Nanotecnologia na Saúde: O Que é, Benefícios e Desafios

A nanotecnologia na saúde é a aplicação da manipulação dá matéria ao nível celular e atômico na medicina, permitindo a produção de nanofármacos e nanopartículas, como alternativas mais eficientes e menos agressivas para o tratamento de doenças. Saiba mais!

A nanotecnologia na saúde é um dos maiores progressos da ciência em relação a esse setor. Com a nanotecnologia, é possível criar dispositivos minúsculos, em proporções moleculares, ou até atômicas. Os estudos no setor prometem facilitar e otimizar tratamentos, diagnósticos e pesquisas.

Essa área de pesquisa se consolidou como uma das principais fontes de esperança para a melhoria de tratamento de diversas doenças, além de poder proporcionar diagnósticos mais seguros e precisos.

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O que é nanotecnologia na saúde?

A nanotecnologia é a área de estudo dedicada a entender e manipular a matéria ao nível molecular e atômico, ou seja, aquilo que não é visível a olho nu. Essas pesquisas, quando aplicadas a medicina, na forma de medicamente e alternativos de tratamento, se transforma na chamada nanomedicina.

A aplicação da nanociência na medicina é alvo de grande expectativa e esperança para o tratamento de diversas doenças, como o câncer e o alzheimer, por exemplo.

O universo de aplicações da nanotecnologia na saúde é muito amplo, podendo ser usada para a recuperação de tecidos corporais, aceleração de diagnósticos, desenvolvimento de drogas artificiais e até o combate contra víruz e bactérias.

Como surgiu a nanomedicina?

O surgimento e desenvolvimento da nanomedicina está diretamente relacionado com a nanotecnologia. Foi na década de 60 que a nanociência começou a ganhar forma como área independente de estudo, com a popularização de palestras e estudos sobre o assunto.

Conforme os estudos sobre nanotecnologia iam se desenvolvendo, começavam a aparecer as suas possibilidades de aplicações e benefícios para diversos setores, incluindo a área da saúde. Porém, a nanomedicina só começou a se firmar na década de 90, quando começaram a surgir os primeiros resultados da nanotecnologia aplicada no setor.

Os principais laboratórios médicos da época começaram a conseguir produzir medicamentos com base em nanotecnologia, como o caso do “Adagen”, desenvolvido pelo laboratório italiano Sigma-Tau Pharmaceuticals, que usava nano partículas sintéticas para combater doenças de imunodeficiências.

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Cenário da nanomedicina no mundo

Quando olhamos para o mercado da nanotecnologia como um todo, vemos que a expectativa é que o setor cresça cerca de 12% ao ano entre 2020 e 2027, segundo estudo da Grand View Research. O grande ponto de interesse para nós, é que a saúde terá uma participação de 29,1%, ou seja, a maior participação do mercado.

Ou seja, a nanotecnologia terá intensa participação no crescimento do setor nos próximos anos, sendo a área mais relevante da nanotecnologia enquanto mercado atualmente. Isso se deve às muitas aplicações dessas tecnologias no setor, como nanorrobôs para cirurgia, nanodiagnóstico, reparo de células e nanobiossensores.

E no Brasil?

Segundo o especialista na área, Dr. Valtencir Zucolotto, o Brasil está mais avançado em duas frentes principais quando o assunto é nanomedicina, o de biossensores e sistemas teranósticos.

Os biossensores são nanodispositivos que permitem o rastreamento de substâncias de interesse dentro do organismo do paciente. Esses dispositivos são descartáveis após o uso e apresentam um baixo custo, podendo auxiliar no diagnóstico dos pacientes.

Já os sistemas teranósticos são nanopartículas que podem ser utilizadas como contraste para a realização de ressonâncias magnéticas. Entretanto, elas não se limitam a isso, e uma vez que encontram o tumor, elas podem liberar um quimioterápico e até causar um aumento de temperatura local, visando destruir o tumor com o mínimo de dano ao paciente.

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Quais são as aplicações da nanotecnologia na área da saúde?

O desenvolvimento da nanotecnologia na saúde tem focado em duas frentes distintas. A primeira, é a chamada “Drug Delivery”, que consiste no uso de nanopartículas no organismo para o transporte e liberação de fármacos localizados.

