nanotecnologia

Fernando Manuel Pinto de Azevedo

Doutor em Química, coordenador do curso de Farmácia e docente do ISAVE, Instituto Superior de Saúde do Alto Ave

Pretende-se com este artigo dar uma visão geral sobre a Nanociência e a Nanotecnologia (N&N) uma vez que são áreas emergentes e têm despertado grandes expectativas relativas ao melhoramento da nossa vida quotidiana, essencialmente em aspectos ligados à medicina, à farmácia, ao ambiente e à

Nanociência e engenharia. Uma lista completa das potenciais aplicações da Nanotecnologia é vasta e diversa, mas dela sobressai, sem qualquer dúvida, que um dos grandes valores da Nanotecnologia será o desenvolvimento de novos e efectivos tratamentos médicos.

Assim, a Nanotecnologia aplicada à medicina é referida já com o nome de Nanomedicina. Neste artigo será dada uma visão geral sobre as principais aplicações nesta área.

Nanotecnologia

1. Introdução O ano de referência para o nascimento da Nanociência e da Nanotecnologia é o de 1959, quando o físico Richard Feynman afirmava “There’s plenty of room at the bottom” (“Há muito mais espaço lá em baixo”). Feynman anunciava na altura ser possível condensar, na cabeça de um alfinete, as páginas dos 24 volumes da Enciclopédia Britânica. Referiu, também, que muitas das descobertas se fariam com a construção de materiais em escala atómica e molecular sendo, no entanto, necessário desenvolver tecnologia que permitisse uma manipulação dos átomos e moléculas.

Nos anos 80,o aparecimento do microscópio de efeito túnel permitiu avanços significativos na manipulação atómica, a ponto de, em 1989, a IBM ter conseguido manipular 35 átomos de Xénon, dispondo-os um a um numa placa de níquel, de forma igual às letras da própria marca (Figura 1A).

Richard Smalley descobriu, em 1985, uma nova forma alotrópica de Carbono, os fulerenos (Figura 1B), tendo ganho o Prémio Nobel da Química em 1996 por esta descoberta. O nome desta molécula foi dado em homenagem ao arquitecto R. Buckminster Fuller pelas suas construções geodésicas.Também, por esta altura, Eric Drexler e Neal Lane potenciaram o conceito de Nanotecnologia em várias obras publicadas. Desde então, os estudos têm vindo a ser desenvolvidos de forma crescente e sistemática, pois os governos de diferentes países têm incluído as Nanociências e as Nanotecnologias (N&N) na sua agenda de prioridades de investimentos.

1 nm

Figura 1A Átomos de Xénon dispostos de forma a formar as letras I, B e M.

Figura 1B Molécula esférica de fulereno C60 conhecida como buckyball. O diâmetro desta molécula é extremamente pequeno, da ordem de 1nm.

2. O que é a Nanotecnologia?

A Nanotecnologia refere-se a tecnologias em que a matéria é manipulada numa escala extremamente pequena, na ordem dos 1-100 nanometros (nm); 1 nanometro = 10-9 metro, ou seja, à escala de moléculas de pequena dimensão.

O prefixo “nano”, de origem grega, significa anão e apareceu pela primeira vez na literatura científica em 1908 quando Lohmann o utilizou para classificar organismos muito pequenos. Mais tarde, em 1974, Tanigushi utilizou o termo Nanotecnologia associado à Engenharia de Materiais.

tão pequenas poderão ser difíceis de imaginar.

Muitas vezes são dados como exemplo a relação entre o tamanho de uma bola de ténis e o tamanho do nosso planeta (tamanho da bola de ténis / tamanho da planeta Terra = 10-9), ou que um nanometro é cerca de 100 000 vezes mais pequeno que a espessura de um cabelo. Na Figura 2 apresenta-se uma escala de dimensões médias de diferentes objectos. Se pensarmos na espessura de uma bola de sabão (cerca de 150 nm) ou no tamanho de um partícula de carbono ultrafina emitida pelos motores Diesel (cerca de 100 nm), estamos a referenciar também estruturas de dimensões nanométricas.

