Publicado
20 de nov de 2009
Na década de 1980, a onda era o universo “micro”. Dentro desse universo, a microeletrônica ocupava um espaço importante. Nessa época, a indústria brasileira basicamente copiava o que se fazia lá fora. Vivíamos um período de forte retração da produção industrial e de estagnação econômica. Dado o contexto histórico, nessa época ninguém acreditava que o Brasil teria oportunidade de competir em tecnologias de ponta. Por conta disso, a produção nacional na área da microeletrônica não foi incentivada e recursos humanos especializados não foram formados. Como dizem por aí, perdemos esse bonde.
Na década de 1990, ocorreu a abertura do mercado brasileiro, “globalização” caiu na boca do povo, a internet começou a dar seus primeiros passos, o fim da Guerra Fria resultou numa nova configuração de poderes no mundo e os olhos dos cientistas se voltaram para uma dimensão mil vezes menor que a do micrometro. Desde então, o interesse sobre as “nanocoisas” vem crescendo exponencialmente. Hoje, há mais de 1000 produtos nanotecnológicos no mercado mundial e estudos de prospecção apontam uma tendência de crescimento da área que se estenderá até pelo menos 2050. Não é a toa que a nanotecnologia é considerada como área portadora de futuro pelo governo federal. Além disso, o empresariado brasileiro está acordando para o fato de que não é possível crescer sem inovar. Tomara que, este bonde, o Brasil não perca.
Publicado
16 de nov de 2009
De tempos em tempos tenho publicado aqui algumas imagens de microscopia eletrônica de “nanocoisas”, cujas formas são tão interessantes, que acabaram sendo premiadas no concurso Science as Art, promovido todo ano pela Materials Research Society (
MRS). As imagens de microscopia eletrônica são obtidas em escala de cinza – alguns “artistas” usam programas como Photoshop para colorizá-las e realçar sua beleza.
No Brasil, uma iniciativa semelhante foi feita, no que se refere à divulgação das coisas nanométricas sob o ponto de vista estético. Há um tempo atrás recebi um e-mail do Centro Multidisciplinar para o Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CMDMC) com indicação para um
link sobre “Nanoarte“. Abri o link e tive uma grata surpresa: as imagens são lindas! Selecionei quatro de forma aleatória para deleite do leitor, mas recomendo que todas sejam vistas.
A ideia é encabeçada pelo professor
Elson Longo, do Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Os créditos das imagens são de Rorivaldo de Camargo, técnico em microscopia, e Ricardo Tranquilin, mestrando. Belas imagens e bela iniciativa.
OBS.: As imagens do projeto são de materiais cerâmicos em pó. A única coisa que senti falta no site foi de uma indicação mais específica do que é composta cada imagem e detalhes da técnica empregada para obter cada uma.
Publicado
14 de nov de 2009
A
Biolab Sanus Farmacêutica lançou hoje pela manhã em São Paulo, no Teatro WTC, o primeiro fotoprotetor contendo nanocápsulas biodegradáveis com tecnologia totalmente desenvolvida no Brasil. E eu estive lá para presenciar tudo. O evento em si foi caprichadíssimo. Estavam presentes representantes do governo Federal e do governo do Estado de São Paulo, da
ABIFINA, membros da classe médica, toda a diretoria da Biolab e uma comitiva da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (euzinha incluída). No encerramento, fomos brindados com um emocionante recital de músicos eruditos do Rio Grande do Sul. Mas não se preocupe, caro leitor – encerro aqui meu momento Amaury Jr. Minha intenção é trazer outros aspectos desse evento.
O Photoprot, nome comercial do fotoprotetor contendo nanocápsulas, é fruto de uma parceria entre a empresa Biolab e a Universidade Federal do Rio Grande do Sul, com apoio da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), e foi desenvolvido pelo grupo de pesquisa coordenado pelas professoras Sílvia Guterres e Adriana Pohlmann. O fotoprotetor lançado hoje pela Biolab é feito de nanocápsulas biodegradáveis, ou seja, elas rapidamente se degradam em pequenas moléculas naturalmente presentes nos organismos vivos após seu uso, sem danos ao ambiente ou à saúde do consumidor. Uma de suas vantagens consiste em aumentar o tempo de permanência dos componentes ativos na pele.
