Cientistas norte-americanos surpreenderam o mundo, no dia 20 de maio, ao anunciarem a criação de uma célula viva sintética contendo DNA feito em laboratório. O primeiro organismo vivo completamente montado pelo homem recebeu o nome de Mucoplasma mycoides JCVI-syn 1.0.
No dia seguinte ao anúncio, autoridades do Vaticano e da igreja italiana divulgaram que, apesar da grande descoberta, os cientistas não devem brincar de Deus. Mas é exatamente isso que acontece quando se trata da nanotecnologia, ciência que manipula partículas menores para obter novos materiais numa escala da ordem de 30 a noventa micrometros – algo mil vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo.
“A nanotecnologia é a última fronteira da ciência e da tecnologia. Porque quando o homem adquiriu a capacidade de lidar com nano, conseguiu então trabalhar com perfeição, colocar átomos e moléculas em situação estratégica e gerar materiais quase que perfeitos, com desempenho imenso”, explica Henrique Toma, professor do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP).
A ciência começou na década de 1980, quando pesquisadores da IBM suíça desenvolveram um microscópio capaz de visualizar um átomo permitindo a manipulação da pequena parte. Marcos Pimenta, professor e pesquisador do Instituto de Física da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), completa que os estudos na área se aprofundaram no resto do mundo durante a década de 1990, mas só se tornaram efetivos, no Brasil, no início dos anos 2000.
A nanotecnologia permeia todos os setores econômicos por permitir avanços em qualquer atividade humana. O pesquisador da Rede Nacional de Nanotecnologia para Agronegócio da Embrapa, José Manoel Marconcini, lembra que já convivemos com produtos modificados por essa ciência no dia-a-dia.
Tecnologias já em uso
Se hoje os telefones celulares possuem muito mais comandos num espaço surpreendente menor do que os primeiros aparelhos desenvolvidos nos anos 1980 é por influencia da nanotecnologia. “Com o tempo esse conceito foi migrando para outras áreas, como na medicina, veterinária, agricultura, e nas engenharias, onde podemos aumentar a resistência mecânica de alguns materiais adicionando nanoestruturas neles”, continua Marconcini.
A nano é um caminho que está sendo trilhado por um número cada vez maior de empresas e centros de pesquisas. A Embrapa desenvolve fertilizantes e pesticidas de componentes nanométricos. Em estruturas menores, esses insumos podem ser liberados de forma mais controlada, evitando desperdícios num campo estratégico para o país. Apesar de ser uma potência agrícola, o Brasil é altamente dependente da compra externa de fertilizantes, a exemplo do fósforo – a agroindústria nacional importa todos os anos 70% do fósforo que consome.
A Embrapa também desenvolveu nos últimos anos duas tecnologias de conceito nano: a língua e o nariz eletrônicos. “Visualmente [a língua eletrônica], são placas pequenas de vidro com uma estrutura metálica. Por cima disso, é colocado uma camada nanométrica que vai responder eletricamente ao líquido posto sobre as placas. Cada sensor vai te dar um sinal elétrico que passará por um conjunto de softwares que, no final, te darão um resultado da qualidade do líquido que você está examinado”, explica Marconcini.
O nariz eletrônico tem o mesmo “espírito”, mas, ao invés de analisar líquidos são medidos gases. O trabalho da empresa pública está sendo realizado em parceria com a iniciativa privada para que as tecnologias sejam efetivamente transformadas em produtos comercializáveis.
O interesse econômico da nanotecnologia tem sido cada vez mais intenso também na medicina. O Instituto de Química da USP desenvolve nanopartículas que, injetadas no carpo de pacientes ligam-se aos tumores, facilitando a descoberta de células cancerígenas. “Assim, é possível encontrar o tumor antes de qualquer outra técnica existente”, reforça Toma.
“Uma experiência interessante é ligar nanopartículas magnéticas a nanopartículas de ouro. Com isso tenho uma nanopartícula de ouro nanomagnética. Então, se a grudo em uma célula tumoral, venho em seguida com um imã e separo a célula cancerígena. Eu direciono o movimento ao medicamento com um imã dentro do organismo. É isso que chamo de nanorobo que, na realidade, são nanopartículas modificadas que a gente pode controlar o movimento, posicionamento e ação delas”, completa.
