Provando que tamanho não é documento, a nanotecnologia na medicina tem mostrado que revoluções podem ser feitas usando-se materiais cada vez menores.
Criada no Japão, com o objetivo de desenvolver ferramentas em escala atômica, essa nova tecnologia busca promover inovações em muitas áreas e a saúde é uma das favorecidas.
Com o passar dos anos, tornou-se uma área promissora, ainda que desperta muita curiosidade e dúvidas com relação a como a nanotecnologia poderá impactar o mercado.
Apesar de todos esses receios, diversos cientistas e pesquisadores já têm experimentado essa inovação de várias maneiras, para solucionar problemas difíceis da sociedade de forma efetiva.
Pensando nesse contexto, entender mais sobre as aplicações dessa tecnologia no cotidiano pode ser bastante interessante. Nos próximos tópicos vamos explorar esse universo nano dentro da medicina. Boa leitura!
O que é nanotecnologia na medicina?
A nanotecnologia é uma área de estudo que se concentra em manipular materiais em nanoescala, ou seja, a escala atômica e molecular. As nanopartículas têm dimensão inferior a 100 nm (nanômetro — equivale a um bilionésimo de 1 metro).
Essa solução pode ser aplicada em várias áreas do conhecimento, como nanoeletrônica, nanofísica e nanociências. Sendo assim, a nanotecnologia na medicina, ou nanomedicina, é aquela voltada para a área da saúde.
Ela pode ser definida, então, como o uso de materiais nanométricos e dispositivos nanoeletrônicos para fins médicos e de diagnóstico.
Desde curar doenças até desenvolver soluções para facilitar o cotidiano dos trabalhadores da saúde, há muito o que produzir.
Mas como uma tecnologia em escala tão pequena consegue ter tanto potencial?
Estudos comprovam que elementos já conhecidos, como fósforo, prata e ouro, quando empregados em tamanho minúsculo, têm comportamento diferente do usual, como se suas propriedades tivessem sido alteradas.
“Quando o tamanho da substância diminui em uma escala nano, o número de partes presentes é reduzido, criando um material cujo tamanho é maior que seu volume”, explica Lívia Elisabeth Vasconcellos, professora do Departamento de Engenharia da UFLA.
Panorama atual da nanotecnologia na medicina
A nanotecnologia na medicina é um campo bastante visado. Não é à toa que, em 2020, o Instituto Nacional de Saúde dos Estados Unidos investiu cerca de US$ 445 milhões na nanomedicina.
E a expectativa é que seu potencial na saúde só faça crescer: se espera que em 2026 o mercado de nanotecnologia médica deverá atingir US$461.252 milhões, segundo dados reunidos pela SeedScientific.
Mas para além dos números, os próprios estudos têm mostrado o papel da nanomedicina, como esse relatório de 2022, que examina o potencial de mercado atual e previsto para o setor.
Entre suas conclusões, ele observa que as principais áreas em que os produtos da nanomedicina tiveram impacto são doenças do SNC, câncer, doenças cardiovasculares e controle de infecções.
No entanto, seu potencial é muito maior. Por isso, a nanotecnologia tem trazido um leque de possibilidades para tópicos relacionados à saúde como um todo.
Aplicações da nanotecnologia na medicina
Vários setores são impactados diariamente por essa tecnologia, mas um dos que mais se mostram empenhados em promover a inovação é a área da saúde.
É por essa razão que a lista de aplicações da nanotecnologia na medicina é tão grande. Entre esses usos, podemos destacar:
- Melhores técnicas de diagnóstico;
- Desenvolvimento de medicamentos;
- Microssondas na corrente sanguínea;
- Uso do drug delivery;
- Descontaminação de ambientes;
- Reconstrução de tecidos sintéticos;
- Nanorobôs no combate ao câncer;
- Melhores equipamentos médicos;
- Combate à pandemia do coronavírus.