“O Photoprot nasce da tão propagada e pouco praticada parceria público-privada. O conhecimento da universidade precisa ser trazido para dentro da indústria”, afirmou o Diretor da Biolab, Dante Alário Jr. De acordo com ele, há um esgotamento do modelo que a indústria farmacêutica vem praticando no que se refere a moléculas inovadoras, e o caminho para inovar nesse cenário passa pela nanotecnologia. “Esse momento coroa um trabalho de quatro anos”, disse a professora Sílvia Guterres, ao apresentar a tecnologia de nanocápsulas biodegradáveis (denominada Nanophoton®) para o público presente. E isso é só o início, pois de acordo com Dante, o Photoprot é o primeiro de uma geração de produtos à base de nanotecnologia que a Biolab vem desenvolvendo e irá lançar no mercado em breve.
A nanotecnologia é apontada por muitos como uma oportunidade para o Brasil aumentar de forma expressiva sua competitividade tecnológica no mercado mundial. Concordo com essa visão. Durante o evento, tive a oportunidade de conversar brevemente com o Prof. Mario Baibich, diretor de Política e Programas Temáticos da Secretaria de Políticas e Programas de Pesquisa e Desenvolvimento (Seped/MCT), e ele afirmou que vem trabalhando ativamente para convencer os membros da câmara de deputados do quão estratégico é investir em nanotecnologia no Brasil. Cabe salientar que esse tipo de iniciativa é bastante recente no nosso país. “Há cerca de seis anos atrás, não se falava em inovação. Quando iniciei na indústria, há 17 anos, era preciso ir a bibliotecas de universidades para pesquisar, era tudo muito difícil”, contou-me a Gerente de P&D; da Biolab, Solange Soares. Essa realidade faz parte cada vez mais do passado, pois conforme ela, “hoje não é possível crescer sem inovação”.
Nas palavras de Dante Alário Jr., “este é um momento histórico para a indústria farmacêutica nacional, (…) e o Photoprot marca uma vitória da pesquisa nacional, tão posta em dúvida. Esta é a prova concreta da capacidade da indústria brasileira em inovar”.
P.S.: Aproveitei para ler, durante a viagem de avião,
Além de Darwin, de autoria do jornalista
Reinaldo José Lopes. Ainda não acabei (falta 1/3 do livro), mas até agora me diverti à beça, e aprendi várias coisas legais sobre a teoria evolucionista. Recomendo.
UPDATE 21/01/2010: A Pesquisa FAPESP Online publicou uma matéria sobre o Photoprot,
aqui.
Publicado
12 de nov de 2009
O
Editorial da última Nature Nanotechnology (nov. 2009) trouxe uma discussão bastante pertinente sobre como é importante que os cientistas que trabalham com nanociência e nanotecnologia comuniquem ao público leigo quais tem sido seus resultados de pesquisa e que produtos eles estão desenvolvendo. O assunto já havia sido levantado há cerca de um mês atrás, com a publicação do relatório
Reconfigurando Responsabilidades – Aprofundando o Debate sobre a Nanotecnologia, de autoria de um grupo de cientistas europeus. Infelizmente, por força de alguns compromissos (eles sempre vem todos juntos!), não pude dar a devida atenção ao relatório na época, mas nem por isso esqueci do assunto.
O grande receio do pessoal da área é que a reação pública à nanotecnologia seja semelhante àquela ocorrida há alguns anos atrás com o surgimento dos organismos geneticamente modificados, onde a aversão aos riscos foi tão grande que muitas informações desencontradas e até absurdas foram tomadas como corretas por uma parcela significativa da população. Um dos grandes erros da época foi limitar o debate público sobre os alimentos geneticamente modificados. É justamente nessa linha de raciocínio que tanto o relatório europeu quanto o editorial da Nature defendem que os debates sobre riscos e benefícios da nanotecnologia não devem se restringir aos muros da academia ou das grandes corporações. Concordo plenamente com esse posicionamento.