Na outra ponta, há também o desenvolvimento de técnicas de diagnósticos, como os já citados biossensores, ou outras nanotecnologias que permitam identificar de forma mais rápida e eficiêncente a presença de algum tipo de problema no orgânismo.

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Sistema de entrega de medicamentos

Um dos grandes problemas que a medicina enfrenta, é a aplicação focalizada de medicamentos nas áreas afetadas pela doença. Ou seja, ao realizar um tratamento, não é possível atacar apenas o problema no organismo, resultando em efeitos colaterais e menor eficiência.

Um exemplo clássico é a quimioterapia, que causa uma série de efeitos colaterais em quem precisa realizar o tratamento.

A nanotecnologia tem contribuído para que, por meio de nanopartículas, seja possível levar o medicamento até as células específicas onde aqueles princípios precisam ser aplicados, ainda com a possibilidade de uma liberação controlada do composto.

Por sinal, essas nanopartículas não se limitam apenas a liberação de medicamentos, podendo ainda fornecer calor ou luz para as células em questão.

Isso reduz o dano as células saudáveis do corpo, diminuindo os efeitos colaterais e tornando o tratamento bem mais eficiente.

Técnicas de diagnósticos

Consiste no uso de nanotecnologia para identificar rapidamente as doenças no corpo. O uso dos biossensores em sistemas teranósticos é um exemplo dessas aplicações.

Outro caso também é o uso de anticorpos ligados a nanotubos de carbono em chips, que tem sido estudado por pesquisadores da Worcester Polytechnic Institute para tentar identificar de forma mais rápida a presença de células cancerígenas na corrente sanguínea.

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Quais são as principais vantagens da nanotecnologia nos medicamentos?

Os medicamentos produzidos a partir de nanotecnologia, também conhecidos como nanofármacos, tem como característica serem muito mais compatíveis com o nosso organismo, além de menos agressivos. Ou seja, é como se esses novos remédios fossem mais focalizados nas doenças, e diminuíssem, portanto, o estresse causado ao nosso corpo pelo seu uso.

Além disso, eles também precisam de uma quantidade menor do princípio ativo, reduzindo o consumo desse insumo e também os efeitos colaterais no paciente. Alguns outros benefícios dos nanofármacos são:

Proteção das drogas/proteínas frágeis de severos ambientes biológicos;
Sem obstrução de vasos e sem prejuízo à circulação;
Moléculas do medicamento podem ser endocitadas/fagocitadas pela célula alvo;
Os medicamentos podem atravessar algumas barreiras biológicas;
Biocompatibilidade melhorada;
Capacidade de aumentar a concentração no alvo;
Melhor estabilidade, evitando a degradação do fármaco;
Seletividade em relação ao alvo biológico;
Menor quantidade do princípio ativo do medicamento;
Redução dos efeitos colaterais.

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Quais os benefícios da nanotecnologia na saúde?

A nanotacnologia pode ser aplicada de diferentes forma na área da saúde, e suas pesquisas e inovações tem mostrado muito potencial para a evolução da medicina. Por isso, que tal entendermos um pouco quais sãos os principais benefícios da nanotecnologia na saúde?

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Diagnósticos mais rápidos e precisos

O uso de biossensores e outras nanoparticulas para o diagnóstico de doenças permite não só que o médico entenda o que o paciente tem com mais agilidade, como também com mais precisão.

Ou seja, é possível saber mais rápido, e com muito mais certeza e confiabilidade o estado de saúde do paciente. Isso permite que o tratamento seja iniciado antes que a doença atinja estados mais complicados, além de facilitar os cuidados, já que se tem mais certeza sobre as condições de saúde.

Melhores prescrições

Com a evolução da capacidade e precisão dos diagnósticos graças a nanotecnologia, as prescrições médicas também se tornam mais certeiras. Ou seja, por saber exatamente o que o paciente tem, e com acesso a mais informações, o médico consegue indicar medicamentos ou opções de tratamento mais efetivas, e com menos riscos.

Segurança dos equipamentos

Um dos papéis mais fundamentais da nanotecnologia atualmente, é a incorporação de partículas de compostos específicos em equipamentos médicos, visando melhorar a sua higienização. Essas aplicações não apenas deixam os equipamentos mais limpos, como impedem a proliferação de fungos ou bactérias, tornando o seu uso mais seguro.