Instrumentos como o microscópio de efeito túnel estendem a nossa “visão” até dimensões desta ordem de grandeza. Uma estrutura nanodimensionada teria que ser ampliada cerca de 10 milhões de vezes para a podermos visualizar a olha nu. Quantidades

A existência de tecnologia que permite a manipulação da matéria à escala atómica coloca a Nanotecnologia como uma ciência pluridisciplinar. Quando aplicada às ciências da vida recebe por vezes o nome de Nanobiotecnologia. A pluridisciplinaridade

Figura 2 Escala de objectos de dimensões diferentes. Da esquerda para a direita: glóbulos vermelhos, bactérias, vírus, proteína, molécula de DNA, molécula de aspirina, átomo (1 mm = 1000 nm).

da Nanotecnologia é suportada com o contributo das mais variadas áreas do conhecimento, desde as mais básicas (Química e Física), como as das ciências da vida (Medicina,Farmacologia, Biologia, Bioquímica) e as aplicadas à engenharia, existindo já em vários países redes de Nanotecnologia, designadas de Nanoredes.

camentos, nomeadamente a FDA (Food and Drug Administration), não se pronunciaram sobre a aprovação de fármacos baseados em Nanotecnologia. Já várias indústrias farmacêuticas desenvolveram nanopartículas com fins terapêuticos, e existe actualmente uma comissão que pretende elaborar as linhas básicas necessárias para uma futura regulamentação.

Os grandes avanços da ciência e da tecnologia nas últimas décadas podem propiciar o A Fundação Europeia da Ciência publicou, desenvolvimento de novos produtos e siste- em Fevereiro de 2005, um estudo sobre a mas de alto impacto tecnológico. A pesquisa evolução da Nanociência em termos médicos na área da Nanociência e Nanotecnologia e as suas expectativas para o futuro. Neste desafia as unidades de investigação a integrar documento conclui-se que a Nanomedicina esforços para optimizar os estudos, pois geral- desempenha um papel fundamental na área mente os equipamentos necessários são extremamente caros e são neces- Objecto Tamanho sários investigadores especializados em 100 000 nm diversas áreas do saber. A investigação Espessura de um cabelo nesta área necessita de uma articulação Glóbulos vermelhos 7 000 nm centralizada que consiga mobilizar 1 000 nm os investigadores das universidades e Bactérias centros de investigação, os empresários Comprimento de onda da 650 nm e as entidades financiadoras. Esta polí- cor vermelha tica já foi implementada nos Estados Vírus 100 nm Unidos da América e noutros países, 10 nm tanto europeus como de outros conti- Proteínas nentes.Os resultados que têm aparecido Espessura do DNA 2,5 nm diariamente são o corolário desse esfor1 nm ço. Recentemente, os Governos de Molécula de Aspirina Portugal e Espa­nha acordaram a Diâmetro do átomo de 0,15 nm criação do Labo­ra­tório Internacional carbono Ibérico de Nanotecnologia, INL, de forma a fomentar a cooperação bilateral do diagnóstico preciso e tratamento de muitas de nível científico e tecnológico (I&D e doenças. No documento fixam-se cinco Inovação) entre os dois países. A rapidez com linhas principais de investigação para um que se processa o avanço da Nanotecnologia futuro recente: nanomateriais e dispositivos exige decisões igualmente céleres de modo biomédicos, monitorização e ferramentas de a que as indústrias possam inovar e competir análise, novas terapias e transporte de fármacos no mercado mundial. O número de projectos dirigidos a alvos concretos, aplicações clínicas, em conjunto, bem como o registo de paten- toxicologia das nanoestruturas e regulamentates, é crescente. Neste contexto, questiona-se ção da Nanotecnologia. sobre a quem se deve deixar a negociação das patentes, às universidades, às indústrias ou às entidades que financiam a investigação. A esta discussão não escapam as entidades reguladoras com responsabilidades na área da saúde. As agências reguladoras em matéria de medi-

“Nanotechonology has given us the tools (…) to play with the ultimate toy box of nature - atoms and molecules.

Everything is made from it (…). The possibilities to create new things appear limitless.”

Horst Störmer, Prémio Nobel da Física, 1998.

3. Nanoestruturas e suas aplicações na saúde Essencialmente são duas as razões que tornam as nanopartículas diferentes das outras partículas com maiores dimensões.Em primeiro lugar, em partículas com dimensões aquém dos 50 nm as leis da física quântica passam a ter relevância em prol da abordagem da física clássica. Isto significa que nas nanopartículas podem ser exploradas propriedades ópticas, magnéticas, eléctricas que não se manifestam em partículas idênticas de tamanhos maiores.

