De acordo com a Allied Market Research, a inovação em nanotecnologia está projetada para atingir US$ 33,63 bilhões até 2030, uma vez que continua a permear nossas vidas diárias e nas indústrias.
Londres, 23/01 de 2022.
3 Minutos
A nanotecnologia é ciência, engenharia e tecnologia conduzida em nanoescala, que é cerca de 1 a 100 nanômetros. A nanociência e a nanotecnologia são o estudo e a aplicação de coisas extremamente pequenas, nanopartículas, que podem ser usadas em todas as outras áreas da ciência, como química, biomédica, física, mecânica, ciência dos materiais, engenharia, entre outras.
A indústria da nanotecnologia revolucionou nosso mundo, sendo utilizada em uma ampla gama de produtos e processos de fabricação, como transporte de medicamentos pelo nosso corpo, diagnósticos, purificação de águas residuais, sendo adicionada a produtos como geladeiras, em cosméticos, proporcionando atividade antimicrobiana, em alimentos e bebidas, filtros UV em protetores solares, entre muitos outros.
Além disso, alguns acreditam que, à medida que a nanoindústria cresce, ela nos ajudará de muitas outras maneiras, como resolver a crise de energia, curar e diagnosticar doenças e ajudar a salvar nosso meio ambiente. Já está sendo usado em implantes, diagnóstico de doenças, instrumentos cirúrgicos, para direcionar a entrega de medicamentos, produtos farmacêuticos, na agricultura e construção etc.
De acordo com o Science Daily, uma equipe de pesquisa multi-institucional liderada por cientistas do Advanced Science Research Center no Graduate Center, CUNY, a Universidade da Cidade de Nova York, projetou nanopartículas que podem se comunicar e retardar o desenvolvimento de células cancerígenas. O trabalho descobriu uma nova estrutura para o potencial desenvolvimento de terapias contra o câncer sem drogas.
Uma nova abordagem para o tratamento de tumores cerebrais usando terapia fotodinâmica (PDT) com nanotecnologia foi explorada em uma revisão publicada na revista Biomedicines .
Ao contrário da radioterapia e da ressecção cirúrgica, a PDT pode tratar áreas micro-invasivas e proteger o tecido cerebral crítico com alta probabilidade de sucesso. Esses benefícios potenciais em relação às terapias convencionais demonstraram melhorar os resultados em situações clínicas com baixa sobrevida global e alta incidência de danos iatrogênicos.
Outro avanço na nanotecnologia é o trabalho de um laboratório de propriedade de Youyang Zhao, PhD, do Stanley Manne Children’s Research Institute no Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital em Chicago , que desenvolveu uma nanopartícula capaz de fornecer tecnologia de edição de genoma, como como CRISPR/Cas9 para células endoteliais (células que revestem as paredes dos vasos sanguíneos), permitindo aos pesquisadores introduzir genes para inibir danos vasculares e/ou promover o reparo vascular, corrigir mutações genéticas e ativar ou desativar genes para restaurar a função normal. Isso ajudaria no tratamento de doenças causadas por disfunção endotelial (um tipo de doença arterial coronariana não obstrutiva, DAC).
Pesquisa e mais conhecimento necessário
Não podemos negar que a aplicação e os benefícios da nanotecnologia são imensos, mas, por outro lado, para aproveitar essa tecnologia cada vez maior, precisamos garantir que o manuseio dessas novas partículas e materiais seja feito de maneira segura.
“Pouco se sabe sobre como grandes concentrações de nanopartículas são usadas em produtos industriais. Também não sabemos o tamanho das partículas que eles usam – o tamanho também afeta se elas podem entrar em uma célula”, disse Barbara Korzeniowska , do departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da SDU (Universidade do Sul da Dinamarca).
“Mas sabemos que muitas pessoas são expostas involuntariamente a nanopartículas e que pode haver exposição ao longo da vida”, acrescentou Korzeniowska .
Os nanomateriais exibem pelo menos uma dimensão entre 1 e 100 nm. Eles são naturais, derivados de processos ou manufaturados. Há também uma ampla gama de tipos de nanopartículas, cada uma com uma composição química, tamanho e forma distintos, permitindo que sejam usadas em várias aplicações exclusivas.