A seguir, vamos explicar mais como cada um deles funciona!
Melhores técnicas de diagnóstico
O diagnóstico é a base para o tratamento eficiente de qualquer doença. Por isso, nanomateriais têm sido estudados como forma de melhorar esse processo.
Com a nanotecnologia, os médicos conseguem fazer diagnósticos mais precisos, principalmente pela coleta de informações em níveis moleculares em maior quantidade.
Assim, os nanomateriais têm a capacidade de detectar doenças em estágios iniciais. Isso significa que o tempo para o tratamento pode ser menor e as chances de sucesso são maiores.
Um exemplo dessa aplicação da nanomedicina é o kit de diagnóstico baseado em nanopartículas que funciona sob o conceito de Point-of-Care (POC).
O POC é baseado em ser uma forma de diagnóstico simples, rápida e fácil, que inclusive teve impacto no teste da covid-19.
Desenvolvimento de medicamentos
A nanomedicina também é muito conhecida por desenvolver medicamentos para o combate de diversas doenças. Também chamados de nano medicinais ou nanofármacos, eles são encapsulados em uma escala microscópica.
Nesse cenário, é importante explicar que estamos falando de drogas artificiais, pois o objetivo é criar medicamentos que não dependam de elementos do nosso organismo para existirem.
A partir disso, é possível transformar as formas com que as drogas são criadas e, ainda, como agem no corpo humano. Elas podem, por exemplo, oferecer menos efeitos colaterais e garantir uma recuperação mais rápida.
Os nanomedicamentos também estão sendo estudados para combater mais fortemente problemas como o diabetes e a hipertensão, por exemplo.
Microssondas na corrente sanguínea
Entre as aplicações da nanotecnologia na medicina, há também a possibilidade de usar microssondas na corrente sanguínea.
Elas podem ser aplicadas por via intravenosa. Entre seus usos, podem servir para observar as condições das hemácias, dos leucócitos, do plasma e das plaquetas, por exemplo.
A microssonda é capaz de identificar rapidamente o tipo e a quantidade de células, o que ajuda no processo de diagnóstico.
Isso vai ajudar na reparação das células dentro do sangue, além de gerar diagnósticos mais rápidos e menos invasivos.
Uso do drug delivery
O drug delivery é uma estratégia para aumentar a eficiência da nanomedicina nos tratamentos. Esse conceito tem como objetivo administrar as drogas de forma controlada, minimizando os riscos e maximizando o resultado.
Para isso, os nanomateriais são usados como embalagem para as drogas. Isso significa que eles conseguem administrar o medicamento de forma mais segura e direcionada aos tecidos afetados.
Um artigo do Instituto de Ciência, Tecnologia e Qualidade (ICTQ) mostrou que a aplicação de estruturas como nanopartículas poliméricas, inorgânicas e dendrímeros, por exemplo, conseguem liberar de forma controlada fármacos ou ter uma aplicação mais seletiva.
Como consequência, a nanomedicina tem um impacto mais eficiente no tratamento, pois as drogas são direcionadas para onde é necessário.
Descontaminação de ambientes
Seguindo com as aplicações da nanotecnologia na medicina, ela também serve para promover a descontaminação de ambientes. Esse processo acontece por nanofibras, que são plantadas em superfícies.
Essa é uma forma interessante de evitar doenças, inclusive em ambientes hospitalares, cirúrgicos e ambulatoriais, que naturalmente fazem parte da medicina.
Em relação a esse tópico, o estudo sobre nanomateriais e a questão ambiental em 2010 descobriu que a é o material mais eficaz para efeitos comerciais de desinfecção de um ambiente.
Isso acontece pois essa substância consegue inativar um maior número de microrganismos em menos tempo e com concentrações mais baixas, quando comparado com outros nanomateriais.
Reconstrução de tecidos sintéticos
Outra aplicação na tecnologia na medicina é a reconstrução de tecidos sintéticos. A ideia é, a partir da nanotecnologia, replicar as funções dos órgãos humanos.