O professor explica que o aumento de pesquisas em ciência nano na medicina farmacêutica levará a redução das doses de drogas ingeridas pelos pacientes e, consequentemente, do grau de toxidade dos remédios.
Eduardo Caritá, diretor de tecnologia da empresa Mikrom, diz que a qualificação e certificação de materiais nanométricos tem sido um desafio no mundo inteiro. A saída para certificadoras, como a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) seria aumentar acordos de cooperação com universidades e centros de excelência nos próximos anos para estabelecer novos métodos e infra-estrutura adequada na analise de produtos com tecnologia nano.
João Carlos Lêdo, mestre em bioética do Centro Universitário São Camilo, atenta para os riscos da nanotecnologia, ainda pouco explorados. “As partículas de ouro tem capacidade de entrar numa célula sem serem detectadas, e aí podemos matar uma célula cancerosa. O problema são aquelas que se tornam tóxicas para o corpo humano, como as contidas em nanotubos de carbono. Essa tem sido uma discussão recorrente, pois podem entrar nos pulmões e numa série de tecidos orgânicos”, ressalta.
Marconcini, da Embrapa, reconhece os riscos, e reforça que os estudos com nanopartículas devem ser feitos seguindo os mesmos critérios de toxidade que outras substâncias tradicionais.
Um ponto interessante dessa ciência é que muitos elementos, quando em categorias nanométricas, mudam suas propriedades físico-químicas. Mas, em geral, o observado pelos cientistas é que o impacto da aplicação de substâncias nanoparticuladas, em relação às de tamanho convencional, é maior. A explicação simplista para o fenômeno é porque quanto mais particulada for uma substância maior será sua área de contato para que as reações físico-químicas ocorram, tornando todo processo mais rápido.
Investimentos mundiais
Dados do Instituto Inovação revelam que a comercialização de produtos e serviços com nanotecnologia já movimenta mais de US$ 100 bilhões por ano no mundo. Só os Estados Unidos investem todos os anos cerca de US$ 1 bilhão de dólares em pesquisas na área. A expectativa é que em 2015 o mercado global dessa tecnologia atinja US$ 1 trilhão.
O Ministério de Ciência e Tecnologia investiu, entre 2004 e 2008, R$ 250 milhões de reais em pesquisas de nano nas áreas de biologia, engenharia, química, medicina, eletrônica e física. Em âmbito mundial, o estado brasileiro investe muito pouco na ciência. Países emergentes como China e Coréia do Sul chegam a investir juntos US$ 200 milhões todos os anos na descoberta e manipulação de materiais nanoparticulados.
Uma característica peculiar ao Brasil, é que a maior parte das tecnologias e produtos de conceito nano são desenvolvidos em ambiente acadêmico. Dessa forma, o país tem se destacado em relação a toda América Latina, graças ao número de instituições especialistas de diversas áreas envolvidos. Segundo o MCT, há três anos existiam no país 30 empresas no ramo de micro e nanotecnologias. Atualmente são 100 empreendimentos.
Gustavo Simões, presidente da empresa de tecnologias Nanox, afirma que o que falta ao Brasil para alcançar os países de primeiro mundo o melhorar o trânsito entre o conhecimento desenvolvido nas universidades, centros de pesquisa e mercado.
As fontes de subvenção têm sido fundamentais para garantir a sobrevivência dos pequenos empreendimentos. As principais agencias de fomento do setor são hoje Fapesp, Finep, CNPq e BNDES. A aliança com grandes grupos para se estabelecer no mercado também tem dado certo para muitas empresas, como é o caso da Mikrom. O diretor do empreendimento conta que a associação com uma multinacional foi fundamental. “Hoje temos uma estrutura pequena e optamos por trabalhar com universidades em paralelo, como a USP e a Unicamp”, completa
*Daniel Reis e Luis Nassif colaboraram com todas as entrevistas
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