MUNDO NANO: Tudo o que você precisa saber sobre nanotecnologia

 

Quando tentamos imaginar coisas com dimensões muito grandes, ou muito pequenas, temos grande dificuldade em visualizarmos os contornos dessas coisas, basta fazermos o exercício de tentar imaginar o tamanho do universo e suas fronteiras ou o tamanho de um átomo. 

A evolução tecnológica nos proporcionou enxergar um mundo macroscópico e microscópico antes não imaginado. A evolução das lentes de aumento nos levaram ao aprimoramento da síntese de materiais cada vez menores, como é o caso da nanociência. 

Para mergulharmos no mundo nano, é preciso fazermos o exercício de imaginação sobre essa dimensão. O nanômetro é uma unidade de medida de comprimento do sistema métrico, correspondente a 1×10−9 metro ou 0,000000001 metro, ou seja, basta dividirmos um milímetro em mil partes ou um metro em um bilhão de partes. Para indicarmos que alguma coisa está na escala de nanômetros, utilizamos o símbolo nm, e ao vermos esse símbolo sabemos que se trata de algo muito pequeno. 

Quais são as vantagens de dominarmos a matéria nessa magnitude? A resposta é: são muitas as vantagens! Vamos à elas!

Utilizando a nanotecnologia, os materiais podem efetivamente tornarem-se mais fortes, mais leves, mais duráveis, mais reativos, melhores condutores eléctricos, entre muitas outras características. Muitos setores industriais demandam materiais com essas propriedades.

Na área da saúde a nanotecnologia, especialmente as nanopartículas, tem representado uma revolução no que se refere a novas abordagens terapêuticas. Uma das principais aplicações de nanopartículas nas áreas médicas e farmacêuticas envolvem a liberação de agentes farmacologicamente ativos em ambientes fisiologicamente alvos, a fim de alcançar ação específica do medicamento no local, com taxa terapêutica e regime de doses ótimos.

Todas essas características e potencialidades estão ligadas às propriedades químicas e físicas dos nano materiais. A pequena dimensão da partícula e grande área superficial permitem que sistemas dessa natureza permeiem mais facilmente e tenha interação maximizada. 

Nanopartículas sintetizadas com o objetivo de carrear substâncias de maneira controlada e sítio dirigida, para aplicações no corpo humano, são feitas a partir de materiais biocompatíveis, cujas propriedades hidrofóbicas ou hidrofílicas, são exploradas de acordo com a aplicabilidade desejada. O que se faz normalmente, é um processo de nano encapsulação ou nano aprisionamento de agentes ativos, utilizando materiais poliméricos, compostos inorgânicos ou ainda compostos lipídicos.

A composição da superfície das nanopartículas governa a sua capacidade de interação com o meio, como por exemplo mucosa gástrica, tecido adiposo, tecido sanguíneo, epitelial, entre outros. O material utilizado para a síntese das nanopartículas é extremamente importante para direcionar a sua compatibilidade, o que favorece a eficácia de entrega dos compostos desejados, no local correto, em doses ideais e com baixa ou nenhuma toxicidade.

Um outro aspecto importantíssimo em relação a qualidade de nanoestruturas, está relacionado ao seu tamanho e a sua distribuição, ou seja, partículas com tamanhos ideais e homogêneos são altamente desejáveis, para evitar os  fenômenos de agregação de partículas e má distribuição da concentração de princípios ativos, o que interfere na qualidade e segurança dos nano compostos.

Para aplicações cosméticas, as nanopartículas possuem uma potencialidade elevadíssima. As formulações modernas nessa área demandam composições heterogêneas e sinérgicas, que possuam eficácia na proposta de ação do cosmético, boas características de aplicação do produto e biossegurança.

Nano formulações vêm se destacando neste cenário, uma vez que ativos nano encapsulados não interagem de maneira deletéria com outros ativos presentes na fórmula, sendo assim,  uma maneira de evitar reações cruzadas indesejadas, como oxidações, protonações ou hidrólises, fazendo com que a liberação dos mesmos aconteçam somente no ambiente alvo e com a integridade química dos compostos.

Outra vantagem está relacionada ao aspecto físico-químico dos cosméticos, em que é possível observar formulações com propriedades de fluxo, espalhabilidade e poder de penetração maximizados, o que potencializam a ação terapêutica e favorecem a manipulação deles, seja no auto cuidado ou no trabalho de profissionais da área.

De maneira geral, nano compostos na área de cosméticos apresentam-se em diversas concepções sintéticas, tais como nano emulsões, nano pigmentos, nano capsulas, entre outras, com objetivos de modular e modificar a liberação de ativos, facilitar a penetração e absorção da pele, reduzir a toxicidade, melhorar o grau de hidratação, controlar as doses de aplicação, manter a integridade de moléculas mais instáveis, entre outras. 

Um exemplo a ser destacado são as nano fórmulas de filtros solares, à base de nano materiais de ZnO ou TiO2 que apresentam melhoras significativas na reflexão e no índice de refração de raios ultravioletas, em detrimento de formulações na magnitude de micrômetros. Um outro aspecto importante é que formulações dos protetores solares mais modernos, que contêm nanopartículas de ZnO ou TiO2 são menos turvos e mais claros em comparação com formulações do tamanho de micros, que possuem aspecto esbranquiçados. Todas essas particularidades favorecem a aceitabilidade do cosmético sem sacrificar sua eficácia.

Um outro exemplo importante e que também merece destaque são as nanopartículas carregadas com vitamina C. O ácido ascórbico, ou vitamina C, é um componente valioso nos tratamentos dermatológicos para clareamento, anti-envelhecimento e manutenção da saúde da pele. No entanto, trata-se de uma molécula de elevada instabilidade química na presença de agentes oxidantes. O nano particulamento dessa substância, além de favorecer a sua liberação sítio dirigida, protege o ácido ascórbico de reações indesejadas, o que o diminuiria e ou anularia sua capacidade terapêutica.

A engenharia molecular envolvida na síntese de nano materiais, os estudos cinéticos de liberação dos compostos bioativos e de biocompatibilidade, estão inseridos no arsenal tecnológico por trás dessa grande área do conhecimento. Compreender melhor o potencial das nanoestruturas no que diz respeito ao seu desenvolvimento, desde as etapas laboratoriais até estágios em larga escala, são essenciais. Para eficácia de tratamento envolvendo produtos com tecnologia nano, requer avaliação rigorosa de riscos. Assim, produtos com alto grau de tecnologia e estudos associados são mais confiáveis e seguros. Além disso, a adequabilidade à legislação vigente é uma demanda que deve ser seriamente levada em consideração. O valor agregado a um produto preconiza sempre um rigoroso controle de qualidade e uma alta eficiência.