3º ciclo ou o ensino secundário. Porém, estas entidades não macroscópicas que constituem toda a matéria são difíceis de representar em 2D. Isto cria dificuldades em comunicar este conhecimento, provocando por vezes o desinteresse dos estudantes. Com este problema em mente e também com a missão de aproximar a ciência da sociedade, o nosso grupo de investigação procura desenvolver ferramentas que possam ser usadas para aproximar o conhecimento dos seus destinatários através de representações 3D e animações interativas das moléculas. Neste caso, destacam-se duas extensões gratuitas que integram o popular software de visualização molecular VMD [1], também ele gratuito: o VMD Magazine [2] e o Protein Wars. O VMD Magazine [2] é uma extensão que permite visualizar textos informativos acerca de moléculas ou sistemas moleculares com total interatividade com o modelo tridimensional desse sistema. Assim sendo, trata-se de um catálogo para expor interactivamente diferentes representações estáticas ou dinâmicas de moléculas de interesse curricular. Por fim, é apresentado o Protein Wars, um jogo estilo Arcade onde os jogadores devem disparar contra o centro ativo de algumas enzimas. A ideia é transmitir a importância de desenhar fármacos seletivos que atuem especificamente num alvo terapêutico.

Estas aplicações já são utilizadas nas salas de aulas de unidades curriculares de Química Aplicada ao Design de Fármacos, Bioinformática e Bioquímica Computacional da Faculdade de Ciências. Estas são ferramentas imprescindíveis para a rápida integração de estudantes de licenciatura e mestrado nos conteúdos e nos problemas que podem ser resolvidos usando estratégias computacionais. Além disso, são vários os momentos onde estes softwares são usados em divulgação científica junto da sociedade, nomeadamente na Mostra da Universidade do Porto e na Volta ao Conhecimento.

Estes e outros softwares desenvolvidos pelo BioSIM podem ser descarregados gratuitamente em: biosim.pt/software/

Agradecimentos

FCT (SFRH/BD/115396/2016, SFRH/BD/114886/2016, SFRH/BD/136594/2018, SFRH/BD/136746/2018, IF/01310/2013, IF/00052/2014 e PTDC/QUI-QFI/31689/2017)

Referências

[1] Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K., VMD: visual molecular dynamics. J. Mol. Graph. 1996, 14 (1), 33-8, 27-8.

[2] Cerqueira, N. M. F. S. A.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J., Visualizing the Microscopic World. Interdisciplinary Sciences: Computational Life Sciences 2017, 10 (1), 105-110.

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