É preciso trazer a sociedade para a esfera dos debate – afinal, é esta sociedade que sofrerá os impactos (inclusive éticos e sociais) da nanotecnologia. Mas para que o debate seja profícuo, primeiro as pessoas precisam SABER o que é nanotecnologia. E a maioria não sabe. Uma pesquisa realizada pelo PEN em 2007 mostrou que 42 % dos norte-americanos entrevistados nunca haviam ouvido falar em nanotecnologia. A mesma pesquisa demonstrou que 51 % não tinham opinião formada sobre seus riscos e benefícios. Uma pesquisa feita pelo MCT no mesmo ano mostrou que 84 % dos brasileiros entrevistados não conheciam nenhuma instituição dedicada a fazer pesquisa em nosso país. Essa mesma pesquisa demonstrou que a nanotecnologia é uma das áreas mais importantes a ser desenvolvida no Brasil nos próximos anos apenas na opinião de 3 % dos entrevistados. Além disso, a grande maioria (73 %) se informava pouco ou nada sobre ciência e tecnologia, principalmente por não entendê-las. No entanto, 41 % afirmaram ter muito interesse por ciência e tecnologia (!). Os resultados apontados por essas pesquisas demonstram o quão importante é a divulgação científica feita de forma atraente, acessível e com qualidade de conteúdo e o quanto essa demanda ainda não foi satisfeita. Nesse contexto, divulgação científica é um compromisso social de quem constrói a ciência. Um trabalho interessante tem sido feito nesse sentido pela
rede Renanossoma, que une pesquisadores de todas as áreas da ciência para discutir os impactos ambientais e sociais das nanotecnologias.
Terei a oportunidade de falar sobre a divulgação da nanobiotecnologia pela mídia e de debater a respeito da divulgação científica feita com o auxílio das novas mídias, juntamente com o jornalista de ciência da Folha de São Paulo
Reinaldo José Lopes e o acadêmico de ciências biológicas
Luiz Felipe Benites, hoje à noite, na Unisinos. Programação
aqui (se você mora na região metropolitana de Porto Alegre, ainda dá tempo de aproveitar o evento!).
Publicado
11 de nov de 2009
Sigo o consultor do
Project on Emerging Nanotechnologies (PEN),
Andrew Maynard, no Twitter. Foi lá que vi um
link sobre um video interessante a respeito dos impactos da nanotecnologia, promovido pela
ChemMatters, da American Chemical Society. Infelizmente o vídeo está em inglês e sou uma negação para inserir legendas, mas só as imagens já valem o click!
Publicado
9 de nov de 2009
(Origem da foto aqui)Hoje é o dia em que o astrônomo americano
Carl Sagan (1934-1996) completaria 75 anos de vida, e em homenagem a esse ilustre cientista e divulgador da ciência, comemoramos hoje o
Carl Sagan Day!
Para quem não o conhece, recomendo fortemente a leitura de um de seus ótimos livros, cujo título é O Mundo Assombrado Pelos Demônios. Nesse livro, o autor discorre com maestria sobre as relações entre os mitos, as pesudociências, nossos medos e desejos, bem como as relações entre a ciência e a sociedade, numa linguagem bem acessível e até irreverente.
Como já dizia o próprio:
“Mais vale acender uma vela do que maldizer a escuridão”.
P.S.: Vale dar uma olhada na coletânea de entrevistas e textos de e sobre Carl Sagan, no
Ceticismo Aberto.
Publicado
8 de nov de 2009
Pode não parecer à primeira vista, mas para um fármaco chegar ao cérebro, ele precisa ser especial. Está pensando que é qualquer um que pode passar pela barreira hematoencefálica?
Se a última palavra embaralhou, eu explico: barreira hematoencefálica nada mais é que o conjunto de células super-ultra-mega unidas que compõem os vasos sanguíneos do cérebro. Os espaços entre essas células são tão pequenos que praticamente nada as atravessa. Você deve estar pensando: como os nutrientes que estão no sangue chegam ao cérebro, se nada passa pela barreira? Moléculas maiores, como a glicose, passam do sangue para o tecido cerebral através de mecanismos especiais sofisticados, envolvendo “transportadores” que permitem sua passagem de forma seletiva. Moral da história: a entrada de substâncias no cérebro é algo altamente controlado, e não é para qualquer molécula não!
