Como a nanotecnologia tem nos ajudado a combater o coronavírus?
Data: 19 de março de 2021.
Autores: Davi de Pontes Sousa, Dayenne Braz Corrêa da Silva, Ana Paula Bernardo dos Santos e Lívia Tenório Cerqueira Crespo.
Ilustradora: Marya Luísa Damasceno Oliveira..
Revisora: Lucineide Lima de Paulo.
Em tempos de pandemia, inovar usando a nanotecnologia tem sido de extrema importância. Pesquisadores vêm trabalhando diariamente para que o vírus seja combatido, usando abordagens de nanotecnologia para realizar descobertas direcionadas ao enfrentamento do vírus, seja no desenvolvimento de medicamentos e vacinas ou de máscaras e tecidos contendo nanopartículas. Pensando nisso, hoje nós viemos trazer algumas áreas que estão utilizando a nanotecnologia como ferramenta no combate ao coronavírus, desde a prevenção e o diagnóstico, até a terapia.
Como foi abordado na nossa nanocuriosidade sobre tecidos inteligentes, alguns pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), em parceria com a empresa Nanox e apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), criaram um tecido composto por nanopartículas de prata e sílica que é capaz de combater o coronavírus. Segundo eles, o tecido é capaz de eliminar o vírus em pouquíssimos minutos. A tecnologia também foi testada e comprovada por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) e o composto apresentou uma eficiência de 99,9%. A eficácia desse tecido inteligente foi alta e, por isso, ele já está sendo utilizado em jalecos para profissionais da área de saúde que estão trabalhando na linha de frente do combate ao coronavírus e também em máscaras que estão disponíveis no mercado.
Figura 1: Tecidos com nanopartículas de prata.
Fonte: G1
Outra inovação, criada para impedir a proliferação do vírus em tecidos, foi o Protec-20, um produto à base de nanopartículas de prata que pode ser utilizado na fiação ou no tingimento da roupa, tendo uma vida útil de 20 até 70 lavagens. Os testes comprovaram eficácia de 99,9% desse produto contra o vírus e as bactérias que podem hospedá-los. Ele já vem sendo utilizado na rede pública de saúde e ainda não é comercializado diretamente ao público.
Além de máscaras contendo nanopartículas de prata a partir das tecnologias descritas anteriormente, pesquisadores desenvolveram ainda uma máscara com Grafeno. Essa máscara garante a não aderência de gotículas na sua superfície, já que o composto é hidrofóbico, ou seja, não tem afinidade com a água. Além disso, quando exposta aos raios solares, atinge a temperatura de até 80 °C, capaz de eliminar vírus e bactérias, de acordo com os autores do trabalho.
Figura 2: Máscara revestida de grafeno
Fonte: Rama Krishna Alla
Pesquisadores da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, estão desenvolvendo uma máscara do tipo cirúrgica contendo nanofibras biodegradáveis. Essas nanofibras se diferem das fibras de algodão especialmente no diâmetro. Enquanto as fibras dos tecidos que conhecemos têm cerca de 18.000 nm de espessura (e um fio de cabelo tem 30.000 nm), as nanofibras são da ordem de 1-1.000 nanômetros. Ou seja, são muito mais finas que a fibra têxtil comum e, assim, conseguem barrar a passagem dos vírus. Isso ocorre porque, ao aumentar a quantidade de camadas deste material, aumenta-se a efetividade da proteção, chegando a bloquear em 98% a passagem dos microrganismos, um valor considerado alto de prevenção.
Figura 3: Protótipo de máscara respiratória a partir de Nanofibras Biodegradáveis
Fonte: Portal UTFPR
A nanotecnologia também tem se mostrado útil com nanofilmes de quitosana, substância derivada da casca do camarão. A máscara, denominada Vesta, vem sendo desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Brasília. De acordo com seus criadores, ela consegue reter 95% de partículas sólidas, líquidas, oleosas e aerossóis, além de inativar os vírus e outros microorganismos, devido à ação bactericida da quitosana. Atualmente, o produto encontra-se em fase de ensaios clínicos com profissionais de saúde de um hospital de Brasília.
Figura 4: Máscara com nanofilme de quitosana capaz de barrar vírus
Fonte: Exame
Na área de desinfetantes, aqui, no Brasil, a empresa Ambipar desenvolveu o Ambiclean, composto por nanopartículas e reagentes que garantem a prevenção do vírus por longos períodos. A partir dos testes realizados, foi observado que o produto é capaz de assegurar a inativação e eliminação do vírus por 24 horas, além de eliminá-lo completamente ao aplicá-lo em qualquer superfície. As empresas que utilizam esse produto já destacam a praticidade e maior segurança com menor rotatividade, pois os processos de limpeza podem ser refeitos com intervalo de 24 horas, mesmo em ambientes com grande circulação de pessoas.
A nanotecnologia também se faz presente no campo de diagnóstico do coronavírus Covid-19. Foram desenvolvidos sistemas (respeitando as recomendações da Organização Mundial da Saúde – OMS) que priorizam o diagnóstico genético ou proteico com base nos sistemas Point-of-Care (POC) para Covid-19. Esses sistemas são compostos por kits à base de algumas nanopartículas, para diagnóstico da doença de maneira simples, sem a necessidade de grandes equipamentos e que até podem ser manuseados pelo próprio paciente.
Em outro grupo de estudo, Chen e colaboradores relataram o uso de chips de diagnóstico com nanopartículas de poliestireno para detecção de anticorpos anti-SARS-COV-2 em amostras de soro humano. Com isso, a importância da nanotecnologia vem aumentando cada vez mais na fabricação desses kits de diagnóstico rápido. Outro bom exemplo é o sistema que utiliza grafeno para detectar o vírus SARS-COV-2 em concentrações muitíssimo baixas. Esses dispositivos são de simples manuseio e a presença de anticorpos é revelada numa tira de papel do dispositivo na forma de listras coloridas, indicando se o resultado deu positivo ou negativo.
Figura 5: Desenho e fabricação do ensaio desenvolvido. (A) Tira de teste de fluxo lateral. (B) Ensaio
Fonte: Portal IFSC
Há também um trabalho promissor com nanopartículas magnéticas (nanoímãs) para extrair material genético do vírus da SARS-CoV-2 em amostras de pacientes, de maneira mais rápida – o que permitiria que os testes convencionais apresentassem resultados em um intervalo de tempo bem menor. Este método combina as etapas de análise e ligação em uma única fase. O processo simplificado pode purificar o RNA viral de várias amostras em 20 minutos.
Anteriormente em uma das nossas nanocuriosidades falamos sobre Fulerenos, nela nós explicamos como nanopartículas são capazes de “transportar” um fármaco para regiões danificadas do nosso corpo. Na área de terapia para tratar danos causados pela COVID-19, já é possível utilizar a nanotecnologia para levar um medicamento através do nosso corpo para liberá-lo em uma região específica. Nesse caso, os fármacos seriam levados para locais inflamados, diminuindo o incômodo nos pacientes.
O mundo ainda precisa se desenvolver em diversas áreas para que possa lidar com a pandemia de maneira correta, por isso hoje, perante ao momento em que estamos vivendo, a nanotecnologia e a nanociência vem como uma grande ferramenta para nos ajudar na prevenção, diagnóstico e tratamento dessa virose. Vamos seguir com nossas máscaras, sabendo que, com grafeno, nanofibras ou nanofilmes elas se tornam ainda mais eficazes.
Fontes:
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