Por exemplo, é possível nanofabricação células com esse fim. Essa estratégia tem sido usada para tratar queimaduras e os danos causados pelo diabetes, entre outras doenças.
A nanotecnologia também pode ser usada para fazer implantes mais seguros e com maior aderência ao tecido do paciente.
Como as nanopartículas permitem criar tecidos biológicos a partir da análise do DNA do próprio paciente, isso vai diminuir as chances de rejeição e o tempo de recuperação dos pacientes.
Desobstrução de veias e artérias
Os nanodispositivos também vão poder colaborar para a desobstrução de veias e artérias. A nanotecnologia está sendo estudada para criar nanorobôs que possam se locomover dentro do nosso organismo e fazer esse tipo de procedimento.
Com a nanorrobótica e o uso simultâneo de agentes anticoagulantes, será possível abrir um pequeno canal nas regiões afetadas.
Esse uso é fundamental para o tratamento de problemas como AVCS, no qual é preciso desobstruir coágulos sanguíneos alocados no cérebro.
Mais uma vez, essa solução vai ajudar a dar agilidade ao tratamento, diminuindo o tempo de recuperação e as possibilidades de complicações.
Nanorobôs no combate ao câncer
Outro grande ganho da nanomedicina é o combate ao câncer por meio de nanorobôs, que atuam diretamente nas células cancerígenas, em vez de agredir todo o corpo.
Além disso, outro exemplo é a descoberta dos pesquisadores da Universidade do Estado do Arizona, nos Estados Unidos. Eles criaram nanodispositivos que eliminam cirurgicamente tumores, bloqueando a irrigação sanguínea para eles.
Ao introduzir os nanorrobôs na circulação sanguínea das cobaias, eles perceberam que os tecidos doentes foram eliminados e os saudáveis continuam perfeitos.
Sendo assim, o tratamento só afeta o tumor primário, além de impedir a formação de metástases. Por enquanto, essa técnica tem sido testada apenas em ratos de laboratório que sofrem de melanoma, mas já aponta resultados animadores.
Melhores equipamentos médicos
As aplicações da nanotecnologia na medicina também podem impactar os aparelhos médicos. Com nanomateriais, é possível criar dispositivos mais sensíveis e precisos.
Um exemplo disso é a substituição de equipamentos de quimioterapia e radioterapia, que causam muita dor aos pacientes, por inovadores aparelhos de menor impacto.
Além disso, é possível desenvolver também equipamentos mais seguros. Por exemplo, a menor suscetibilidade para a proliferação de microorganismo em seringas, bisturis e outros instrumentos utilizados no cotidiano dos profissionais da saúde.
Ainda, a ciência procura dar mais autonomia a equipamentos médicos. Por exemplo, nanosensores para a detecção automática de doenças, combinados a inteligência artificial, poderão diagnosticar precocemente determinadas enfermidades sem participação humana.
Combate à pandemia do coronavírus
E, por fim, vale destacar que a nanotecnologia também foi usada no combate à pandemia do coronavírus.
Muitos pesquisadores passaram a conduzir pesquisas de desenvolvimento de tecidos tecnológicos com ação antimicrobiana que possam ser reutilizados e esterilizados de forma rápida e eficiente.
A ideia consiste em fazer com que seja possível inativar não apenas vírus, mas também bactérias e fungos. E os próprios resultados mostram adesão de nanomateriais às fibras dos tecidos e a inibição do crescimento de bactérias.
Além disso, no estudo das vacinas, também foram usadas nanopartículas, sendo capazes de induzir respostas imunológicas importantes em testes in vivo.
Quais são os benefícios do uso de nanotecnologia na medicina?
