Nanomaterial para combater bactérias

A prata e seus derivados são usados em alguns utensílios domésticos por causa da sua ação antibacteriana. Agora pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) investigam como essa propriedade pode, com o auxílio da nanotecnologia, ser mais amplamente empregada, inclusive contra tipos mais perigosos de bactérias, como as que causam infecção hospitalar.

Uma ideia é incorporar o metal – na escala nanométrica – a tecidos, tintas e outros materiais suscetíveis a contaminações. Para isso, uma série de testes procurou avaliar a atividade antibacteriana de nanoestruturas feitas com prata. Uma delas, a de vanadato de prata, mostrou-se muito promissora, de acordo com a equipe do Laboratório de Química do Estado Sólido (LQES) do Instituto de Química da Unicamp, responsável pelo estudo.

Staphylococcus aureus
Testes comprovaram a eficácia do vanadato de prata nanoestruturado contra a bactéria ‘Staphylococcus aureus’ (na foto), que causa cerca de 60% das infecções hospitalares no Brasil. (foto: Eric Erbe, Christopher Pooley/ Serviço de Pesquisa Agrícola/ Departamento de Agricultura dos Estados Unidos)

O vanadato de prata nanoestruturado, desenvolvido durante o doutorado do químico Raphael Holtz, é o produto de uma reação entre os compostos nitrato de prata e vanadato de amônio. Assim que se forma, ele é “decorado” naturalmente com nanopartículas de prata liberadas durante essa reação.

O nanomaterial passou com folga nos testes que avaliaram sua eficácia contra a bactéria Staphylococcus aureus. Esse microrganismo é resistente a antibióticos e responsável por cerca de 60% das infecções hospitalares no Brasil.

“Testes preliminares feitos no Instituto de Biologia da Unicamp indicaram que, após adição de 1% de vanadato de prata nanoestruturado, uma tinta comercial à base de água apresentou elevada atividade antibacteriana contra a S. aureus resistente à meticilina”, conta o químico Oswaldo Luiz Alves, coordenador do LQES. A pesquisa foi publicada em 2010 no periódico Nanotechnology.

Nanofios decorados

Para se transformar em uma estrutura nanométrica, o vanadato de prata é submetido a um tratamento hidrotérmico, em que a temperatura e a pressão do meio de reação são elevadas em uma autoclave (sistema fechado). Esse processo faz com que o composto se “enrole” e forme nanofios com comprimento da ordem de vários micrômetros.

Em seguida, o nitrato de prata, adicionado à reação em quantidade maior que a de vanadato de amônio, passa por um processo de decomposição térmica, por meio do qual há a liberação de íons de prata, que atuam como centros de crescimento das nanopartículas de prata. São essas nanopartículas, de 5 a 40 nanômetros, que acabam “decorando” os nanofios de vanadato ao se acomodarem espontaneamente em sua superfície.

O objetivo é permitir a aplicação das nanoestruturas em ambientes domésticos com muita umidade e sobretudo em ambientes hospitalares

Para incorporar esse composto aos mais diferentes materiais, é preciso que eles formem um sistema estável, de preferência homogêneo. “Por isso, estamos realizando estudos de dispersão desse nanomaterial em polímeros, tintas, resinas, óleos e manteigas vegetais extraídas da biodiversidade brasileira, para identificar quais são os materiais compatíveis para incorporação”, conta Alves.

O pesquisador destaca que o objetivo desses experimentos é permitir a aplicação das nanoestruturas em ambientes domésticos com muita umidade (como cozinhas, banheiros e vestiários esportivos) – condição que facilita a proliferação de bactérias –, e sobretudo seu uso em ambientes hospitalares.

Ambiente hospitalar
Os pesquisadores pretendem incorporar o vanadato de prata nanoestruturado a materiais sujeitos a contaminações, como os usados em ambientes hospitalares. (foto: Tomasz Sienicki/ Wikimedia Commons)

Paralelamente a esses testes, a equipe já começou a avaliar o impacto desses nanomateriais sobre a saúde humana e o ambiente.

Nanotecnologia em debate

Riscos e benefícios da nanotecnologia têm sido tratados exaustivamente nos últimos anos. Para Alves, isso se deve ao fato de ela estar sendo cada vez mais incorporada aos produtos de uso diário.

“O caso da prata é extremamente importante, na medida em que ela é o insumo mais utilizado em produtos comerciais nanotecnológicos”, afirma o pesquisador, com base em dados do Projeto sobre Nanotecnologias Emergentes.

A nanotecnologia amplia as possibilidades de aplicação de um material

Alves ressalta que a nanotecnologia amplia as possibilidades de aplicação de um material, já que, na escala nanométrica, suas propriedades sofrem profundas modificações. Segundo ele, essa mesma característica deve ser também motivo de alerta, já que variações em aspectos como tamanho, morfologia e superfície das partículas podem torná-las tóxicas.

“A nanotecnologia pode ser capaz de resolver, de forma mais segura e satisfatória, vários tipos de problemas recorrentes ou emergentes”, diz o pesquisador. Mas ele destaca que é preciso obter cada vez mais dados confiáveis sobre o risco, a toxicidade e o ciclo de vida das nanoestruturas, pois não há tecnologia que seja totalmente segura.

Carolina Drago
Ciência Hoje On-line

Matéria publicada em 23.03.2011

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