A nanotecnologia na medicina é capaz de manipular a matéria em níveis moleculares e atômicos, sendo uma das áreas mais impactantes para a inovação da área da saúde.
O conceito de nanotecnologia na saúde é recente e tem ganhado bastante espaço na ciência, nos debates em universidades, centros de pesquisa e na mídia em geral.
A nanotecnologia é capaz de melhorar alguns tipos de tratamentos e diagnósticos, com o aumento de eficiência desses procedimentos e melhorando a qualidade de vida dos pacientes.
Essa área também pode atuar no monitoramento de doenças, na medicina regenerativa, no desenvolvimento de vacinas e na administração de medicamentos.
Ou seja, sua utilização poderá beneficiar milhões de pacientes ao redor do mundo!
Neste artigo, você encontrará informações sobre:
Continue lendo e descubra como a nanotecnologia impactará a saúde nos próximos anos!
O que é nanotecnologia na saúde?
A nanotecnologia é uma prática da medicina moderna que envolve o uso e a manipulação da matéria em níveis moleculares e atômicos.
Por meio de suas pesquisas, é possível melhorar ou descobrir tratamentos para uma série de doenças e condições de saúde.
O seu uso na saúde deriva-se de outro conceito conhecido como nanociência. A nanociência é responsável por trabalhar com processadores extremamente pequenos (os nanorobôs, invisíveis a olho nu).
Por meio deles, é possível ter acesso às células mais profundas, que não podem ser acessadas por outros meios, como a injeção direta na corrente sanguínea do paciente, ingestão de pílulas e comprimidos, entre outros.
Alguns exemplos de aplicações práticas incluem desde a descontaminação de um ambiente inóspito e o desenvolvimento de drogas artificiais, até a regeneração de tecidos corporais e combate contra vírus e bactérias.
Atualmente, é a principal esperança para a cura de doenças como câncer e Alzheimer. Existe uma possibilidade significantemente maior de manipular um grande número de moléculas biológicas, de forma rápida e precisa.
Além dessa precisão e velocidade, os componentes desses materiais nanométricos podem apresentar propriedades físico-químicas diferentes das vistas em tamanho real.
Dessa forma, o diagnóstico que antes era pouco provável ou muito demorado, agora pode ser feito em segundos. O interessante é que o uso das micropartículas não apenas gera soluções médicas inovadoras, como aprimora descobertas mais antigas.
É o caso da técnica da Espectroscopia Raman de Superfície Aprimorada (SERS), datada de 2006, mas que só agora começou a ser aplicada mundialmente devido às práticas nanotecnológicas.
A análise é feita pela oscilação de frequência de um laser infravermelho, que pode ou não refletir DNAs e RNAs virais.
A possibilidade de diagnosticar casos de HIV em até uma hora, reconstruir certos tecidos humanos e desobstruir coágulos sanguíneos no cérebro de maneira menos invasiva para evitar AVCs, são projetos em andamento e que podem, no futuro breve, mudar a história da medicina graças à nanotecnologia.
O que dizem os números sobre a nanotecnologia?
A nanotecnologia é um mercado em abrupta ascensão.
Um exemplo disso são os números de faturamento do mercado. Em 2016, apontavam que o mercado da nanomedicina valia cerca de 134 bilhões de dólares.
De acordo com análises do Reports and Data, esse valor deve subir para mais de 430 milhões de dólares em 2028, um aumento de 320% em 12 anos, superior a maior parte dos mercados existentes no mundo.
De acordo com a mesma fonte, o rápido desenvolvimento de terapias avançadas, baseadas em nanomedicina, e o aumento dos investimentos no setor, são alguns dos principais fatores que impulsionam o crescimento.
O aumento do índice de doenças crônicas também é outro fator que leva ao crescimento exponencial do mercado de nanomedicina.