A barreira hematoencefálica é uma complicação a mais para quem desenvolve novas moléculas para o tratamento de doenças cerebrais – é preciso que o fámaco chegue no local da doença para poder agir. Se é difícil fazer uma molécula atravessar a barreira, a nanobiotecnologia pode dar a ela um passe VIP e facilitar as coisas: quando encapsulamos uma molécula em uma nanopartícula e revestimos a mesma com polissorbato 80, conseguimos fazer com que ela atravesse a barreira hematoencefálica e atinja o tecido cerebral.
Quer um exemplo dessa estratégia? Pesquisadores da Índia e da Malásia encapsularam rivastigmina, um fármaco usado no combate ao Mal de Alzheimer, em nanopartículas poliméricas. Metade das nanopartículas foi revestida com 1% de polissorbato 80 e outra metade não foi. Ratos foram tratados de três maneiras diferentes: 1) com rivastigmina não-encapsulada, 2) com rivastigmina em nanopartículas poliméricas sem polissorbato 80, e 3) com rivastigmina em nanopartículas poliméricas revestidas por polissorbato 80. O resultado pode ser visto claramente no gráfico abaixo:
As setas coloridas, cuja adição na figura é por minha conta, indicam a concentração de fármaco que atravessou a barreira hematoencefálica e chegou ao tecido cerebral. A seta vermelha aponta para o fármaco encapsulado em nanopartículas revestidas com polissorbato 80. Fica evidente que a concentração de fármaco no cérebro, neste caso, é muito maior que aquela proporcionada pela encapsulação em nanopartículas sem polissorbato 80 (seta verde). Por sua vez, encapsular a rivastigmina em nanopartículas sem polissorbato 80 (seta verde) dá o mesmo resultado que administrá-la da forma convencional – sem uso da nanotecnologia (seta amarela).
A conclusão? Nanopartículas revestidas com polissorbato 80 fizeram com que mais fármaco chegasse ao tecido cerebral – isso é positivo, ja que mais fármaco no local de ação aumenta a eficácia do tratamento. Essa estratégia é válida não só para o Mal de Alzheimer, mas também para tumores e outras desordens cerebrais.
Uma pequena observação…
Como fica evidente no gráfico, a rivastigmina chegou a outros locais além do cérebro: fígado, baço, pulmões, rins. Isso demonstra que nem sempre é possível atingir o ideal, que é fazer com que o fármaco chegue apenas ao local de ação no corpo (no caso, o cérebro). Embora mais fármaco chegue ao cérebro usando a estratégia do polissorbato 80, o paciente não estará livre de potenciais efeitos adversos causados pela chegada do fármaco em outros locais que não são o alvo, tal qual já acontece em um tratamento convencional que não emprega nanotecnologia.
WILSON, B., SAMANTA, M., SANTHI, K., KUMAR, K., PARAMAKRISHNAN, N., & SURESH, B. (2008). Poly(n-butylcyanoacrylate) nanoparticles coated with polysorbate 80 for the targeted delivery of rivastigmine into the brain to treat Alzheimer’s disease Brain Research, 1200, 159-168 DOI: 10.1016/j.brainres.2008.01.039
Publicado
3 de nov de 2009
Intrigado com o título do post?
Antes que elucubrações filosóficas surjam na sua mente, esclareço que a desunião à qual me refiro é de células. Células? Sim, das células que recobrem a parede dos vasos sanguíneos. O conjunto dessas células é chamado de epitélio endotélio (update 10/11/09: termo gentil e devidamente corrigido pelo Gabriel). Em tecidos sadios, essas células são bem próximas umas das outras. Apenas pequenas moléculas podem atravessar os espaços entre elas, passando do sangue para os tecidos vizinhos. No entanto, em regiões inflamadas ou mesmo em regiões atacadas por tumores, essas células estão menos unidas entre si que aquelas de regiões sadias.
