Nanotecnologia: o que é e como ela pode contribuir para a medicina

A nanotecnologia é uma das várias ciências que vêm contribuindo para o desenvolvimento da medicina e, como consequência, promovendo uma boa jornada do paciente. 

Assim como a teleconsulta, a inteligência virtual, o big data, entre outras áreas, essa ciência contribui para diagnósticos mais precisos e tratamentos menos invasivos, uma vez que desenvolve métodos e tecnologias de observação e manipulação de materiais em escalas microscópicas. 

Porém, assim como todas as grandes novidades, sua aplicação também representa alguns desafios. Neste artigo, você entenderá o que é nanotecnologia, como ocorre sua aplicação na saúde e quais seus desafios e potencialidades. 

• O que é e como funciona a nanotecnologia?
• Como a nanotecnologia contribui para a medicina?
• Aplicações da nanotecnologia na saúde
• Quais os desafios da nanotecnologia?

O que é e como funciona a nanotecnologia?

A nanotecnologia reúne os estudos de observação e o desenvolvimento de técnicas e aplicações de tecnologias em níveis moleculares, ou seja, em ambientes muito pequenos e específicos.

Este é um conceito que já existe há mais de meio século e tem sido aplicado em áreas como engenharia, tecnologia da informação, ciência de materiais, eletrônica, medicina etc.

Por meio dela é possível manipular estruturas em escalas celulares, fazendo, por exemplo, com que medicamentos possam atuar diretamente em áreas afetadas por uma doença, sem interferir nos tecidos saudáveis.

A essa junção de medicina com a nanotecnologia é dado o nome de nanomedicina, que é a utilização das técnicas e conceitos da nanotecnologia para o diagnóstico e o tratamento de doenças, assim como para outras aplicações na área da saúde.

Um exemplo da importância dessa ciência foi sua aplicação durante o ápice da pandemia da covid-19, na elaboração das vacinas de RNA mensageiro, em que são utilizadas nanopartículas lipídicas, responsáveis por transportar e proteger o RNA até que ele chegue ao seu destino, como explica reportagem do jornal Estado de Minas.

Outra aplicação da nanotecnologia na medicina é por meio de nanorobôs e nanomateriais, que alcançam células e estruturas do corpo humano que não são alcançadas por outros procedimentos, ou que exigem a intervenção de procedimentos cirúrgicos mais invasivos.

Ainda conforme o Estado de Minas, o laboratório francês Nanobiotix está desenvolvendo uma fórmula para reduzir as consequências da radioterapia em células saudáveis. O objetivo é introduzir pequenos objetos dentro da célula cancerosa, aumentando a eficácia do tratamento sem aumentar os danos nos arredores do tumor.

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Como a nanotecnologia contribui para a medicina?

Nas últimas décadas, a medicina tem desenvolvido técnicas para atuar de forma cada vez mais específica no tratamento de doenças, como é o caso das cirurgias minimamente invasivas, que possuem cortes menores e têm menos interferência em áreas saudáveis do organismo.

A nanotecnologia médica vai ainda mais a fundo nesse quesito. Isso porque as tecnologias microscópicas têm permitido análises mais precisas, e consequentemente diagnósticos mais rápidos e eficientes.

Um exemplo é o aprimoramento da técnica de Espectroscopia Raman de Superfície Aprimorada (SERS), que permite a detecção de vírus em poucos minutos.

Além disso, com a possibilidade de manipular componentes em níveis microscópicos, essa ciência contribui também em pesquisas de novas possibilidades de terapias e tratamentos médicos.

Outro exemplo prático da aplicação da nanotecnologia na medicina é uma estratégia, desenvolvida recentemente por pesquisadores brasileiros do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), que utiliza nanopartículas para impedir a ligação do vírus HIV com células do organismo.

Diante da importância dessa ciência na medicina, citamos a seguir mais alguns exemplos de sua aplicação na saúde. Confira: 
Desenvolvimento de novos medicamentos

Por meio da nanotecnologia, a medicina pode desenvolver novos materiais e medicamentos que atuam em nível molecular causando menos efeitos adversos ao ser humano.

Conforme um artigo do Instituto de Ciência, Tecnologia e Qualidade (ICTQ), a aplicação de estruturas como nanopartículas poliméricas, inorgânicas, dendrímeros, lipossomos e nanotubos de carbono, permite a liberação controlada de fármacos ou maior aplicação seletiva em células alvo, promovendo tratamentos mais eficazes e menos invasivos.

As pesquisas em nanotecnologia também podem acelerar o desenvolvimento de novos medicamentos e vacinas, por meio de ferramentas que minimizam custos, materiais e energia em pesquisas. 

Um estudo publicado na revista Nature demonstra, por exemplo, a possibilidade de analisar milhares de moléculas em uma área do tamanho da cabeça de um alfinete.

Novas possibilidades de tratamento

Mais do que novos medicamentos, novas técnicas e métodos de tratamento estão sendo desenvolvidos com a nanotecnologia. A oncologia é uma das especialidades que tem sido beneficiada por essa ciência.

Já existem pesquisas sobre nanomateriais com potencial para atuar diretamente no combate a células cancerígenas, preservando células saudáveis ao redor do tumor. Esta é uma técnica que poderá se tornar uma alternativa para a redução dos efeitos adversos de tratamentos como a radioterapia e a quimioterapia.

Nanorobôs também podem ser utilizados no combate a células cancerígenas. Conforme estudo publicado na revista Nature Biotechnology, pesquisadores conseguiram interromper o fluxo de sangue em um tumor aplicando uma proteína por meio de um nanorobô. 