Em segundo lugar à medida que se diminui o tamanho de uma partícula, a razão entre a área superficial e o seu volume aumenta. Ou seja, quanto mais pequeno um objecto se torna, a sua área aumenta em relação ao seu volume.

O aumento da razão anteriormente referido permite uma grande reactividade das nanopartículas o que, em certos casos, é bastante positivo mas, noutros, pode ser perigoso.

A maior parte das células animais têm entre 10 000 a 20 000 nm de diâmetro. Uma estrutura nanodimensionada com um tamanho de 100 nm pode então entrar em células e interactuar com o DNA e com as proteínas.

Estas estruturas nanométricas podem também ser capazes de detectar uma doença numa pequena quantidade de células ou tecidos.

Por exemplo, para detector o cancro numa fase precoce é necessário detectar alterações moleculares numa pequena percentagem de células, o que significa o uso de ferramentas muito sensíveis, como as nanoestruturas.

As nanoestruturas mais utilizadas e estudadas têm sido as nanoestruturas de carbono, os dendrímeros, as nanopartículas de metais e de óxidos metálicos, os nanocristais fluorescentes e alguns lipossomas. Descrevem-se de seguida algumas das principais características das nanoestruturas mais importantes e as suas possíveis aplicações em estudo na área da saúde.

3.1 Nanoestruturas de Carbono São estruturas constituídas por átomos de carbono e são essencialmente baseadas em moléculas esféricas de fulerenos e em moléculas em forma de tubos (nanotubos).

Fulerenos São moléculas esféricas com diâmetro de cerca de 1 nm. De entre os fulerenos (C60, C70, C80, etc.), a molécula de C60, conhecida como buckyball (pois lembra uma bola de futebol), foi a primeira a ser descoberta, é a molécula mais conhecida, mais estável e a de maior simetria. É constituída por 60 átomos de carbono dispostos segundo 12 pentágonos e 20 hexágonos (Figura 1B). Actualmente, é também possível sintetizar fulerenos contendo átomos no seu interior, designando-se estes por fulerenos endoédricos.

Figura 3A Agente de contraste solúvel em água que está a ser desenvolvido para a técnica de imagiologia de RMN. Dois iões de gadolínio Gd (cor violeta) e um ião de escândio Sc (cor verde) ligados a um ião central de azoto (cor azul) encontram-se encapsulados dentro de uma molécula modificada de C60. O agente de contraste está rodeado por moléculas de água (cor amarela e vermelha).

Nos estudos de investigação sobre este tipo de moléculas destacam-se aqueles em que uma molécula modificada de C60 é usada para transportar agentes de contraste (Figura 3A) utilizados em imagiologia por RMN, e aqueles em que uma molécula modificada do C60 é usada como inibidor da HIV protease (Figura 3B).

Os agentes de contraste normalmente usados em RMN são estruturas moleculares com complexos metálicos, ou sais desses complexos, que contêm metais capazes de interactuar com o campo magnético. Não obstante o seu grau de estabilidade química, a sua permanência temporal no corpo pode desencadear acções de desequilíbrio bioquímico que compromete a estabilidade primária do agente, formandose iões metálicos livres com alguma toxicidade.

Contudo, se os agentes estiverem encapsulados numa molécula de fulereno, a inércia reactiva aumenta diminuindo a sua toxicidade. O grau do contraste fornecido por esta molécula foi já testado num rato e é comparável aos agentes de contraste normalmente usados em RMN. Um agente de contraste idêntico ao descrito anteriormente e constituído por nanopartículas de macromoléculas de um quelato de gadolíneo ([Gd-DTPA]- ião de

Figura 3B Molécula modificada de C60 (bola verde) ligada à HIV protease (fitas a verde). Ligados ao C60 encontram-se também outros átomos (verdes, vermelhos, brancos e azuis). Prevê-se no futuro com esta molécula realizar testes em pacientes.

gadolíneo (III) ligado ao ácido penta-acético dietilenotriamina), encontra-se já disponível no mercado (Magnevist).

Muitos outros estudos existem actualmente sobre moléculas de fulerenos, não se enquadrando a sua descrição neste formato de artigo.