E por que essa “desunião” pode ajudar a salvar vidas?
Os fármacos em geral são pequenos o suficiente para atravessar o endotélio em todas (ou quase todas) as regiões do corpo, chegando tanto nas regiões-alvo quanto em outras regiões que não estão relacionadas à doença. Isso origina muitos dos efeitos adversos dos medicamentos, porque os fármacos acabam atuando onde devem e onde “não devem”. No entanto, se esses fármacos estiverem encapsulados dentro de nanopartículas de 50 a 300 nm (em média), eles não serão capazes de atravessar a parede dos vasos de regiões sadias do organismo (o espaço entre essas células é de apenas 15 a 30 nm). Seria como tentar fazer um elefante passar pela porta da cozinha! No entanto, os espaços entre as células de regiões inflamadas ou tumorais é grande o suficiente para permitir a passagem dos elef.. ops, das nanopartículas.
(Origem da imagem: aqui)
Pense comigo: se as nanopartículas passam apenas pela parede dos vasos nas regiões com tumor, a consequência é um acúmulo das nanopartículas no tecido tumoral vizinho ao vaso sanguíneo, certo? O pessoal da área de nanobiotecnologia chama essa estratégia de vetorização de efeito EPR (sigla em inglês que significa permeabilidade e retenção aumentados). A ilustração acima mostra como ocorre acúmulo de nanopartículas em regiões tumorais devido ao efeito EPR.
Quer um exemplo? Pesquisadores da Duke University encapsularam doxorrubicina (um fármaco usado na terapia do câncer) em nanopartículas e observaram uma completa regressão de tumores em ratos, após uma única injeção. O mesmo não foi observado para a doxorrubicina não-encapsulada. Além disso, os ratos toleraram uma dose quatro vezes maior de doxorrubicina quando esta estava encapsulada nas nanopartículas. Essas duas observações (aumento da efetividade e redução da toxicidade do fármaco) são consequência direta da vetorização do fármaco nanoencapsulado por meio do efeito EPR. Embora este ainda seja um estudo em andamento, já há produtos disponíveis no mercado para tratamento do câncer através desse princípio, tal como o
Doxil(R).
Fonte sobre o estudo:
EurekAlert! (assim que sair o DOI do artigo na página da Nature Materials, publicarei aqui).
Glossário:
Vetorização: promoção do acúmulo de fármaco em um órgão ou tecido específico de forma quantitativa e seletiva, independentemente da via e método de administração.
Vi um link sobre o estudo citado acima via @ (Siga a Tati Nahas no Twitter e fique por dentro de tudo o que a mídia veicula sobre ciência e tecnologia)
Publicado
30 de out de 2009
Essa é a imagem de um cristal de ouro obtida por Microscopia de Força Atômica, que ganhou o segundo lugar do prêmio Science as Art de 2008, promovido pela
MRS. A “artista” é Violeta Navarro, da Universidad Complutense de Madrid (Espanha).
(Na minha graduação, eu tive uma colega que dizia que o sonho dela era ainda ver um átomo. Bem… aí está, um monte deles!) Enjoy.
Glossário:
Microscopia de Força Atômica (AFM, da sigla em inglês): permite visualizar átomos sobre superfícies (tal qual na imagem acima). Nessa técnica, uma ponteira altamente precisa passa pela amostra e é elevada quando há um átomo na superfície. O sistema do microscópio entende que a elevação da ponteira é um átomo e faz um registro que é convertido em pixels pelo computador.
Publicado
28 de out de 2009
Como
já citado aqui nesse blog, o fullereno ganhou o título de molécula do ano de 1991, da revista Science. Para uma molécula, é tão impactante quanto é para uma pessoa sair na capa da Newsweek e ser considerada personalidade do ano!
Mas o que é que o fullereno tem?
