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Relativamente recentes na ciência e tidas como áreas de fronteira, a nanomedicina e a nanotoxicologia são temas de estudo no Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, que abriga, sob a coordenação do professor Valtencir Zucolotto, o Gnano, o Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia.
Segundo o professor, o Gnano é, essencialmente, um grupo multidisciplinar. Formado por alunos que vão da iniciação científica e graduação ao pós-doutorado, há entre os pesquisadores, físicos, químicos, farmacêuticos, biólogos, engenheiros, médicos e biotecnólogos.
Nanomedicina
Em nanomedicina, os estudos do Grupo são direcionados para diagnóstico e tratamento. Segundo o professor, campos como síntese química, caracterização de nanomateriais, nanofibras, nanopartículas metálicas, magnéticas e poliméricas são estudados no aprimoramento de diagnósticos. Biossensores integram uma tecnologia já patenteada pelo grupo, que utiliza chips descartáveis para a obtenção do diagnóstico, detectando substâncias como serotonina, dopamina, glicose, ácido ascórbico e ureia. Outros fazem o diagnóstico de moléstias infecciosas como a doença de Chagas e a leishmaniose.
Mas o que são exatamente os biossensores? De acordo com Zucolotto, tratam-se de dispositivos analíticos integrados que transformam uma reação biológica em um sinal elétrico, eletroquímico, ou óptico. Para se fazer entender, o coordenador do Grupo menciona o glicosímetro, fita utilizada para medir glicose. “O glicosímetro é um dos poucos biossensores comerciais, mas que não faz uso de nanopartícula. No laboratório, o uso dos nanomateriais melhora o desempenho dos sensores, que conseguem detectar concentrações menores da substância procurada.”
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Professor Valtencir Zucolotto, coordenador do Gnano
Em relação aos tratamentos, a nanomedicina atua tanto na entrega controlada de fármacos, quanto na hipertermia. No primeiro caso, em vez de ocorrer no organismo a administração de medicamentos, estes são envolvidos em minúsculas cápsulas, que se ligarão ao local de destino, liberando controladamente a droga.
Já a hipertermia, elevação de temperatura, tem sido utilizada há anos como terapia, e aqui se manteve o princípio – mais especializado, porém. Nanopartículas alojadas ao redor de tumores após a utilização de laser ou de campo magnético elevam a temperatura do local de 8 a 10 graus Celsius – o suficiente para eliminar o tumor.
Finalmente, com nanofibras para crescimento celular, o laboratório acessa o universo da engenharia de tecidos, na área de medicina regenerativa. Ao se trabalhar com células-tronco é necessário ancorá-las em uma estrutura, no caso as nanofibras, e esperar o seu desenvolvimento para, apenas então, transplantá-las para o local desejado. Com isso, há uma maior garantia de que as células-tronco ficarão restritas ao local esperado, dado que tais células não devem ser deixadas livres no corpo, sob o risco de complicações para o paciente.
Nanotoxicologia
Em nanotoxicologia, o interesse do Gnano é investigar o impacto de nanomateriais na saúde humana, na agricultura e no meio ambiente. Com mais de 1.500 materiais produzidos em base nano, o mundo ainda não estabeleceu nenhuma regulação específica para direcionar o uso desses materiais em quantidade, disposição e tempo.
“Para trabalhar nisso é necessário saber o quão tóxicas são essas nanopartículas e em quais concentrações o são”, explica o professor. Nesse aspecto, o Gnano é um dos pioneiros no Brasil. Zucolotto conta que já se tem conhecimento da toxicidade que os nanotubos de carbono podem ter, por exemplo, bem como as nanopartículas metálicas.
A preocupação com o meio ambiente surge, para além da preocupação com a saúde humana, quando se tem, por exemplo, desodorantes compostos por nanopartículas, e mesmo objetos que podem ser constituídos por nanotubos de carbono, como algumas raquetes de tênis. “Esses materiais foram produzidos em algum lugar, logo, algum trabalhador teve contato com as nanopartículas”, ressalta o docente.
Além disso, em algum tempo, depois da sua vida útil, esses materiais serão descartados e irão para o ambiente”, revela o pesquisador. Assim, no campo da econanotoxicologia, o Gnano trabalha com peixes e algas do ecossistema brasileiro, avaliando o impacto toxicológico de nanomateriais em ambientes aquáticos. Inaugura-se ainda uma nova vertente de pesquisa, alinhada a uma preocupação global, em que o grupo inicia estudos sobre biodecomposição de nanomateriais.
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