Químicos de S. Paulo produzem curativo inteligente e pele artificial
Apesar dos avanços, pesquisador cobra maior atenção das empresas para a área
Tratamentos de câncer de pele sem cirurgia, usando apenas processos que respondem à ação da luz; um bioinseticida com ativos extraídos da floresta amazônica e um “curativo inteligente” que acelera a cicatrização. Estas são algumas das novidades desenvolvidas por dois centros de pesquisa da Universidade de São Paulo dedicados à nanotecnologia. No Instituto de Química da USP, em São Paulo, o Laboratório de Química e Nanotecnologia Supramolecular faz pesquisas para empresas como a Petrobras e patenteia produtos inovadores, prontos para serem fabricados em larga escala. Na Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto funciona o Centro de Nanotecnologia, Engenharia Tecidual e Fotoprocessos Aplicados à Saúde.
Chefiado pelo professor Henrique Eisi Toma, o laboratório do IQ-USP já patenteou vários produtos que estão à espera de alguma empresa interessada em produzi-los. Um dos mais importantes é o curativo inteligente, desenvolvido pelo professor Luiz Henrique Catalani, chefe do Departamento de Química Fundamental da instituição.
Toma explica que o produto é constituído de nanofibras que formam um hidrogel, tecido muito parecido com a pele. Essas nanofibras incorporam nanopartículas de prata. É uma espécie de curativo que, quando umedecido, fica gelatinoso e cola na pele. Dentro das nanofibras existem nanopartículas de prata que conferem proteção antibacteriana ao ferimento. O produto é complementado com a inserção de enzimas destinadas a acelerar a cura.
O curativo inteligente é usado para cortes e queimaduras. “A vantagem é que não é simplesmente um esparadrapo, pois tem a capacidade de prevenir infecções e acelerar a cura”, compara Toma.
Já com patente em fase de licenciamento, o laboratório da USP desenvolveu um polímero com propriedades antibacterianas. Essa característica foi obtida a partir da inserção de nanopartículas de prata em sua estrutura. A prata faz parte de um componente que é misturado no processamento do plástico. Todos os materiais plásticos podem incorporar este produto: embalagens para alimentos, potes, cortadores de carne, copos. Qualquer utensílio doméstico tratado com o polímero adquire capacidade antibacteriana e preserva o alimento. “Nosso processo incorpora a nanopartícula. O produto semelhante importado da China não vem pronto para aplicação, mas nossa patente tem esta inovação: a nanopartícula é compatível com o plástico por isso é de aplicação imediata. Esta aplicação tem um grande mercado, de produtos hospitalares aos domésticos”, observa o professor.
Há também duas novidades para melhorar o desempenho dos protetores solares. Já patenteada, a primeira delas é um filme de nanopartículas de dióxido de titânio tratado com um corante específico. O filme sofre descoramento gradual na presença de luz ultravioleta, justamente na faixa que produz o câncer de pele. Na prática, ele funciona como um selo que deve ser colocado na pele. Quando ocorrer a mudança de cor, o selo avisará que a pessoa já excedeu a dose permitida de radiação solar.
Derivada deste produto, está sendo proposta uma segunda patente, que permite testar ou medir a capacidade de ação de um protetor solar, ou seja, mostra se o protetor está funcionando. A pessoa coloca o selo na pele, aplica o protetor em cima, e sabe se está protegida.
Outra novidade já patenteada serve para diminuir riscos de explosão nos processos de envasamento de solventes. Também é um pequeno selo que muda de cor na presença de vapores de solvente, oferecendo uma informação visual sobre possíveis vazamentos em locais como bombas de gasolina, navios e fábricas. Trata-se de um produto de baixo custo e que pode substituir outros meios usados atualmente para detectar esse tipo de anomalia e que envolvem instrumentação muito cara, como espectrômetros de massa, cromatógrafos. “A vantagem do selo é que ele é barato e fácil de usar”, salienta Henrique Toma.