Possibilidade de diagnósticos mais precisos

Os nanodispositivos também poderão auxiliar na coleta de informações em níveis moleculares em maior quantidade e de forma mais precisa. Isso contribuirá para a realização de diagnósticos mais precisos e precoces.
Já existem, por exemplo, nanopartículas fluorescentes que podem ser utilizadas na identificação de tumores com bastante precisão.

Além disso, tecnologias como as de investigação do DNA também permitirão a identificação e o acompanhamento mais eficaz de doenças preexistentes, possibilitando tratamentos mais efetivos. 

Por meio da coleta mais detalhada de informações também será possível acompanhar de forma mais eficiente o andamento de intervenções e tratamentos.

A aliança de todas essas possibilidades também permitirá ao médico prescrever medicamentos e intervenções de forma mais assertiva. 

Com a nanotecnologia médica as ocorrências e características de diversas doenças serão melhor identificadas, permitindo a prescrição de soluções ainda mais eficazes, de acordo com as reais necessidades do paciente e aspectos do seu organismo.

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Aplicações da nanotecnologia na saúde

A nanotecnologia na saúde já possui e ainda poderá ter diversas outras aplicações práticas, que contribuirão para o desenvolvimento da medicina, para melhores diagnósticos e tratamentos e para a melhoria da qualidade de vida dos pacientes. Confira algumas delas:

Equipamentos mais seguros

O desenvolvimento de novos materiais é uma das grandes frentes de trabalho da nanotecnologia em suas diversas áreas de aplicação. 

Para a medicina, as novas ligas metálicas e a aplicação de substâncias desenvolvidas por meio de estudos em nível molecular permitirão também a criação de equipamentos mais seguros. 

Seringas, bisturis e outros instrumentos utilizados no cotidiano do trabalho do profissional de medicina estão cada vez mais no caminho de se tornarem equipamentos menos suscetíveis a proliferação de microorganismos, trazendo ainda mais segurança para médicos e pacientes.

Técnicas de desobstrução de veias e artérias

Dispositivos como nanorobôs e outros nanodispositivos serão aliados no tratamento de obstrução de veias e artérias. Essas tecnologias permitirão a desobstrução de forma mais segura e eficaz, atuando diretamente na área afetada por meio de fármacos e agentes anticoagulantes.

Com isso, os tratamentos serão menos invasivos e  poderão exigir menos tempo de recuperação do paciente. Implantes inteligentes que liberam medicamentos de forma controlada também poderão ser aplicados no tratamento de outras doenças. 

Tecidos sintéticos

Tratamentos que envolvem a reabilitação e a recuperação de tecidos também serão beneficiados pela nanotecnologia aplicada à medicina. Estudos projetam a possibilidade de induzir o comportamento de células por meio da aplicação de fármacos ou da utilização de materiais.

Isso poderia contribuir para regeneração de tecidos, por exemplo. Outra possibilidade é o desenvolvimento de tecidos sintéticos a partir da análise do DNA do próprio paciente, o que diminuiria os índices de rejeição em casos de transplantes.

Segundo artigo do ICTQ, outro potencial da nanotecnologia é a alteração da superfície de órteses e próteses com revestimentos que melhoraram a biocompatibilidade.

Descontaminação de ambientes

Materiais desenvolvidos com nanotecnologias podem ser aliados na descontaminação de ambientes hospitalares. 

Há pesquisas que relacionam a nanoprata ao combate de bactérias, com dados promissores para sua potencial utilização em componentes de fabricação de recipientes, aparelhos de iluminação e ar-condicionado, e outros instrumentos utilizados em clínicas médicas e hospitais.

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Quais os desafios da nanotecnologia?

Mesmo não sendo um tema novo para a medicina, muitas possibilidades da nanotecnologia ainda se encontram em estágio experimental. Além disso, há outros desafios para se ampliar o uso das tecnologias aplicadas a nível molecular. Conheça alguns deles:

Pesquisa: para aprimorar novas ferramentas nanotecnológicas é necessário investimento em pesquisa. Como vimos ao longo do texto, há vários estudos que demonstram o potencial desta ciência.

Porém, ainda há muito caminho a ser percorrido e investimentos a serem feitos para que essas tecnologias estejam disponíveis para a maior parte da população.

Riscos: mesmo promissoras, alguns mecanismos e materiais podem representar riscos à saúde humana, o que amplia a necessidade constante de realização de estudos. Organismos podem, por exemplo, criar anticorpos contra nanorobôs ou nanomateriais.

O campo da genética é uma das áreas mais recentes nesse contexto. Portanto, ainda não há conhecimento sobre possíveis efeitos de longo prazo ligados à manipulação de componentes ligados ao DNA.

Há muitas outras novas tecnologias que contribuem para o desenvolvimento da medicina. Várias delas já estão disponíveis para o uso no dia a dia da clínica médica, desde as rotinas de gestão até o atendimento de pacientes. 

Investimentos: a nanotecnologia aplicada a medicina representa uma verdadeira revolução em muitas práticas do cotidiano de clínicas médicas. Portanto, aplicar técnicas e tecnologias que atuam em nível microscópico exigem investimentos em infraestrutura, equipamentos e a readequação das clínicas ou consultórios médicos. 

Treinamento: manipular essas tecnologias, realizar diagnósticos e treinamentos com ferramentas nanotecnológicas também exige que os profissionais da área da saúde se aperfeiçoem. A necessidade de treinamentos também é um desafio para a aplicação da nanotecnologia na medicina.

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