Isso é corroborado por um estudo publicado em 2022, que analisou prognósticos de categorias terapêuticas, incluindo condições cardiovasculares e infecciosas, doenças relacionadas ao sistema nervoso central e câncer.
Os países envolvidos foram Estados Unidos, Japão, Alemanha, França, Inglaterra, Itália e Espanha.
Segundo a Unesco, no Brasil os avanços ainda são lentos, embora o país já tenha acordado para a nanotecnologia há alguns anos.
“O número de artigos sobre o tema aumentou de 5,5 para 9,2 por milhão de habitantes entre 2009 e 2013, embora o número médio de citações por artigo tenha diminuído durante o mesmo período, de 11,7 para 2,6.
A produção brasileira sobre nanociência representa 1,6% do total mundial, comparada com 2,9% dos artigos científicos do país em geral.”
Ainda assim, em 2008, o Brasil fez um investimento estratégico na área ao criar o Laboratório Nacional de Nanotecnologia para Agricultura (LNNA) e, três anos depois, o Laboratório Nacional Brasileiro de Nanotecnologia (LNNano).
O jornal Gazeta do Povo conversou com Valtencir Zucolotto, especialista no assunto. Na ocasião, o pesquisador revelou que o Brasil está avançando em duas frentes: diagnóstico e terapia.
Na primeira frente, “as áreas mais avançadas referem-se à fabricação de biossensores, ou seja, dispositivos miniaturizados para detecção de várias substâncias de interesse com baixo custo e descartáveis, para serem utilizados no conceito de point-of-care, pelo próprio paciente, ou em ambulatório.”
Já com relação às terapias, o país tem apostado nos chamados sistemas teranósticos – que combinam terapia e diagnóstico em uma única solução.
Nesses casos, “pode-se utilizar uma mesma nanopartícula para promover o contraste da imagem por ressonância magnética (RM), e após a localização do tumor, esse mesmo material pode liberar um quimioterápico no local e até causar aumento localizado da temperatura, causando morte celular no tumor.”
Para muitos, não apenas em território nacional como no mundo inteiro, a nanotecnologia abre um leque de possibilidades para tópicos relacionados à biomedicina e à saúde como um todo.
Ainda estamos engatinhando e descobrindo, aos poucos, tudo o que pode ser feito com a combinação de conhecimento, microprocessadores e tecnologia. É certo, porém, que a área é extremamente promissora!
Como é a utilização da nanotecnologia na medicina?
O uso da nanotecnologia na medicina oferece algumas possibilidades interessantes. Algumas técnicas são apenas imaginadas, enquanto outras estão em vários estágios de testes ou realmente estão sendo usadas hoje.
A nanotecnologia na medicina envolve aplicações de nanopartículas atualmente em desenvolvimento, bem como pesquisas de longo alcance que envolvem o uso de nano-robôs fabricados para fazer reparos no nível celular (às vezes chamado de nanomedicina).
Como quer que você chame, o uso da nanotecnologia no campo da medicina pode revolucionar a maneira como detectamos e tratamos danos ao corpo humano e doenças no futuro, e muitas técnicas imaginadas apenas alguns anos atrás, estão fazendo um progresso notável para se tornarem realidade.
As mudanças na medicina com o uso da nanotecnologia
Drug Delivery
Uma aplicação da nanotecnologia na medicina atualmente em desenvolvimento envolve o emprego de nanopartículas para fornecer drogas, calor, luz ou outras substâncias a tipos específicos de células (como células cancerígenas).
As partículas são projetadas para serem atraídas pelas células doentes, o que permite o tratamento direto dessas células. Essa técnica reduz os danos às células saudáveis do corpo e permite a detecção precoce da doença.
Por exemplo, pesquisadores da North Carolina State University estão desenvolvendo um método para fornecer células-tronco cardíacas ao tecido cardíaco danificado.
Eles anexam nanovesículas que são atraídas por uma lesão nas células-tronco para aumentar a quantidade de células-tronco entregues a um tecido lesionado.
