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Nanotecnologia para aplicações biomédicas

Cansaço psicológico

Nanotecnologia para aplicações biomédicas

Ideias

2020-01-11 às 06h00

Vasco Teixeira Vasco Teixeira

A Nanotecnologia está a revolucionar vários produtos que a indústria tem lançado nos mercados internacionais. Portugal não foge à regra e desde há vários anos que algumas universidades portuguesas, com destaque para a Universidade do Minho, e vários institutos de investigação científica e tecnológica, como o INL e o CENTI, dedicam uma forte atenção e investem nos recursos para o desenvolvimento da nanotecnologia no nosso país. Em Portugal já existem cerca de uma dezena de empresas dedicadas exclusivamente à nanotecnologia (a maioria spin offs e startups), sendo o maior investimento nacional a empresa Innovnano (produção à escala industrial de nanopartículas).

As expectativas para que a nanotecnologia melhore a segurança e a qualidade de vida dos cidadãos são elevadas, por se apresentar como uma aposta estratégica com grande potencial que se consubstancia na apresentação de novas soluções para problemas industriais através de técnicas de funcionalização e nanofabricação emergentes. A bionanotecnologia e nanomedicina contribuirão para a melhoria da saúde humana perspetivando-se desenvolvimentos de novos biomateriais, dispositivos e técnicas de deteção (por exemplo “lab-on-a-chip”), bem como recuperação biológica de órgãos e tecidos. Assim, questões como síntese, fabrico e caracterização de nanomateriais funcionais e nanoestruturas para aplicações biomédicas (nanotubos, nanofios, nanopartículas, biomateriais auto-organizados, nanomateriais à base de polímeros biodegradáveis, revestimentos nanoestrutu- rados, superfícies inteligentes, reconhecimento biomolecular, imagiologia médica, nanodiagnóstico e terapia, etc.) assumem um papel preponderante.
A Nanotecnologia constitui uma das áreas com um maior potencial de inovação, e com relação direta com a vida quotidiana dos cidadãos.

A nanotecnologia constitui, desde há muito, uma aposta estratégica da União Europeia. No âmbito do programa quadro Horizonte 2020 foram investidos cerca de 6 mil milhões de euros para o desenvolvimento das capacidades industriais da União Europeia em Tecnologias Facilitadoras Essenciais (que incluem a fotónica e a micro e nanoeletrónica; nanotecnologias; materiais avançados e tecnologias de processamento emergentes; e a biotecnologia).
A Nanotecnologia é uma área de investigação e desenvolvimento muito ampla e multidisciplinar que se baseia nos mais diversificados tipos de materiais (polímeros, cerâmicos, metais, semicondutores, compósitos e biomateriais) estruturados à escala nanométrica de modo a formar blocos de construção como clusters, nanopartículas, nanotubos e nanofibras que, por sua vez, são formados a partir de átomos ou moléculas. Materiais nanoestruturados são aqueles que apresentam pelo menos uma dimensão menor que 100 nanómetros (note-se que o diâmetro médio de um cabelo tem a espessura de cerca de 60 mil nanómetros).

A indústria dos setores saúde, biomédico, farmacêutico, indústria química, bem como a indústria da cosmética beneficiam dos desenvolvimentos da nanotecnologia. Nas áreas médica e farmacêutica já se está a evoluir para novas abordagens no diagnóstico e na terapêutica. Utilizam-se novos conceitos como os dos nanofármacos e da nanomedicina. A título de exemplo, quando alguém faz uma análise ao sangue, normalmente é extraída uma quantidade apreciável de sangue, que depois é enviado para um laboratório clínico e por lá demora alguns dias até ser realizada a informação do resultado dessa análise.

Recorrendo à nanotecnologia, e já existem vários projetos nesse sentido, é possível produzir um microchip (ou um sistema de nanodispositivos) que será ele próprio um laboratório sofisticado de análises clínicas (mas numa escala micro- ou nanométrica) e que fará a análise a uma pequena gota do sangue permitindo desde logo efetuar o despiste de várias doenças em poucos minutos. E são chips com um custo muito baixo, descartáveis, logo, facilmente produzidos e aplicados em larga escala no mercado.

Destaco também projetos inovadores de dispositivos que permitirão avanços consideráveis no diagnóstico médico: desenvolvimento de plataformas micro-nano para deteção ultra rápida e de baixo custo de agentes patogénicos, nanoarquiteturas inovadoras de dispositivos sensoriais com superfícies modificadas dos nanomateriais, que permitem otimizar a biofuncionalização superficial para imobilização dos microorganismos a detetar.
Muitas empresas da área têxtil utilizam a nanotecnologia para acrescentar valor aos seus produtos e para aplicações biomédicas. Por exemplo, é possível incorporar nanocápsulas nas fibras têxteis, que com o tempo vão libertando aromas ou princípios ativos químicos (por exemplo bactericidas ou repelentes de mosquitos que transmitem a malária) e consequentemente eliminando as bactérias, produtos com cada vez maior importância na sua utilização hospitalar e no dia a dia.

Em questões de segurança alimentar estão a ser desenvolvidos novos nanomateriais para sistemas de embalagens alimentares flexíveis, com o objetivo de aumen- tar a segurança alimentar conservando as suas características naturais, entre eles embalagens bioativas e nanofilmes transparentes de barreira ao oxigénio ou que evitam a proliferação de bactérias, etiquetas inteligentes e multisensoriais (capazes de detetar variações de temperatura, pH e presença de agentes patogénicos).

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