Não há pesquisas suficientes e o conhecimento é limitado sobre os riscos potenciais das nanopartículas que entram em nossos corpos por ingestão, inalação ou absorção pela pele. Essas minúsculas partículas têm dimensão de nanoescala, biopersistência e insolubilidade, portanto, podem causar doenças pulmonares, cardiovasculares, circulatórias, neurológicas devido à sua capacidade de atravessar barreiras biológicas no corpo.
“Precisamos saber mais sobre as condições em que as nanopartículas podem nos afetar e como podemos manusear esses materiais com segurança”, disse Christina Isaxon , pesquisadora da LTH (Ergonomia e Tecnologia Aerossol) e NanoLund.
“Se você não sabe o quão perigoso é algo, deve sempre aplicar o princípio da precaução, ou seja, manipular o material como se fosse tóxico e garantir que a exposição seja minimizada em todas as etapas”, acrescentou Isaxon .
Os Efeitos Possíveis
Existem três maneiras pelas quais as nanopartículas podem entrar no corpo, seja através da ingestão de alimentos/bebidas, respiração ou exposição ao tecido da pele. Uma vez dentro da corrente sanguínea, elas são prontamente dispersas.
Se inaladas, as nanopartículas têm alta probabilidade de serem depositadas nos pulmões, elas também podem se translocar para vias neuronais sensoriais para atingir órgãos e tecidos secundários, como o endotélio vascular, o coração e o cérebro.
“Encontramos evidências de que essas partículas vão para órgãos como fígado, baço e rins, que combatem as toxinas. No entanto, vestígios foram detectados no coração e no cérebro”, mencionou o Dr. Wolfgang G. Kreyling , biofísico que coordenou todas as pesquisas relacionadas a aerossóis na Focus Network Nanoparticles and Health do Helmholtz Zentrum München (HMGU).
Uma pesquisa do Imperial College publicada na Nature Communications Chemistry mostra que as nanopartículas de ouro podem ser tóxicas para as células.
Pequenas nanopartículas são capazes de perturbar as membranas ao redor das células. Eles podem se fixar na parte externa das membranas, ficar embutidos nelas ou ser completamente engolidos e entrar na célula, afetando sua capacidade de funcionar.
“A expansão da produção de nanopartículas levou a crescentes preocupações em relação ao seu impacto na saúde humana e no meio ambiente em geral. Identificar nanopartículas perigosas para organismos naturais é difícil, dada a grande variedade de nanopartículas, suas diversas propriedades e a complexidade das entidades biológicas”, disse a pesquisadora principal, Claudia Contini, do Departamento de Química do Imperial.
A exposição ocupacional é outro fator preocupante. Trabalhadores expostos a nanotubos de carbono mostraram um aumento significativo de biomarcadores de fibrose. A IARC, a organização para pesquisa do câncer da Organização Mundial da Saúde, OMS, classificou um tipo de nanotubos de carbono (Mitzui 7), como potencialmente cancerígeno em humanos.
Ken Tachibana, da Sanyo-Onoda City University, no Japão, estuda os efeitos adversos das nanopartículas em fetos e recém-nascidos, o que pode ter um efeito crítico nas gerações futuras. Sua equipe mostrou que as nanopartículas têm um efeito negativo no desenvolvimento neural de camundongos, pois as partículas de alguma forma alteram a expressão gênica. Os níveis de dopamina e seus metabólitos também foram alterados após a exposição a nanopartículas, o que poderia afetar a saúde mental na vida adulta.
A pesquisa está em andamento, mas Tachibana e sua equipe sugerem a possibilidade de que as nanopartículas transferidas de mães grávidas alterem o estado de metilação do DNA das células-tronco neurais da prole.
Nanotecnologia em alimentos e cosméticos
A adição de nanopartículas aos alimentos pode resultar em aumento da vida útil, nutrição e apelo geral dos alimentos. Algumas nanopartículas foram desenvolvidas para agregar o valor nutricional dos alimentos sem afetar o próprio alimento.