Sinais de uma molécula com 60 carbonos já haviam sido detectados fora da Terra na década de 1980. Sua organização estrutural (ou seja, como os átomos se conectam entre si) era um mistério para todos. Como cargas d’água poderia existir na natureza uma molécula com 60 átomos de carbono e nada mais? Como os átomos se ligariam? É aí que a história toma um rumo inusitado. A inspiração que forneceu essa resposta não estava nos laboratórios, mas sim na arquitetura!
Richard Buckminster (“Bucky”) Fuller (1895 – 1983) foi um arquiteto americano que se destacou por propor estruturas chamadas cúpulas geodésicas, que são estruturas ao mesmo tempo muito leves e muito resistentes. A forma como elas são construídas permite que grandes espaços sejam cobertos sem a necessidade de suportes internos, como colunas. Uma dessas cúpulas foi construída para a Exposição Internacional de Montreal de 1967 (EXPO 67). O químico Harold Kroto havia passeado por baixo dela na época com sua família e havia ficado fascinado com o design dessas cúpulas.
Imagem de uma cúpula geodésica (fonte aqui)
Veja como é a vida: uns quinze anos depois, com um intrincado quebra-cabeça da natureza em mente – como 60 carbonos podem formar uma molécula? –, Harold Kroto e demais membros da equipe de pesquisadores que estudavam o assunto, como James Heath, Sean O’Brien, Robert Curl e Richard Smalley, tiveram um insight! E se essa molécula com 60 átomos de carbono estivesse organizada como uma cúpula geodésica de Buckminster Fuller? Isso explicaria muita coisa! E, de fato, é assim que essas moléculas se organizam e é devido a isso que elas foram batizadas de fullerenos, ou buckybolas – uma singela homenagem do mundo da física a uma grande figura do design arquitetônico.
Nas cúpulas geodésicas, uma série de triângulos formam pentágonos e hexágonos, que são a chave para obter formas esféricas a partir de um objeto de faces planas. A forma mais esférica possível usando esse princípio é obtida com 12 pentágonos e 20 hexágonos (a base matemática das cúpulas geodésicas pode ser compreendida a partir de dois famosos teoremas: o teorema de Euler e o teorema de Descartes). Mas porque esferas? Na natureza, tudo tende ao estado de menor energia. A geometria esférica é preferida porque é menos energética que as outras formas geométricas, tais como quadrados e triângulos (é por isso, p. ex., que as gotinhas de água na superfície das folhas são esféricas, e não quadradas ou triangulares).
Depois de saber de tudo isso, é fácil perceber que não é à toa que os 60 átomos de carbono de um fullereno se organizam como 12 pentágonos e 20 hexágonos (tal qual uma bola de futebol!). Essa “arquitetura” do fullereno confere a ele alta resistência conjugada com alta leveza – eis um dos motivos que torna essa molécula tão interessante. E não são só eles que se organizam de tal forma … vírus e quasi-cristais também apresentam uma arquitetura semelhante à das cúpulas geodésicas de Buckminster Fuller.
No início dos anos 1990, o grupo de Richard Smalley, do qual Harold Kroto fazia parte, conseguiu obter formas estáveis de fullereno em laboratório. Desde então, o estudo dos fullerenos e suas aplicações vem ganhando cada vez mais espaço em áreas tão díspares quanto a aeronáutica e a terapia fotodinâmica contra o câncer. Compostos semelhantes foram produzidos com número de carbonos diferente de 60, e fullereno acabou se tornando a designação de toda essa família de compostos, e não apenas da molécula com 60 átomos de carbono.
Para quem quiser saber mais sobre fullerenos e nanotubos de carbono, é só acessar o link de um artigo interessante publicado na Ciência Hoje, de autoria de Rodrigo B. capaz e Hélio Chacham.
De tempos em tempos tenho publicado aqui algumas imagens de microscopia eletrônica de “nanocoisas”, cujas formas são tão interessantes, que acabaram sendo premiadas no concurso Science as Art, promovido todo ano pela Materials Research Society (MRS). As imagens de microscopia eletrônica são obtidas em escala de cinza – alguns “artistas” usam programas como Photoshop para colorizá-las e realçar sua beleza. 
(Origem da imagem: aqui)
