p Pequenas nanopartículas desempenham um papel gigantesco na vida moderna, mesmo que a maioria dos consumidores não tenha consciência de sua presença. Eles fornecem ingredientes essenciais em loções de proteção solar, prevenir fungos no pé de atleta nas meias, e lutar contra micróbios em bandagens. Eles realçam as cores dos doces populares e mantêm o açúcar de confeiteiro dos donuts em pó. Eles são usados ​​até mesmo em medicamentos avançados que têm como alvo tipos específicos de células em tratamentos de câncer. p Quando os químicos analisam uma amostra, Contudo, é um desafio medir os tamanhos e quantidades dessas partículas - que muitas vezes são 100, 000 vezes menor que a espessura de um pedaço de papel. A tecnologia oferece muitas opções para avaliar nanopartículas, mas os especialistas não chegaram a um consenso sobre qual técnica é a melhor.

p Em um novo artigo do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e instituições colaboradoras, pesquisadores concluíram que medir a gama de tamanhos em nanopartículas - em vez de apenas o tamanho médio das partículas - é ideal para a maioria das aplicações.

p "Parece uma escolha simples, "disse Elijah Petersen do NIST, o autor principal do artigo, que foi publicado hoje em Ciência Ambiental:Nano . "Mas pode ter um grande impacto no resultado de sua avaliação."

p Tal como acontece com muitas questões de medição, a precisão é a chave. A exposição a uma certa quantidade de algumas nanopartículas pode ter efeitos adversos. Os pesquisadores farmacêuticos geralmente precisam de exatidão para maximizar a eficácia de um medicamento. E os cientistas ambientais precisam saber, por exemplo, quantas nanopartículas de ouro, a prata ou o titânio podem causar riscos aos organismos no solo ou na água.

p Usar mais nanopartículas do que o necessário em um produto por causa de medições inconsistentes também pode desperdiçar dinheiro para os fabricantes.

p Embora possam soar ultramodernos, as nanopartículas não são novas nem baseadas exclusivamente em processos de fabricação de alta tecnologia. Uma nanopartícula é na verdade apenas uma partícula submicroscópica que mede menos de 100 nanômetros em pelo menos uma de suas dimensões. Seria possível colocar centenas de milhares deles na cabeça de um alfinete. Eles são empolgantes para os pesquisadores porque muitos materiais agem de maneira diferente na escala nanométrica do que em escalas maiores, e as nanopartículas podem ser feitas para fazer muitas coisas úteis.

p Nanopartículas têm sido usadas desde os dias da antiga Mesopotâmia, quando os ceramistas usavam pedacinhos de metal extremamente pequenos para decorar vasos e outros vasos. Na Roma do século IV, artesãos de vidro moeram o metal em minúsculas partículas para mudar a cor de seus produtos sob iluminação diferente. Essas técnicas foram esquecidas por um tempo, mas redescobertas em 1600 por fabricantes engenhosos para a fabricação de vidro novamente. Então, na década de 1850, O cientista Michael Faraday pesquisou exaustivamente maneiras de usar vários tipos de misturas de lavagem para alterar o desempenho das partículas de ouro.

p A pesquisa moderna de nanopartículas avançou rapidamente em meados do século 20 devido às inovações tecnológicas em óptica. Ser capaz de ver as partículas individuais e estudar seu comportamento expandiu as possibilidades de experimentação. Os maiores avanços vieram, Contudo, depois que a nanotecnologia experimental decolou na década de 1990. De repente, o comportamento de partículas únicas de ouro e muitas outras substâncias poderia ser examinado e manipulado de perto. Descobertas sobre como pequenas quantidades de uma substância refletem a luz, absorver luz, ou mudanças de comportamento foram numerosas, levando à incorporação de nanopartículas em muitos mais produtos.

p Desde então, houve debates sobre sua medição. Ao avaliar a resposta de células ou organismos às nanopartículas, alguns pesquisadores preferem medir as concentrações do número de partículas (às vezes chamadas de PNCs pelos cientistas). Muitos consideram os PNCs desafiadores, uma vez que fórmulas extras devem ser empregadas ao determinar a medição final. Outros preferem medir as concentrações de massa ou área de superfície.

p Os PNCs são freqüentemente usados ​​para caracterizar metais em química. A situação das nanopartículas é inerentemente mais complexa, Contudo, do que para substâncias orgânicas ou inorgânicas dissolvidas porque, ao contrário dos produtos químicos dissolvidos, as nanopartículas podem vir em uma ampla variedade de tamanhos e às vezes grudar quando adicionadas aos materiais de teste.

p "Se você tem um produto químico dissolvido, sempre terá a mesma fórmula molecular, por definição, "Petersen diz." Nanopartículas não têm apenas um certo número de átomos, Contudo. Alguns terão 9 nanômetros, alguns serão 11, alguns podem ter 18, e alguns podem ser 3. "

p O problema é que cada uma dessas partículas pode estar cumprindo um papel importante. Embora uma estimativa simples do número de partículas seja perfeitamente adequada para algumas aplicações industriais, as aplicações terapêuticas requerem medições muito mais robustas. No caso de terapias contra o câncer, por exemplo, cada partícula, não importa quão grande ou pequeno, pode estar entregando um antídoto necessário. E assim como com qualquer outro tipo de dosagem, a dosagem das nanopartículas deve ser exata para ser segura e eficaz.

p Usar a faixa de tamanhos de partícula para calcular o PNC costuma ser o mais útil na maioria dos casos, disse Petersen. A distribuição de tamanho não usa uma média ou uma média, mas observa a distribuição completa dos tamanhos das partículas, de modo que as fórmulas possam ser usadas para descobrir efetivamente quantas partículas existem em uma amostra.

p Mas não importa qual abordagem é usada, os pesquisadores precisam anotar isso em seus artigos, para fins de comparabilidade com outros estudos. "Não presuma que abordagens diferentes darão o mesmo resultado, " ele disse.

p Petersen acrescenta que ele e seus colegas ficaram surpresos com o quanto os revestimentos das nanopartículas poderiam impactar a medição. Alguns revestimentos, ele notou, pode ter uma carga elétrica positiva, causando aglomeração.

p Petersen trabalhou em colaboração com pesquisadores de laboratórios federais na Suíça, e com cientistas da 3M que já fizeram muitas medições de nanopartículas para uso em ambientes industriais. Pesquisadores da Suíça, como aqueles em grande parte do resto da Europa, estão ansiosos para aprender mais sobre a medição de nanopartículas porque os PNCs são necessários em muitas situações regulatórias. Não há muitas informações sobre quais técnicas são melhores ou mais prováveis ​​de produzir os resultados mais precisos em muitos aplicativos.

p "Até agora nem sabíamos se poderíamos encontrar um acordo entre os laboratórios sobre as concentrações do número de partículas, "Petersen diz." Eles são complexos. Mas agora estamos começando a ver que isso pode ser feito. "