A

B

C

Figura 4 A - Nanotubo de carbono de camada monoatómica; B - Rolo de nanotubos de camada atómica; C - Nanotubo constituído por várias camadas monoatómicas.

Nanotubos São moléculas de fulerenos, alongadas em forma de tubos, descobertas em 1991 por Sumio Lijima da NEC. O seu comprimento é muito grande em relação à sua espessura (apenas 1 a 2 nm de diâmetro e até 1 mm de comprimento). Os nanotubos são constituídos por folhas de arranjos hexagonais de átomos de carbono que se enrolam para formar tubos longos, mas com diâmetros pequenos da ordem de 1 a 2 nm (Figura 4A).

As extremidades do tubo (não mostradas na figura) são compostas por átomos com um arranjo pentagonal. Os nanotubos podem também ser arranjados para formar estruturas constituídas por vários nanotubos e por várias camadas (Figuras 4B e 4C) de modo a modificar as suas propriedades eléctricas e mecânicas.

Esta surpreendente “macromolécula”, com propriedades tão diferentes, tem sido alvo de muitos estudos, concluindo-se que apresenta um enorme potencial de aplicação em diversas áreas (medicina, electrónica, materiais, etc.)

Actualmente, prevê-se que seja, por exemplo, possível utilizar os nanotubos de carbono como sistemas de transporte de fármacos, estando a ser realizados estudos prévios no sentido de eliminar a citotoxicidade destas estruturas.

3.2 Dendrímeros São moléculas poliméricas construídas à volta de uma pequena estrutura central (NH3) pela adição de 2 monómeros (ácido acrílico e diamina) e que se podem tornar esféricas à medida que o seu tamanho aumenta.

Uma característica útil dos dendrímeros é a sua forma muito ramificada que apresenta uma grande área superficial, à qual se podem ligar agentes terapêuticos ou outras moléculas biologicamente activas. Uma única molécula de um dendrímero pode ser capaz de transportar uma molécula que reconhece as células cancerígenas, um agente terapêutico que mata aquelas células e uma molécula que reconhece os sinais da morte de célula.

Uma das dificuldades da aplicação destas nanoestruturas era o facto do processo de síntese destas moléculas ser pouco reprodutível (em cada processo obtinham-se dendrímeros diferentes). No entanto, em 2005, a empresa Dendritic NanoTechnologies Inc. patenteou uma tecnologia conhecida por Priostar que permite a síntese precisa de dendrímeros com as propriedades desejadas e com uma grande estabilidade. Esta tecnologia permitirá, possivelmente, que as agências reguladoras de medicamentos passem a olhar de uma outra maneira para as possíveis aplicações destas nanoestruturas. Assim, os dendrímeros estão a ser estudados no sentido de possibilitar a construção de nanoaparelhos biológicos com vista ao reconhecimento de células cancerígenas, ao transporte da droga para um alvo pretendido, à localização de um tumor e à terapia de destruição de células cancerígenas.

B

A 1ª G

3ª G 2ª G

Figura 5 A - Crescimento e visualização de um dendrímero até à 3ª Geração: 1ª G, 1ª Geração; 2ª G, 2ª Geração; 3ª G, 3ª Geração; B - Moléculas de dendrímeros a envolver células.

A Fundação Europeia da Ciência publicou, em Fevereiro de 2005, um estudo sobre a evolução da Nanociência em termos médicos e as suas expectativas para o futuro. Neste documento conclui-se que a Nanomedicina desempenha um papel fundamental na área do diagnóstico preciso e tratamento de muitas doenças. No documento fixam-se cinco linhas principais de investigação para um futuro recente: nanomateriais e dispositivos biomédicos, monitorização e ferramentas de análise, novas terapias e transporte de fármacos dirigidos a alvos concretos, aplicações clínicas, toxicologia das nanoestruturas e regulamentação da Nanotecnologia.