Aditivos de nanopartículas sintéticas como dióxido de titânio (TiO 2 ) ou dióxido de silício (SiO 2 ) podem ser encontrados em produtos alimentícios e rotulados como números E sob E171 para TiO 2 e E551 para SiO 2 . O TiO 2 é usado como corante em doces, gomas de mascar e balas.
A Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) avaliou todos os estudos disponíveis sobre os efeitos em animais de nanopartículas utilizadas em alimentos. Em maio de 2021, a EFSA atualizou sua avaliação de segurança do E171 e concluiu que o dióxido de titânio não pode mais ser considerado seguro quando usado como aditivo alimentar, levando em consideração muitos milhares de estudos.
As nanopartículas sintéticas nos alimentos devem ser rotuladas. Além disso, a comunicação aberta e clara entre os cientistas, reguladores e o público é essencial para o uso contínuo de nanopartículas em produtos alimentícios, bem como o financiamento de novas pesquisas para manter os consumidores seguros.
As nanopartículas de prata (NAg) são atualmente as nanopartículas mais produzidas, devido às suas características físico-químicas e mecanismos antimicrobianos multifacetados.
O setor de saúde é atualmente um dos maiores mercados para o Nag, utilizado como agente de revestimento em dispositivos médicos, catéteres, curativos, órgãos e implantes dentários para inibir a colonização bacteriana.
Produtos contendo prata coloidal (contém nanopartículas de prata) têm sido amplamente vendidos e seus fabricantes afirmam que podem estimular o sistema imunológico, melhorar distúrbios da pele, curar feridas e prevenir várias doenças como gripe, infecções oculares, herpes, etc.
A prata coloidal pode ser tomada por via oral, em forma de spray ou creme aplicado na pele. Apesar de todas as alegações, a prata coloidal não tem função conhecida no corpo. Na verdade, a Food and Drug Administration (FDA) decidiu em 1999 que os produtos de prata coloidal não eram seguros ou eficazes. Eles processaram vários fabricantes por falsas alegações de saúde. Estes produtos continuam a ser vendidos em todo o mundo.
De acordo com o parecer científico sobre a segurança de nanomateriais em cosméticos publicado pelo Comitê Científico de Segurança do Consumidor, SCCS, o SCCS é de opinião que existe uma base para preocupação de que o uso de prata coloidal (nano), conforme notificado através do Cosmetic O Portal de Notificação de Produtos, CPNP para uso em produtos cosméticos, pode representar risco à saúde do consumidor.
O uso generalizado de NAg desencadeou preocupações sobre o desenvolvimento de bactérias resistentes à prata. Um número crescente de estudos tem sido publicado descrevendo a resistência bacteriana em resposta a diferentes formas de agentes de prata, incluindo NAg. A resistência à prata foi relatada em Acinetobacter baumannii.
Acinetobacter baumannii é um patógeno bacteriano nasocomial oportunista, recentemente listado como o patógeno de prioridade de nível crítico número um devido ao aumento significativo da resistência a antibióticos. Esse tipo de bactéria está associado a infecções nosocomiais (infecções associadas à assistência à saúde, IRAS), causando pneumonia, sepse e necrose de tecidos moles.
Há também uma preocupação adicional em relação ao “efeito coquetel” resultante da combinação de diferentes tipos de nanopartículas. Não foram realizadas pesquisas suficientes para avaliar como uma combinação de diferentes tipos de nanopartículas pode afetar nossa saúde e o meio ambiente.
Conforme descrito no relatório do SCCS, é possível que a natureza química de cada um dos componentes que compõem um nanomaterial seja segura individualmente, mas pode representar um perigo quando reunido na forma de uma nanopartícula como tal, ou causar efeitos indiretos ao fornecer os componentes para lugares não intencionais no corpo.
À medida que a nanotecnologia cresce exponencialmente, há uma necessidade urgente de estabelecer estudos, recomendações, diretrizes e regulamentos abertos e transparentes em relação à detecção, toxicidade, exposição e manuseio seguro dessas novas partículas sintéticas em todos os produtos, a fim de garantir sua segurança e impedir que danos adicionais sejam infringidos em nossas vidas e na vida de nosso planeta.
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