Este documento discute nanoprodutos e nanotoxicologia. Apresenta exemplos de aplicações de nanotecnologia em produtos de uso comum e na medicina. Também destaca estudos sobre os riscos potenciais das nanopartículas para a saúde e o meio ambiente, embora os resultados dos estudos nanotoxicológicos ainda sejam inconclusivos.

1. Curso de Extensão Universitária

2. Módulo:
Nanoprodutos e Nanotoxicologia
Responsável:
Prof. MSc. Magda Suzana Novo
Instituto de Ciências Biológicas
Universidade Federal do Rio Grande

3. As nanociências e nanotecnologias surgiram nas últimas décadas,
sendo portanto áreas bastante recentes na história da ciência,
referem-se respectivamente ao estudo de estruturas que
apresentam tamanho muito reduzido e aplicação tecnológica
destas para produção de novos materiais. Estas estruturas
diminutas, denominadas nanopartículas, são construídas através
da manipulação de átomos, apresentando como unidade de
medida o nanômetro, bilionésima parte do metro.
Um nanotubo de carbono é dez mil vezes mais
fino do que um fio de cabelo, porém, pode
abrigar várias moléculas em seu interior.
http://www.ofitexto.com.br/conteudo/deg_230778.htm

4. Nanotecnologia e seu emprego em produtos de uso comum

5. http://www.alhva.com
blogspot.com.br/2010_05_01_archive.html
Tecidos para vestuário, roupas de cama
e banho com nanopartículas de prata.
Estas possuem ação bactericida e
fungicida, são impermeáveis e anti-
manchas.
Nanochips permitem a redução de
equipamentos eletrônicos.

6. Cosméticos que prometem significativa
melhoria na aparência da pele, devido as
nanopartículas penetrarem nas camadas
mais profundas da derme, conforme as
vias demonstradas abaixo.
://www.ativosdermatologicos.com.br/site/informe/mostra.php?id=59

7. Dispositivos nanométricos também já
estão aprovados para uso clínico e
numerosos produtos encontram-se
em fase de avaliação
http://mocotoblog.blogspot.com.br/p/na-medicina.html

8. Diversos autores defendem o uso nano na medicina
Roszek et al. (2005) - os nanoporus construídos com
óxido de alumínio e hidroxiapatita podem ser usados para
a próxima geração de stents coronarianos e também para
transportarem drogas à células alvo.
Horcajada et al. (2006) - as matrizes porosas com metal
carboxilatos atuam como sistemas de drug-delivery
usando iboprofeno como substrato modelo, sendo capaz
de incorporar grande quantidade de droga e transporta-los
à células alvo.

9. Tratamento do câncer com drug-delivery, estes levam
quimioterápicos até células alvo reduzindo os efeitos colaterais,
uma vez que não conseguem penetrar em células saudáveis
devido a membrana destas não possuir poros que permitam sua
entrada, enquanto células cancerígenas possuem fenestras por
onde as nanocápsulas contendo medicamento, conseguem
penetrar.
http://scienceblogs.com.br/balamagica/category/cancer/

10. Vários nanoprodutos já são uma
realidade entre nós, outros encontram-
se em fase de teste.
E as pesquisas nanotoxicológicas como
andam?
Poucos estudos avaliam os riscos de exposição à estes materiais e
os resultados têm sido inconclusivos.

11. Pesquisa realizada na Web of Science por (Novo, Geracitano e
Henning, no prelo) mostram que aplicações nano na medicina
aparecem de forma significativa a partir de 2006. Em 2007 foi
observado aumento significativo de trabalhos na área biológica,
o que era de se esperar uma vez que estas áreas precisam andar
juntas. no sentido de dar suporte quanto à aplicabilidade destas
novas tecnologias mostrando seus possíveis riscos e benefícios, o
que é possível através das pesquisas in vitro e in vivo e dos
estudos nanotoxicológicos.

12. Segundo Fischer & Chan (2007), esta área tem como objetivo
avaliar os riscos associados à exposição à nanomateriais,
explorar as vias de entrada no organismo e estudar os
mecanismos moleculares de toxicidade destes materiais.
Dessa forma, em aplicações in vivo se faz necessário avaliar as
potencialidades das nanopartículas, sendo sua toxicidade um
dos mais importantes fatores a considerar.

