Nanotecnologia: a engenharia da vida que promove avanços científicos sem precedentes

Um antibiótico capaz de destruir as bactérias mais resistentes sem afetar as células sadias do organismo. Uma tecnologia com alto poder de remoção de substâncias usada para despoluir rios e lagos. O que essas duas inovações têm em comum? A nanotecnologia ou “engenharia da vida”, como os pesquisadores gostam de chamar. Considerada estratégica para o desenvolvimento dos países, a nanotecnologia ajuda a promover avanços científicos sem precedentes para a história da humanidade. E não é de hoje. A verdade é que ela está presente em nossas vidas desde o início da experiência humana no planeta.
O conceito está ligado àquilo que é essencial da natureza para criar toda a diversidade da vida, ou seja, para melhor entender a nanotecnologia é preciso observar a natureza. É o que afirma o coordenador-geral de Desenvolvimento e Inovação em Tecnologias Convergentes e Habilitadoras do MCTIC, Leandro Berti.
“Podemos afirmar que a nanotecnologia é a engenharia da vida, pois as estruturas celulares são compostas e controladas por nanoestruturas. A principal forma de montagem molecular da nanoescala é a automontagem, um processo natural em que componentes separados ou ligados, espontaneamente, formam estruturas maiores. O material que compõe as estruturas celulares, como proteínas, enzimas e até mesmo o próprio DNA, são elementos naturais automontados em tamanho nano. Uma tira de DNA humano, por exemplo, possui em média 2 nanômetros (NM) de diâmetro e centenas de NM em comprimento”, explica Berti.
Segundo ele, a nanotecnologia não é uma nova indústria, mas “uma tecnologia transversal e disruptiva, dedicada à compreensão, controle e utilização das propriedades da matéria em nanoescala”, que equivale à 1 bilionésimo de metro.
Neste ambiente chamado de nanoescala, existe uma física completamente diferente, onde os fenômenos são muito distintos. “Normalmente, a nanotecnologia é apresentada como a tecnologia que trabalha em dimensões menores que um fio de cabelo, mas, na realidade, as nanoestruturas podem ter dimensões mil vezes menores que as de um glóbulo sanguíneo, um dos principais componentes do sangue. As nanoestruturas são tão pequenas, que somente podem ser observadas com o uso de microscópios especiais. Além disso, os fenômenos dominantes nesta escala são de natureza subcelular e, portanto, não obedecem à física clássica que conhecemos.”
Cores 
Segundo o coordenador do MCTIC, as cores também são influenciadas pela nanotecnologia. O sangue é vermelho por causa da hemoglobina, que possui 5 NM de diâmetro e uma estrutura chamada heme – outro tipo de molécula com um centro metálico de Ferro (Fe), que, por sua vez, captura as moléculas de Oxigênio (O2) que entram pelo pulmão, realizando a oxigenação sanguínea e a oxidação do Ferro, fornecendo a cor vermelha do sangue.
“Existem outras cores de sangue, como o sangue azul encontrado em animais do tipo caranguejo-ferradura, lulas, alguns moluscos e aranhas, que possuem a hemocianina de 35 NM de diâmetro com um composto organometálico com centro metálico de cobre. Ovos de certos pássaros também apresentam coloração estrutural devido à rugosidade de relevos manométricos, que definem o nível de brilho da cor final. Empresas estão estudando as propriedades fotônicas de nanoestruturas para criar roupas e cosméticos com cores reais, sem adição de pigmentos. Um grupo de pesquisadores de uma grande empresa norte-americana desenvolveu um novo sensor de baixo custo para câmeras térmicas, baseado nas nanoestruturas das asas da borboleta”, diz. 
Desta forma, a nanotecnologia vai ganhando terreno em todas as áreas do conhecimento, com aplicações na saúde, na aviação e na agricultura, por exemplo. As novas propriedades dos materiais conquistados a partir do entendimento e da utilização da nanotecnologia revolucionam não somente os produtos, mas também os bens de capital, como as máquinas para produção e a prestação de serviços, com inovações até pouco tempo inimagináveis.
Civilização Egípcia
Os primeiros homens a trabalhar com a nanotecnologia foram os egípcios, que inventaram a tinta nanquim, uma mistura do negro do fumo (fuligem), com dimensões manométricas, com goma arábica e água. Neste caso, a goma arábica dispersa as nanopartículas de carbono na solução e confere a necessária fluidez da tinta para escrita. “Mas o sabão é um dos melhores exemplos de automontagem encontrados fora da biologia”, esclarece Leandro Berti.
Segundo ele, há evidências de materiais semelhantes ao sabão encontrados em escavações na antiga Babilônia, além de registros egípcios e gregos, que demonstram a formulação de sabão com gordura animal e óleo vegetal e seu uso para tratamento de doenças de pele e para higiene pessoal. “Na realidade, a mistura de gordura com óleo em determinada proporção gera moléculas de sabão, que são nanoestruturas compostas de moléculas.”
Nanofármacos
Recentemente, pesquisadores usaram a técnica de “nanorigami” para criar nanorobôs capazes de se locomover e entregar medicamentos em células. “Apesar de recente, esse avanço abre novas possibilidades para o tratamento de doenças sem uso de medicamentos convencionais. A primeira geração de nanofármacos é o medicamento para tratamento do câncer, chamado Abraxane. Ele é a formulação em nanoescala de outro medicamento anticâncer chamado Doxorrubicina. Como este medicamento é nanoencapsulado por moléculas de lipídio, nesta forma, reduz efeitos colaterais e ajuda a concentrar o tratamento nos tecidos e regiões enfermas”, afirma Berti.
Nano no Brasil
O Brasil já possui um ecossistema para o desenvolvimento da nanotecnologia que abrange o setor público e o privado. Nesse ambiente, o Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias (SisNANO) é um conjunto de laboratórios direcionados à pesquisa, desenvolvimento e inovação em nanociências. Além disso, o Programa SisNANO é um dos principais eixos estruturantes da Iniciativa Brasileira de Nanotecnologia (IBN), lançada em 2013 pelo MCTIC para criar, integrar e fortalecer as ações do governo voltadas para o desenvolvimento da nanotecnologia, com foco na indústria brasileira.
Em parceria com a União Europeia, o Brasil também apoia o Projeto NANoREG, uma iniciativa europeia para disponibilizar os procedimentos padrões operacionais de avaliação da segurança de nanomateriais. O MCTIC está trabalhando para integrar essas frentes e ter uma solução completa para o desafio da avaliação e produção sustentável de nanomateriais e nanoprodutos no Brasil, em harmonia com a legislação global direcionada pela Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). “Neste contexto, teremos produtos nacionais aceitos por qualquer nação do planeta”, confirma Berti.
 
Fonte: Ascom/MCTIC