3.3 Nanopartículas de metais, de óxidos metálicos e de lipossomas As nanopartículas de metais (ouro, prata, ferro, cobalto e níquel), nanopartículas de óxidos metálicos (óxido de ferro (II), dióxido de titânio, óxido de zinco) e alguns lipossomas, têm sido amplamente estudadas para possíveis aplicações na saúde, pois a sua síntese e manipulação não é tão difícil como as das outras nanoestruturas, assim como os estudos referentes ao grau de toxicidade estarem numa fase mais avançada. Dão-se, em seguida, a título de exemplo, algumas aplicações com carácter relevante: - Antibacteriano constituído por nanopartículas de prata: as propriedades antibacterianas da prata são conhecidas há centenas de anos. O tamanho pequeno das nanopartículas de prata proporciona uma grande área superficial relativamente à sua massa. Este facto permite que as nanopartículas interactuem facilmente com outras partículas aumentando a sua eficiência antibacteriana. Como a prata é um elemento não tóxico, não alérgico e não se acumula no organismo, um produto feito à base de nanopartículas de prata que elimina um largo espectro de bactérias (patente da farmacêutica Nucryst) foi já aprovado pelo FDA e por outras agências reguladoras, encontrando-se já disponível no mercado; - Sistema de transporte de fármacos: dentro das nanopartículas metálicas, têm merecido particular destaque as nanopartículas magnéticas, designando-se este ramo da ciência como Nanobiomagnetismo. Estas partículas,

10

após entrarem na corrente sanguínea, podem ser conduzidas para uma região específica do corpo por aplicação de um campo magnético externo. Uma das aplicações deste sistema é o transporte de drogas quimioterápicas dirigidas directamente para um tumor, sem que essas drogas afectem os tecidos normais, obtendose assim uma maximização do efeito da droga com uma minimização dos efeitos colaterais;

11

- Remoção de toxinas sanguíneas: as nanopartículas magnéticas de ferro têm também muito recentemente vindo a ser estudadas de forma a serem aplicadas na remoção de toxinas existentes no sangue. Estas nanopartículas de ferro encontram-se ligadas a proteínas específicas, capazes de se ligarem posteriormente a diversos agentes tóxicos. Quando são injectadas na corrente sanguínea, as toxinas ligam-se às proteínas, possibilitando assim a sua remoção.

Posteriormente, as nanopartículas são retiradas da corrente sanguínea por um pequeno desvio de dois canais, idêntico aos tubos utilizados em transfusões. O sangue que sai pelo desvio é submetido a uma filtração por um separador magnético que retém as nanopartículas, sendo o sangue limpo devolvido ao sistema circulatório. Esta técnica desenvolvida em 2005 pelo ANL (Argonne National Laboratory) utiliza apenas componentes já aprovados pelo FDA, o que deverá facilitar a sua aprovação para testes em humanos; - Diagnóstico e terapêutica de metástases tumorais: outra das aplicações encontra-se na área da imagiologia pela técnica de RMN em que as nanopartículas magnéticas se podem ligar a anticorpos monoclonais que, por sua vez, se ligam às células tumorais, permitindo um aumento de contraste e, assim, proporcionam um diagnóstico mais precoce de metástases tumorais. Uma das dificuldades encontradas tem sido a ligação da nanopartícula magnética ao anticorpo sem alterar as características deste, devido ao facto

das nanopartículas magnéticas terem de estar cobertas por um material biocompatível de forma a evitar a sua rejeição pelo organismo.

Com base ainda neste sistema, poderá também ser desenvolvido um método terapêutico, uma vez que a interacção destas partículas com um campo magnético externo mais intenso provoca a vibração das partículas magnéticas que, em seguida, dissipam o calor nas células tumorais provocando a sua lise e morte; - Diagnóstico de lesões hepáticas: para diagnosticar este tipo de lesões por imagiologia de RMN tem sido usado como agente de contraste uma solução injectável constituída por partículas de óxido de ferro (FeO). Actualmente, a substituição destas partículas por nanopartículas (Feridex I.V.) foi aprovada recentemente, estando a ser comercializada em vários países, entre os quais Portugal. Outros estudos estão a ser desenvolvidos no sentido de utilizar estas nanopartículas como agentes de contraste para outros órgãos; - Produtos cosméticos e protectores solares: devido às menores restrições exigidas para a aprovação deste tipo de produtos, encontramse disponíveis alguns produtos cosméticos e loções de protecção solar. Nos produtos cosméticos existem nanopartículas de lipossomas (nanolipossomas) que possibilitam a libertação controlada das substâncias activas (L’Oréal, Estée Lauder, etc.). Nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) e óxido de zinco (ZnO) são usadas em loções de protecção solar, uma vez que estas partículas conseguem reflectir a radiação UVA e UVB. Estes protectores solares têm as vantagens de se espalharem mais facilmente e de serem totalmente transparentes, ao contrário dos convencionais que são de cor branca.