O Laboratório de Química e Nanotecnologia Supramolecular também desenvolveu um produto destinado a fazer a dosagem de medicamentos e conservantes em alimentos e bebidas. Ele utiliza um composto de porfirinas modificadas que respondem na presença de certos compostos. O professor Henrique Eisi Toma explica que o material reconhece a vitamina C em sucos; sulfito, que é o conservante de vinhos; nitrito, conservante de carnes, e outros aditivos usados em alimentos. O filme responde aos aditivos gerando um sinal eletroquímico cuja leitura é feita em um equipamento ligado diretamente na linha de produção. Isto permite que mudanças no processo de produção possam ser feitas praticamente de imediato. Nos métodos tradicionais de controle, as análises são demoradas porque precisam ser feitas em laboratório. “Nosso sensor de conservantes responde em fração de segundos, é praticamente instantâneo, permite até 400 análises seguidas”, compara. Essa novidade já está disponível na Agência USP de Inovação e é particularmente indicada para a indústria de açúcar e álcool.
RIBEIRÃO PRETO – O Centro de Nanotecnologia da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto trabalha em três áreas: nanotecnologia, engenharia tecidual e fotoprocesso, informa o coordenador, professor Antonio Claudio Tedesco. Tudo começou focalizado no tratamento do câncer com a utilização de fotoprocesso associado à nanotecnologia. Esta pesquisa foi iniciada em 1995, quando Tedesco voltou de seu primeiro pós-doutorado na Escola de Medicina de Harvard, em Boston. Em 2000, foram iniciados os estudos clínicos em humanos e hoje já existem três ambulatórios que atendem a população para tratamento de câncer de pele não melanômico utilizando nanotecnologia e fotoprocesso: o Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto, o Hospital Universitário da UNb, em Brasília, e o hospital da Escola Paulista de Medicina, Unifesp.
O tratamento do câncer com fotoprocesso utiliza fármacos fotoativados, que são medicamentos dotados de moléculas ativadas pela luz. Estas moléculas absorvem a luz visível e dão início a uma cadeia de reações que levam à produção de radicais livres de forma controlada. São esses radicais livres que vão induzir a resposta biológica desejada. Os fármacos fotoativados também são importantes no processo de cicatrização: “Usamos o mesmo processo para matar a célula com câncer e para cicatrizar a lesão”, diz o professor. Este modelo de tratamento de câncer já foi aplicado em 600 pacientes e obteve um índice de 95% de cura com uma única aplicação.
“Gostaria que este fosse um modelo público de saúde porque é barato, custa pouco montar um laboratório desse tipo e a produção do fármaco já é nacional”, salienta Tedesco. O Centro de Nanotecnologia conta com 21 pesquisadores, entre pós-doutorandos, doutorandos e alunos de pós-graduação de áreas como biologia, farmácia, química e medicina. As pesquisas na área de câncer também são voltadas para melanoma, próstata, bexiga e útero usando fotoprocessos e a nanotecnologia.
Já as pesquisas em engenharia tecidual foram iniciadas por Tedesco em 2005 e envolvem duas vertentes: células-tronco e construção de órgãos em laboratório. No momento, as atenções do Centro estão voltadas para a produção de pele artificial. São produzidos de 100 a 150 centímetros quadrados por mês, que são utilizados em estudos para tratamento de queimados, pessoas com problemas de cicatrização e reposição de tecidos. A pele não é ainda aplicada em humanos, mas a expectativa é que isso ocorra neste ano. Tedesco conta que o centro também pesquisa o uso da nanotecnologia para tratamento de doenças do sistema nervoso, como mal de Parkinson, Alzheimer, epilepsia e o glioma, um tipo de câncer agressivo que ocorre na cabeça.
Paralelamente está sendo desenvolvida uma linha de bioinseticidas com ativos isolados da floresta amazônica para tratamento de dengue e malária. “Estamos em fase de testes de campo, aplicando o bioinseticida em áreas contaminadas. As vantagens do produto são o fato de usar princípios ativos de origem natural isolados da própria Amazônia e que permitem uma ação mais específica sobre os mosquitos causadores da dengue e da malária. Além de matar os insetos, o princípio ativo desse bioinseticida também poderá ser usado como repelente.
