Nas décadas recentes, grupos de pesquisa no campo da ciência dos materiais investiram tempo e recursos para responder à seguinte pergunta:É possível desenvolver novas técnicas para produzir partículas de prata em escala nanométrica (ou seja, um bilionésimo de metro), melhorando assim a óptica, propriedades catalíticas e bactericidas da prata? Um grupo de pesquisadores brasileiros relata novos desenvolvimentos.
Em pesquisa realizada no Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), os pesquisadores desenvolveram uma nova abordagem tecnológica para gerar nanopartículas de prata com 32 vezes a capacidade bactericida das usadas atualmente em embalagens de alimentos, órteses, e materiais hospitalares e médicos, entre outros. Os resultados do estudo foram publicados em Relatórios Científicos .
O professor Elson Longo, da UFSCar, conta que os pesquisadores do CDMF desenvolveram um método inovador de obtenção de nanocompósitos há três anos. Esses nanocompósitos compreendiam nanopartículas de prata acopladas a um cristal semicondutor de tungstato de prata por microscopia eletrônica de transmissão.
Contudo, o alto custo dos microscópios eletrônicos de transmissão limitava os planos de produção em larga escala desses materiais para aplicações no mundo real. “O microscópio electrónico de transmissão utilizado para obter este material custa cerca de 1,3 milhões de euros, "Longo disse. A técnica envolveu a irradiação de feixe de elétrons de tungstato de prata, o que resultou em bactericidas promissores pelos quais o semicondutor de tungstato de prata atrai agentes bacterianos que são neutralizados por nanopartículas de prata.
Para aumentar a produção desses nanocompósitos usando um método mais competitivo, os pesquisadores desenvolveram uma nova técnica que consiste na irradiação de laser pulsado de um semicondutor de tungstato de prata, com cada pulso durando apenas um femtossegundo - um milionésimo de um bilionésimo de um segundo (10 -15 s). A análise das amostras irradiadas mostrou que a interação entre o semicondutor de tungstato de prata e o laser de femtossegundo deu origem a um grande número de microestruturas, que eles caracterizaram por microscopia eletrônica de transmissão e descobriram ser de dois tipos diferentes.
"A nova técnica que desenvolvemos resultou em nanopartículas de prata deixadas no semicondutor e em aglomerados de prata, "disse o coordenador do centro de pesquisas financiado pela FAPESP.
Para medir a atividade bactericida dos materiais, os pesquisadores colocaram amostras deles em contato com cepas de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA), uma bactéria resistente a vários antibióticos e frequentemente na origem de infecções adquiridas em hospitais. A análise microscópica mostrou um aumento de 32 vezes na atividade bactericida para as amostras irradiadas com laser em comparação com nanopartículas de prata produzidas por irradiação com feixe de elétrons.
“A nova técnica oferece a possibilidade de obtenção de compostos bactericidas de alto desempenho e fáceis de produzir, "Longo disse.
Aplicações potenciais
Os pesquisadores pediram a patente da nova técnica e das duas novas classes de nanopartículas de prata obtidas com a técnica. A ideia é licenciar a tecnologia para a Nanox, uma cisão do CDMF com sede em São Carlos, Estado de São Paulo, e apoiado pelo Programa Pesquisa Inovadora em Pequenas Empresas (PIPE) da FAPESP. “A Nanox já vende nanopartículas de prata em todo o mundo e poderia se beneficiar muito com a nova técnica de obtenção do material, "Longo disse.
Os pesquisadores planejam avaliar o uso do material em próteses dentárias e iniciaram ensaios para investigar a ação de nanocompósitos em células cancerosas. Os resultados preliminares dos experimentos sugerem que as nanopartículas podem eliminar as células tumorais sem afetar as células saudáveis.