Acredita-se também na menor toxidade destas partículas relativamente às moléculas orgânicas usadas nos protectores solares que absorvem as radiações UV.

3.4 Nanocristais fluorescentes São estruturas cristalinas à escala nanométrica que absorvem a luz solar e, em seguida, emitem luz cujo comprimento de onda depende do seu tamanho. Estes nanocristais conhecidos por pontos quânticos são verdadeiros feixes ópticos à escala molecular, comportando-se como díodos emissores de luz (Leds) moleculares, oferecendo aplicações promissoras.

Os nanocristais mais estudados são os constituídos por Cádmio e Selénio e foram desenvolvidos essencialmente pela empresa Quantum Dots Corporation que, actualmente, controla um grande número de patentes, algumas delas na área da saúde. Os principais avanços na utilização dos pontos quânticos tem-se centrado no campo do diagnóstico de tumores, pois estes permitem diferenciar muito bem as células tumorais das outras células, e na utilização dos pontos quânticos como marcadores biomoleculares. As vantagens dos pontos quânticos centram-se essencialmente no facto de serem muito mais brilhantes e não sofrerem fotodegradação, como as moléculas orgânicas normalmente utilizadas como biomarcadores.

As Nanotecnologias deverão, assim, ser desenvolvidas de uma forma segura e responsável de modo a contribuírem para uma melhoria na qualidade de vida das pessoas ao nível da saúde, do ambiente e no uso de novas tecnologias de comunicação e informação.

Os princípios éticos devem ser respeitados, os potenciais riscos para a saúde ou para o ambiente têm de ser estudados para posterior regulamentação, sendo também necessário averiguar sobre os impactos sociais.

Figura 6 Soluções líquidas de nanocristais fluorescentes com vários tamanhos que apresentam cores distintas.

12

Bibliografia

13

Livros Eric Drexler. Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. Anchor 1987.

Edelstein, A.S., and R.C. Cammarata. Nanomaterials, Synthesis, Properties ans Applications, Briostol, PA. IoP Publishing, 1996.

Bharat Bhushan. Springer Handbook of Nanotechnology.

Springer, 2003.

David S. Goodsell. Bionanotechnology- Lessons from Nature.Wiley-Liss, Inc. 2004.

John C. Miller, Griffith A. Kundahl. The Handbook of Nanotechnology. Business, Policy and Intellectual Property Law. John Wiley & Sons, Inc. 2004.

Implications of Nanotechnology for Environmental Health Research. Lynn Goldman and Christine Coussens; Editors, 2001.

Advances in Health care Technology Care Shaping the Future of Medical, Springer Netherlands, 2006.

Artigos científicos Richard E. Smalley. Discovering the fullerenes . Rev. Mod. Phys. 69, 723 - 730, 1997.

Sumio Iijima. Helical microtubules of graphitic carbon.

Nature 354, 56 – 58, 1991.

Sumio Iijima, Toshinari Ich Ih Ashi Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter. Nature 363, 603 – 605, 1993.

Baker JR, Jr., Quintana A, Piehler L, Banaszak–Holl MM, Tomalia DA, Raczka E. The Synthesis and Testing of Anti– CancerTherapeutic Nanodevices. Biomedical Microdevices, 3(1), 59–67, 2001.

Patri A, Majoros I, Baker JR, Jr. Dendritic polymer macromolecular carriers for drug delivery; Using Nanotechnology for Drug Development and Delivery. Current Opinion in Chemical Biology, 6(4), 466–471, 2002. del Frate, C., M. Bazzocchi, et al. Detection of liver metastases: comparison of gadobenate dimeglumine- enhanced and ferumoxides-enhanced MR imaging examinations.

Radiology 225(3): 766-72, 2002.

Kim J.H., Kim. M. J., Suh, S.H., Chung J.J., Yoo, S.K., Lee, J. Characterisation of focal hepatic lesions with ferumoxides-enhanced MR imaging: Utility T-1 weighted spoiled gradient recall echo images using different echo times. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 15:573-583, 2002.

Hunt MA, Bago AG, Neuwelt EA. Single-dose contrast agent for intraoperative MR imaging of intrinsic brain tumors using ferumoxtran-10.American Journal of Neuroradiology 26(5):1084-1088, 2005.