A nanotecnologia na medicina traz uma série de benefícios, tanto para os profissionais da saúde quanto para os pacientes que podem usufruir delas. Alguns desses benefícios são:
- Menos tempo de tratamento da doença: os nanodispositivos são capazes de se fazer procedimentos mais rápidos e mais direcionamentos ao que precisa ser tratado;
- Menos dor e invasão ao corpo do paciente: os equipamentos médicos e remédios são mais avançados, por isso conseguem reduzir as incisões e os efeitos colaterais;
- Mais segurança no diagnóstico e prescrições: os nanosensores permitem um diagnóstico mais rápido e garantido, o que vai dar mais certeza ao cuidar do paciente.
Desafios e riscos do uso da nanotecnologia na medicina
Apesar de todos os benefícios que a nanotecnologia traz para os setores tecnológico e industrial, há também desafios que ela naturalmente gera.
Entre eles, está a grande preocupação sobre os impactos no meio ambiente que ela possa vir a causar.É o caso, por exemplo, da nanopoluição.
Gerada na produção de nanomateriais, esse tipo de poluição pode representar forte perigo para o ser humano daqui a alguns anos, uma vez que os nanopoluentes podem flutuar facilmente pelo ar, devido a seu tamanho minúsculo.
Eles podem entrar nas células de todos os seres vivos: humanos, animais e plantas. O organismo de cada espécie pode não ter os meios apropriados para lidar com essa poluição e sofrer danos sem solução conhecida.
Além disso, outras questões existem, como a nanotoxicidade, que é uma das principais preocupações com relação aos nanomateriais. Ela representa o risco de efeitos adversos à saúde causados pelo uso de nanomateriais.
Existem nanomateriais que, apesar de serem inofensivos em sua forma natural, podem causar problemas para a saúde quando são manipulados e utilizados de maneira inadequada.
Por representar riscos à saúde humana, isso amplia ainda mais a necessidade constante de realização de estudos para se compreender os efeitos que podem causar.
Quais são as tendências para o uso de nanotecnologia na medicina?
A nanotecnologia tem oferecido enormes contribuições à prática médica. Mas quais são as expectativas em relação ao futuro?
Uma das principais tendências é o aumento do uso de nanotubos médicos. Com nanorobôs, os médicos poderão realizar cirurgias em lugares inacessíveis para o olho humano, alcançando e tratando áreas do corpo que até então eram inatingíveis.
Ainda, os micro mergulhos podem surgir com a capacidade de ajustar ângulos de entrada, espessura da parede e dimensão do canal. Outra expectativa é o aumento do uso de nanomateriais para a criação de dispositivos médicos mais leves e confortáveis.
Além disso, a sequenciação de nanoporos, como um método super rápido de sequenciação baseado na montagem de poros também é uma potencial tendência.
Além do que já falamos e já está em curso, segundo a própria Sociedade Brasileira de Nanotecnologia, vão existir robôs capazes de:
- penetrar no corpo humano para combater infecções;
- intervir nos neurônios e na região de cerebral;
- alterar o código genético para impedir doenças genéticas.
Conclusão
A nanotecnologia na medicina representa um grande avanço para o setor, com benefícios que vão desde o aumento da eficiência dos tratamentos até a criação de nanorobôs cirúrgicos em pacientes com câncer.
Como vimos, são realmente muitas aplicações. E isso gera muitos ganhos, como redução do tempo de tratamento da doença, menos dor e invasão ao corpo do paciente e, ainda, mais segurança no diagnóstico e prescrições.
No entanto, ainda que seja uma grande aposta para o futuro da saúde, existem alguns desafios e riscos, como os impactos ambientais e a nanotoxicidade.
Tudo isso é fundamental de observar dentro do contexto dos negócios de saúde que querem inovar e acompanhar as novas soluções.
Gestores das mais diversas áreas devem acompanhar essas transformações e tendências, e a área de saúde não deve ser diferente.
E para continuar aprendendo sobre como tecnologia e inovação têm impactado o mercado, não deixe de acompanhar nosso blog!