Outras pesquisas em andamento no centro de estudos de Ribeirão Preto foram encomendadas pelo grupo francês LVMH, para avaliação de cosméticos voltados para o rejuvenescimento, e em cooperação com outros países, como a França; com o Uruguai, na área de isquemia cerebral; e com Cuba, país de reconhecida excelência na área médica, o desenvolvimento de medicamentos nanotecnológicos.
FUTURO - Apesar desses avanços, o professor Henrique Toma, do Laboratório de Química e Nanotecnologia Supramolecular, faz um alerta: o Brasil precisa de investimentos da indústria e mão de obra altamente qualificada para lidar com esta revolução. “A nanotecnologia estará em todos os lugares, na indústria química, de materiais, metalurgia, na indústria de plásticos, fibras, tecidos, na área de saúde, medicina, medicamentos, no controle e monitoração ambiental e na área do petróleo. Quem vai produzir a nanotecnologia é a indústria, mas ela não está se preparando USP para isto”, adverte.
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Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto funciona o Centro de Nanotecnologia, Engenharia Tecidual e Fotoprocessos Aplicados à Saúde.
Já com patente em fase de licenciamento, o laboratório da USP desenvolveu um polímero com propriedades antibacterianas. Essa característica foi obtida a partir da inserção de nanopartículas de prata em sua estrutura. A prata faz parte de um componente que é misturado no processamento do plástico. Todos os materiais plásticos podem incorporar este produto: embalagens para alimentos, potes, cortadores de carne, copos. Qualquer utensílio doméstico tratado com o polímero adquire capacidade antibacteriana e preserva o alimento. “Nosso processo incorpora a nanopartícula. O produto semelhante importado da China não vem pronto para aplicação, mas nossa patente tem esta inovação: a nanopartícula é compatível com o plástico por isso é de aplicação imediata. Esta aplicação tem um grande mercado, de produtos hospitalares aos domésticos”, observa o professor.
O Laboratório de Química e Nanotecnologia Supramolecular também desenvolveu um produto destinado a fazer a dosagem de medicamentos e conservantes em alimentos e bebidas. Ele utiliza um composto de porfirinas modificadas que respondem na presença de certos compostos. O professor Henrique Eisi Toma explica que o material reconhece a vitamina C em sucos; sulfito, que é o conservante de vinhos; nitrito, conservante de carnes, e outros aditivos usados em alimentos. O filme responde aos aditivos gerando um sinal eletroquímico cuja leitura é feita em um equipamento ligado diretamente na linha de produção. Isto permite que mudanças no processo de produção possam ser feitas praticamente de imediato. Nos métodos tradicionais de controle, as análises são demoradas porque precisam ser feitas em laboratório. “Nosso sensor de conservantes responde em fração de segundos, é praticamente instantâneo, permite até 400 análises seguidas”, compara. Essa novidade já está disponível na Agência USP de Inovação e é particularmente indicada para a indústria de açúcar e álcool.
de moléculas ativadas pela luz. Estas moléculas absorvem a luz visível e dão início a uma cadeia de reações que levam à produção de radicais livres de forma controlada. São esses radicais livres que vão induzir a resposta biológica desejada. Os fármacos fotoativados também são importantes no processo de cicatrização: “Usamos o mesmo processo para matar a célula com câncer e para cicatrizar a lesão”, diz o professor. Este modelo de tratamento de câncer já foi aplicado em 600 pacientes e obteve um índice de 95% de cura com uma única aplicação.
Paralelamente está sendo desenvolvida uma linha de bioinseticidas com ativos isolados da floresta amazônica para tratamento de dengue e malária. “Estamos em fase de testes de campo, aplicando o bioinseticida em áreas contaminadas. As vantagens do produto são o fato de usar princípios ativos de origem natural isolados da própria Amazônia e que permitem uma ação mais específica sobre os mosquitos causadores da dengue e da malária. Além de matar os insetos, o princípio ativo desse bioinseticida também poderá ser usado como repelente.