Neuwelt EA, Varallyay P, Bago A, Muldoon LL, Nesbit G, Nixon R. Imaging of iron oxide nanoparticles by MR and light microscopy in patients with malignant brain tumors.

Neuropathology & Applied Neurobiology 30(5):456-472, 2004.

R. D. Bolskar, A. F. Benedetto, L. O. Husebo, R.Price. First Soluble M@C60 Derivatives Provide Enhanced Access to Metallofullerenes and Permit in Vivo Evaluation of Gd@ C60[C(COOH)2]10 as a MRI Contrast Agent. J. Am. Chem. Soc., 125 (18), 5471 -5478, 2003.

Lothar Dunsch and Shangfeng Yang .The Recent State of Endohedral Fullerene Research. The Electrochemical Society Interface. Summer 2006.

Panos P. Fatouros, Harry C. Dorn. In Vitro and in Vivo Imaging Studies of a New Endohedral Metallofullerene Nanoparticle Radiology 240:756-764, 2006.

Michael D. Kaminski and Axel J. Rosengart. Detoxification of blood using injectable magnetic nanospheres: A conceptual technology description. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 293: 398-403, 2005.

Sites National Nanotechnology Initiative: http://www.nano.gov European Science Foundation: http://www.esf.org) Michigan Nanotechnology Institute for Medicine and Biological Sciences: http://www.nano.med.umich.edu/ Food and Drug Administration: http://www.fda.gov/nanotechnology/

4. Considerações finais Pretendeu-se mostrar com este artigo algum do potencial que a Nanotecnologia tem em mudar profundamente os meios de diagnóstico e terapêuticos. Foram dados alguns exemplos de produtos que já existem no mercado, construídos a partir da Nanotecnologia, assim como exemplos de estudos promissores que têm vindo a ser realizados, prevendo-se no futuro a sua aplicação.

Existem vários aspectos relacionados com a expansão desta nova tecnologia que estão a ganhar grande relevância. Destacam-se a nanosíntese, a nanotoxicologia, os aspectos éticos, os riscos associados à utilização de nanopartículas no ambiente, no bioterrorismo, e todos os problemas associados à propriedade industrial e às patentes.

Relativamente à nanosíntese, actualmente como se fala bastante de nanopartículas, muitas pessoas são levadas a pensar que a sua síntese é simples. De facto, para criar nanopartículas apenas é necessário decompor o objecto em partículas muito pequenas. O problema aparece após a criação das nanopartículas, pois estas têm tendência a voltar-se a unir novamente.

Para resolver este problema é necessário aplicar técnicas bastante complexas sobre a superfície das nanopartículas que as impedem de se aproximar umas das outras e de se voltarem a unir.

Um outro aspecto não menos importante centra-se no facto de as nanoestruturas terem de ser biocompatíveis. Muitos estudos estão a ser realizados no sentido de perceber como

as nanoestruturas se comportarão no corpo humano, se existe toxicidade, se as nanopartículas se podem acumular em órgãos vitais, etc., de modo a criar dispositivos que as tornem biocompatíveis. Também se receia que se as nanopartículas se acumulassem em células ou em bactérias poderia ser aberta a possibilidade para a sua entrada em cadeias alimentares.

As Nanotecnologias deverão, assim, ser desenvolvidas de uma forma segura e responsável de modo a contribuírem para uma melhoria na qualidade de vida das pessoas ao nível da saúde, do ambiente e no uso de novas tecnologias de comunicação e informação.

Os princípios éticos devem ser respeitados, os potenciais riscos para a saúde ou para o ambiente têm de ser estudados para posterior regulamentação, sendo também necessário averiguar sobre os impactos sociais.

Neste artigo não foi abordada a construção de novos materiais com aplicação na área da Medicina. É um presente e futuro promissor pois existem alguns materiais novos como nanofibras, ossos sintéticos à base de nanopartículas, próteses, etc. Outros materiais aparecerão à medida que formos percebendo como funciona este novo mundo, pequeno e muito desconhecido, tendo de estar as agências reguladoras preparadas para estas novas descobertas.

A Nanociência será um passo (final?) que permitirá o controlo sobre a matéria, o controlo átomo por átomo, molécula por molécula,...

14