Técnicas para diagnóstico
Pesquisadores da Universidade John Hopkins estão usando litografia de nanoimpressão para fabricar um sensor que pode detectar COVID-19 e outros vírus.
O sensor pode ser usado com dispositivos de teste portáteis para resultados rápidos.
Pesquisadores do Worcester Polytechnic Institute estão usando anticorpos ligados a nanotubos de carbono em chips para detectar células cancerígenas na corrente sanguínea.
Os pesquisadores acreditam que esse método pode ser usado em testes de laboratório simples, que podem fornecer detecção precoce de células cancerígenas na corrente sanguínea.
Um teste para detecção precoce de danos nos rins também está sendo desenvolvido. O método usa nanobastões de ouro funcionalizados para se ligar ao tipo de proteína gerada pelos rins danificados.
Quando a proteína se acumula no nanobastão, a cor do nanobastão muda. O teste é projetado para ser feito de forma rápida e barata para a detecção precoce de um problema.
Possibilidades que a nanotecnologia pode favorecer para a área médica
1. Maior assertividade nos diagnósticos
Os nanomateriais podem ser usados para desenvolver ferramentas de diagnóstico sofisticadas.
Por exemplo, medidores ultrassensíveis de glicose no sangue, sensores bacterianos ultrassensíveis e ferramentas de triagem ultrassensíveis para detecção rápida de patógenos.
Outro exemplo é a tecnologia de Lab on a Chip ou Organ on a Chip que realiza uma análise clínica em um dispositivo fabricado com nanocanais, no qual quantidades ínfimas de material podem ser analisadas com rapidez, precisão e baixo custo.
2. Maior segurança nas prescrições
Como a nanotecnologia traz uma maior assertividade nos diagnósticos, os médicos prescrevem medicações de forma mais segura e orientada para aquele paciente.
Dessa forma, o paciente recebe um tratamento com medicamentos mais seguros e nas dosagens corretas.
3. Melhorias na segurança de equipamentos
Além de auxiliar nos diagnósticos e na distribuição de medicamentos no corpo, a nanotecnologia tem papel fundamental quando empregada nos equipamentos.
Atualmente, nanopartículas de prata e óxido de zinco são incorporadas em bisturis, seringas e maquinário de exames, para conferir a propriedade antimicrobiana, impedindo a proliferação de microrganismos patogênicos como bactérias e fungos.
Em relação ao tratamento de câncer, a nanotecnologia trouxe novos equipamentos para os pacientes que realizam quimioterapia e radioterapia.
Graças a ela, a ação direta nas células cancerígenas pelos nanomateriais evita a destruição de células saudáveis ao redor do tumor.
Desafios e fraquezas da nanotecnologia na saúde
Apesar de todas as esperanças, é claro que por ser uma inovação ainda recente, há muitos pontos a serem aprimorados.
Esta é uma breve análise sobre os principais desafios e dificuldades enfrentados no campo da nanociência.
Um dos fatores mais preocupantes é a má orientação no tratamento de pacientes, o que pode alterar processos e danificar células saudáveis.
O fato de ser uma tecnologia recente que envolve a manipulação genética e pode gerar reações adversas, de alcance ainda desconhecido em alguns casos, também gera insegurança por parte de algumas pessoas.
Outras questões que podem ser vistas como improdutivas quando falamos sobre a nanotecnologia na área da saúde, são o método de programação dos robôs e a falta de conscientização e recursos.
Os benefícios dos tratamentos com nanorobôs
Como todo contra tem seu pró, existem diversas vantagens e oportunidades apresentadas em tratamentos realizados com nanopartículas.
O mesmo site que fez a avaliação dos pontos fracos também oferece uma visão geral sobre os benefícios que a inovação pode trazer para médicos e pacientes.
Dentre os mais promissores, estão maior segurança e eficácia no tratamento com medicamentos, toxicidade reduzida, diagnósticos mais fáceis, rápidos e precisos.
