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Nanoprodutos

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Curso de Atualização de Conhecimentos em Nanotoxicologia

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Nanoprodutos

  1. 1. Curso de Extensão Universitária
  2. 2. Módulo: Nanoprodutos e Nanotoxicologia Responsável: Prof. MSc. Magda Suzana Novo Instituto de Ciências Biológicas Universidade Federal do Rio Grande
  3. 3. As nanociências e nanotecnologias surgiram nas últimas décadas, sendo portanto áreas bastante recentes na história da ciência, referem-se respectivamente ao estudo de estruturas que apresentam tamanho muito reduzido e aplicação tecnológica destas para produção de novos materiais. Estas estruturas diminutas, denominadas nanopartículas, são construídas através da manipulação de átomos, apresentando como unidade de medida o nanômetro, bilionésima parte do metro. Um nanotubo de carbono é dez mil vezes mais fino do que um fio de cabelo, porém, pode abrigar várias moléculas em seu interior. http://www.ofitexto.com.br/conteudo/deg_230778.htm
  4. 4. Nanotecnologia e seu emprego em produtos de uso comum
  5. 5. http://www.alhva.com blogspot.com.br/2010_05_01_archive.html Tecidos para vestuário, roupas de cama e banho com nanopartículas de prata. Estas possuem ação bactericida e fungicida, são impermeáveis e anti- manchas. Nanochips permitem a redução de equipamentos eletrônicos.
  6. 6. Cosméticos que prometem significativa melhoria na aparência da pele, devido as nanopartículas penetrarem nas camadas mais profundas da derme, conforme as vias demonstradas abaixo. ://www.ativosdermatologicos.com.br/site/informe/mostra.php?id=59
  7. 7. Dispositivos nanométricos também já estão aprovados para uso clínico e numerosos produtos encontram-se em fase de avaliação http://mocotoblog.blogspot.com.br/p/na-medicina.html
  8. 8. Diversos autores defendem o uso nano na medicina Roszek et al. (2005) - os nanoporus construídos com óxido de alumínio e hidroxiapatita podem ser usados para a próxima geração de stents coronarianos e também para transportarem drogas à células alvo. Horcajada et al. (2006) - as matrizes porosas com metal carboxilatos atuam como sistemas de drug-delivery usando iboprofeno como substrato modelo, sendo capaz de incorporar grande quantidade de droga e transporta-los à células alvo.
  9. 9. Tratamento do câncer com drug-delivery, estes levam quimioterápicos até células alvo reduzindo os efeitos colaterais, uma vez que não conseguem penetrar em células saudáveis devido a membrana destas não possuir poros que permitam sua entrada, enquanto células cancerígenas possuem fenestras por onde as nanocápsulas contendo medicamento, conseguem penetrar. http://scienceblogs.com.br/balamagica/category/cancer/
  10. 10. Vários nanoprodutos já são uma realidade entre nós, outros encontram- se em fase de teste. E as pesquisas nanotoxicológicas como andam? Poucos estudos avaliam os riscos de exposição à estes materiais e os resultados têm sido inconclusivos.
  11. 11. Pesquisa realizada na Web of Science por (Novo, Geracitano e Henning, no prelo) mostram que aplicações nano na medicina aparecem de forma significativa a partir de 2006. Em 2007 foi observado aumento significativo de trabalhos na área biológica, o que era de se esperar uma vez que estas áreas precisam andar juntas. no sentido de dar suporte quanto à aplicabilidade destas novas tecnologias mostrando seus possíveis riscos e benefícios, o que é possível através das pesquisas in vitro e in vivo e dos estudos nanotoxicológicos.
  12. 12. Segundo Fischer & Chan (2007), esta área tem como objetivo avaliar os riscos associados à exposição à nanomateriais, explorar as vias de entrada no organismo e estudar os mecanismos moleculares de toxicidade destes materiais. Dessa forma, em aplicações in vivo se faz necessário avaliar as potencialidades das nanopartículas, sendo sua toxicidade um dos mais importantes fatores a considerar.
  13. 13. Rattner (2004) menciona que nanopartículas ‘livres’ que penetram no corpo humano, podem se sedimentar em alguns órgãos. A porta de entrada é principalmente via aparelhos digestório, respiratório ou pela derme. Uma vez no organismo, as NPs se deslocam por órgãos e tecidos distantes do ponto de entrada e podem transpor as barreiras da circulação do sangue, entrar no cérebro e criar riscos para a saúde, neste caso cabe citar como, exemplo, os vapores de polímeros que causam danos aos pulmões. Alguns estudos nanotoxicológicos que merecem destaque: http://nanowow.blogspot.com.br/2011_07_01_archive.html