13. Rattner (2004) menciona que
nanopartículas ‘livres’ que penetram no
corpo humano, podem se sedimentar em
alguns órgãos. A porta de entrada é
principalmente via aparelhos digestório,
respiratório ou pela derme. Uma vez no
organismo, as NPs se deslocam por órgãos
e tecidos distantes do ponto de entrada e
podem transpor as barreiras da circulação
do sangue, entrar no cérebro e criar riscos
para a saúde, neste caso cabe citar como,
exemplo, os vapores de polímeros que
causam danos aos pulmões.
Alguns estudos nanotoxicológicos que merecem destaque:
http://nanowow.blogspot.com.br/2011_07_01_archive.html

14. Sanvicens & Marco (2008), sugerem que as nanopartículas afetam o
comportamento biológico nos níveis celular, protéico e genético.
Rivera (2010); Pulskamp (2010) demonstraram que a enzima
mieloperoxidase presente em neutrófilos humanos é capaz de
degradar nanotubos de carbono de parede simples e que os
produtos da biodegradação dos NTC não induziram inflamação
quando expostos aos pulmões de camundongo.
Reilly (2007); Zhou et al. (2008), a insolubilidade de NTC pode ser
responsável pela sua toxicidade contra células vivas. Então, a
incorporação de NTC em sistemas vivos torna-se preocupante
porque este tipo de nanomaterial poderia se acumular em células,
órgãos e tecidos com efeitos colaterais desconhecidos.

15. Volkov et aL. (2011) investigaram a possibilidade de doenças
autoimunes em células após a sua exposição a uma vasta gama de
nanopartículas. O resultado foi claro e convincente: Todos os tipos
de nanopartículas, em dois estudos diferentes, na Europa e nos
EUA, causaram uma resposta idêntica em células humanas e nos
pulmões de animais de laboratório.
Monserrat (2011, 2012) demonstrou que animais aquáticos
submetidos a fulerenos apresentam diferentes respostas,
dependendo dos fatores abióticos aos quais estão expostos.

16. Concluindo...
Pesquisas na área apresentam disparidades de resultados e
muitos estudos não são conclusivos quanto a nanotoxicidade dos
materiais. Há muitas questões que ainda precisam ser
esclarecidas já que algumas nanoestruturas se apresentam
biocompatíveis em determinadas situações.
Frente a isto o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT-
NC) mostrando sua preocupação com a saúde e o entorno,
formou uma equipe que dedica-se a estudos relacionados à
toxicidade dos nanomateriais de carbono, como forma de avaliar
os possíveis impactos que podem ocorrer na saúde e no
ambiente.

17. Referências B ibliográficas:
Fischer Hans & Chan Warren. Nanotoxicity: the growing need for in vivo study. Curr Opin Biotechnol.
Vol. 6, p.565-571. 2007. [PubMed].
Horcajada, Patrícia; et al. Metal-Organic Frameworks as Efficient Materials for Drug Delivery. Espanha:
Vol. 45, p. 5974-5978. 2006. Disponível em
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200601878/abstract
Monserrat, J. et al. Antioxidant responses in the polychaete Perinereis gualpensis (Nereididae)
exposed to the carbon nanomaterial fullerene (C60). Chemistry and Ecology, v.27, n.1,p.43-48, 2011.
______________. Biologic Responses of Bacteria Communities Living at the Mucus Secretion of
Common Carp (Cyprinus carpio) After Exposure to the Carbon Nanomaterial Fullerene (C60). Archives
of Environmental Contamination and Toxicology, v.61, p.311-317, 2011
Novo, M.S.; Geracitano, L.A.; Henning, P. Padrão de relacionamento entre as nanociências, saúde e
biologia: uma analise histórica utilizando o programa Citespace e algumas ferramentas foucaultianas.
Revista História, Ciência e Saúde Manguinhos, Rio de Janeiro, no prelo.
Pulskamp, K.; Diabate, S.; Krug, H. F.; Toxicol. Lett. 168, 1; 2007.
Rattner, Henrique. Nanotecnologia – Para melhor ou para pior? Revista Espaço Acadêmico, n.41.
2004. Disponível em http://www.espacoacademico.com.br/041/41rattner.htm, acesso em 20/11/2011.

18. Reilly Raymond. Carbon Nanotubes: Potential Benefits and Risks of Nanotechnology in Nuclear
Medicine. The Journal of Nuclear Medicine. Toronto: v.48, p.1039-1042. 2007.
Rivera Gil, P.; Oberdorster, G.; Elder, A.; Puntes, V.; Parak, W. J.; ACS Nano, 4, 10. 2010.
Roszek, Boris; Jong, Wim H. de & Geertsma, Robert E. Nanotechnology in medical applications: state-of-
the-art in materials and devices. RIVM Report. 2005. Disponível em
http://rivm.openrepository.com/rivm/bitstream/10029/7265/1/265001001.pdf
Nuria & Marco, Pilar. Multifunctional nanoparticles – properties and prospects for their use in human
medicine. Trends in Biotechnology. Barcelona: v.26, n.8, p.425-433. 2008
Volkov (2011). Disponível em http://www.euronanoforum2011.eu/yuri-volkov (acesso em 14/9/2012