Além disso, existe uma maior possibilidade de descoberta e cura de doenças que não podem ser tratadas com métodos da medicina tradicional.
Outro ponto positivo é que, em geral, os tratamentos são mais curtos do que os feitos com abordagens clássicas, o que aumenta o conforto do paciente e garante melhores resultados em menor tempo.
Ademais, a previsão é que mais e mais países passem a investir na nova tecnologia dentro dos próximos anos.
O uso da nanotecnologia na saúde para o combate da pandemia do coronavírus
A pandemia de COVID-19 testou os limites dos sistemas de saúde e exigiu o comprometimento de inúmeras ciências para controle da infecção, especialmente a processos biotecnológicos avançados, as quais envolvem nanotecnologia e nanomateriais.
Na área de prevenção, duas abordagens têm utilizado nanotecnologias para a fabricação de vacinas e de máscaras contendo nanopartículas.
Em trabalhos recentes, dois tipos de nanopartículas foram utilizadas como vacinas para SARS-COV e MERS-COV, respectivamente.
Em ambos os trabalhos, as nanopartículas foram complexadas com proteínas dos vírus e foram capazes de induzir respostas imunológicas importantes em testes in vivo.
As patentes de nanotecnologia destacam a produção de nanomateriais que podem inibir a infecção viral, bloqueando a fixação, a replicação, bem como a inativação direta.
Quais as expectativas para o futuro da nanotecnologia na medicina?
A nanotecnologia e as nanopartículas têm permitido enormes contribuições à prática clínica. Pode oferecer soluções interessantes para várias doenças que ameaçam a vida.
Diversos cientistas e pesquisadores já têm experimentado a nanotecnologia para solucionar problemas difíceis da sociedade de forma efetiva.
Pesquisas já apontam resultados surpreendentes na produção de semicondutores, nanocompósitos, biomateriais, entre outros.
Algumas tecnologias que estão sendo estudadas hoje e se mostram promissoras são:
- Sequenciação de nanoporos: trata-se de um método ultra-rápido de sequenciação baseado na nanoengenharia e montagem de poros;
- Microagulhas: agulhas e lancetas micro manipuladas com capacidade de ajustar ângulos de entrada, espessura da parede e dimensão do canal;
- Microchips para entrega de fármacos: são aparelhos micro fabricados, que incorporam bombas, válvulas e canais de fluxo à microescala, permitindo a libertação controlada de um ou vários fármacos.
Como os profissionais podem se capacitar com o avanço da nanotecnologia na medicina?
Um erro que muitos médicos cometem é pensar que ter se formado em medicina já basta e é o suficiente para trabalhar o resto da vida.
O que acontece, no entanto, é que esse tipo de pensamento é extremamente equivocado e precisa ser refletido.
Hoje, continuar estudando é fundamental, principalmente para os profissionais da área da saúde. O profissional que continua estudando, garante aos seus pacientes o melhor tratamento.
Sendo assim, é importante que tanto a clínica quanto os profissionais que ali atuam, estejam em desenvolvimento contínuo. Desde a recepção, com a chegada de um paciente até o seu atendimento final, é preciso estar preparado.
Para aprender mais sobre o desenvolvimento e futuro da medicina, acesse nosso curso Os Pilares da Medicina 5.0
Conclusão
Na saúde, a nanotecnologia tem otimizado os diagnósticos, a produção de vacinas, a detecção de marcadores biológicos e formas de tratamento capazes de alterar o percurso de uma doença.
A nano medicina pode ser uma alternativa para tratar doenças como diabetes, cardiovasculares, neurológicas e até mesmo o câncer.
Apesar de ser um campo ainda em desenvolvimento, a nanotecnologia já apresenta resultados significativos para a área da saúde. Inclusive, ela é tida por muitos como a grande aposta revolucionária para a medicina.