  14. 14. Sanvicens & Marco (2008), sugerem que as nanopartículas afetam o comportamento biológico nos níveis celular, protéico e genético. Rivera (2010); Pulskamp (2010) demonstraram que a enzima mieloperoxidase presente em neutrófilos humanos é capaz de degradar nanotubos de carbono de parede simples e que os produtos da biodegradação dos NTC não induziram inflamação quando expostos aos pulmões de camundongo. Reilly (2007); Zhou et al. (2008), a insolubilidade de NTC pode ser responsável pela sua toxicidade contra células vivas. Então, a incorporação de NTC em sistemas vivos torna-se preocupante porque este tipo de nanomaterial poderia se acumular em células, órgãos e tecidos com efeitos colaterais desconhecidos.
  15. 15. Volkov et aL. (2011) investigaram a possibilidade de doenças autoimunes em células após a sua exposição a uma vasta gama de nanopartículas. O resultado foi claro e convincente: Todos os tipos de nanopartículas, em dois estudos diferentes, na Europa e nos EUA, causaram uma resposta idêntica em células humanas e nos pulmões de animais de laboratório. Monserrat (2011, 2012) demonstrou que animais aquáticos submetidos a fulerenos apresentam diferentes respostas, dependendo dos fatores abióticos aos quais estão expostos.
  16. 16. Concluindo... Pesquisas na área apresentam disparidades de resultados e muitos estudos não são conclusivos quanto a nanotoxicidade dos materiais. Há muitas questões que ainda precisam ser esclarecidas já que algumas nanoestruturas se apresentam biocompatíveis em determinadas situações. Frente a isto o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT- NC) mostrando sua preocupação com a saúde e o entorno, formou uma equipe que dedica-se a estudos relacionados à toxicidade dos nanomateriais de carbono, como forma de avaliar os possíveis impactos que podem ocorrer na saúde e no ambiente.
  17. 17. Referências B ibliográficas: Fischer Hans & Chan Warren. Nanotoxicity: the growing need for in vivo study. Curr Opin Biotechnol. Vol. 6, p.565-571. 2007. [PubMed]. Horcajada, Patrícia; et al. Metal-Organic Frameworks as Efficient Materials for Drug Delivery. Espanha: Vol. 45, p. 5974-5978. 2006. Disponível em http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200601878/abstract Monserrat, J. et al. Antioxidant responses in the polychaete Perinereis gualpensis (Nereididae) exposed to the carbon nanomaterial fullerene (C60). Chemistry and Ecology, v.27, n.1,p.43-48, 2011. ______________. Biologic Responses of Bacteria Communities Living at the Mucus Secretion of Common Carp (Cyprinus carpio) After Exposure to the Carbon Nanomaterial Fullerene (C60). Archives of Environmental Contamination and Toxicology, v.61, p.311-317, 2011 Novo, M.S.; Geracitano, L.A.; Henning, P. Padrão de relacionamento entre as nanociências, saúde e biologia: uma analise histórica utilizando o programa Citespace e algumas ferramentas foucaultianas. Revista História, Ciência e Saúde Manguinhos, Rio de Janeiro, no prelo. Pulskamp, K.; Diabate, S.; Krug, H. F.; Toxicol. Lett. 168, 1; 2007. Rattner, Henrique. Nanotecnologia – Para melhor ou para pior? Revista Espaço Acadêmico, n.41. 2004. Disponível em http://www.espacoacademico.com.br/041/41rattner.htm, acesso em 20/11/2011.
  18. 18. Reilly Raymond. Carbon Nanotubes: Potential Benefits and Risks of Nanotechnology in Nuclear Medicine. The Journal of Nuclear Medicine. Toronto: v.48, p.1039-1042. 2007. Rivera Gil, P.; Oberdorster, G.; Elder, A.; Puntes, V.; Parak, W. J.; ACS Nano, 4, 10. 2010. Roszek, Boris; Jong, Wim H. de & Geertsma, Robert E. Nanotechnology in medical applications: state-of- the-art in materials and devices. RIVM Report. 2005. Disponível em http://rivm.openrepository.com/rivm/bitstream/10029/7265/1/265001001.pdf Nuria & Marco, Pilar. Multifunctional nanoparticles – properties and prospects for their use in human medicine. Trends in Biotechnology. Barcelona: v.26, n.8, p.425-433. 2008 Volkov (2011). Disponível em http://www.euronanoforum2011.eu/yuri-volkov (acesso em 14/9/2012

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