Menores efeitos colaterais

Com o uso de nanopartículas capazes de transportas os compostos químicos até as células adequadas, a nanotecnologia permite que os tratamentos sejam muito mais focalizados e menos agressivos ao nosso orgânismo.

Traduzindo, isso significa que os remédios utilizados para tratar as doenças, que muitas vezes também agridem nossas células saudáveis, causarão um dano muito menor ao nosso corpo, reduzindo os seus efeitos colaterais.

Novos tratamentos

Por fim, mas não menos importante, a nanomedicina também está possibilitando o surgimento de novos tratamentos para doenças que, até hoje, não possuem uma cura. Essas tecnologias são uma grande esperança para cuidar de doenças, com a expectativa do surgimento de novos métodos de tratamento que possam ajudar a salvar mais vidas.

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Exemplos de pesquisas na área da nanotecnologia na saúde

As terapias de manipulação de DNA podem enfrentar avanços promissores com a ajuda da nanotecnologia na saúde. A ideia é que nano robôs possam examinar sessões de DNA, trabalhar neles e até se movimentar por elas e reparar células danificadas. Cientistas da Australian National University já conseguiram juntar contas de látex revestidas nas pontas de um DNA modificado e depois usar uma armadilha ótica que compreende um feixe de luz focalizado para manter as contas no lugar e assim estender a cadeia de DNA.

O estudo foi feito com o objetivo de estudar as interações de proteínas com ligações específicas.

Na Universidade de Nova York, químicos criaram nano robôs a partir de fragmentos de DNA que podem andar em duas pernas, de apenas 10 nanômetros de tamanho. A tecnologia foi batizada de ”nanowalker” e, se combinada com nano robôs, pode auxiliar tratamentos em locais específicos do corpo humano.

A Universidade também está realizando pesquisas com a ajuda da nanotecnologia para descobrir como moléculas biológicas se cristalizam, uma área em que os cientistas enfrentam grandes dificuldades.

Com esses estudos, a nanotecnologia na saúde pode imitar os processos naturais do corpo, como por exemplo o comportamento do DNA.

A Harvard Medical School criou ”nano robôs de origami” a partir de DNA, que seriam capazes de fazer com que as células se comportem de uma forma específica. No estudo realizado, pesquisadores foram capazes de enviar moléculas que fazem com que as células de leucemia e linfoma se autodestruam.

Principais desafios da nanotecnologia na área da saúde

Apesar do alto potencial, a nanotecnologia na saúde ainda enfrenta vários desafios que precisam ser superados.

Um dos principais problemas é a possibilidade de tratamento inadequado, que pode acabar prejudicando células saudáveis.Além disso, o fato de ser uma tecnologia recente que envolve manipulação genética traz preocupações, especialmente porque ainda não sabemos ao certo quais reações adversas podem ocorrer.

Outros obstáculos incluem a complexidade na programação dos robôs usados na nanotecnologia, falta de capacitação para o uso dessas tecnologias e também de recursos, que dificultam a aplicação prática dessas inovações na área da saúde.

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Quais as expectativas para os próximos anos?

O uso da nanotecnologia na saúde segue evoluindo e trazendo mais inovações para o setor. Pesquisadores e cientistas ao redor do mundo estão explorando essa tecnologia para resolver problemas complexos de maneira eficaz, e os resultados têm sido impressionantes.

Entre os avanços mais promissores e expectativas para os próximos anos, temos:

Sequenciação de nanoporos: uma técnica ultra-rápida que utiliza a nanoengenharia para sequenciar DNA de forma precisa e eficiente;
Nanorobôs: minúsculos robôs projetados para realizar cirurgias a nível celular, com potencial para tratar doenças como câncer ao atacar células específicas;
Microagulhas: pequenas agulhas que podem ajustar o ângulo de entrada, a espessura e a dimensão do canal, tornando a administração de medicamentos menos dolorosa e mais eficaz;
Sensores nanosensíveis: dispositivos capazes de detectar mudanças moleculares no corpo, permitindo diagnósticos precoces e tratamentos mais direcionados;
Microchips para entrega de fármacos: dispositivos microfabricados que incorporam bombas, válvulas e canais para liberar medicamentos de maneira controlada e precisa.

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Quais os Benefícios e Riscos da Nanotecnologia na Saúde?