segunda-feira, 19 de dezembro de 2011

Nanoescala

Mais uma imagem que explica a nanoescala:

FCN GT MR - Como se conceitua um nanomaterial?


      A definição de nanomaterial adotada pelo Grupo de Trabalho foi a  da ISO/TR 12885-2008: nanomaterial engenheirado é um material nanoestruturado e/ou é o que contém nano-objetos.
      Proposta de Algoritmo para a classificação de um produto como nanomaterial, elaborado com 
base no algoritmo sugerido para a classificação de Nanocosméticos publicado em 2007:



  • Nanomateriais I, II e V seguem legislação específica para grau de risco alto 
  • Nanomateriais III e VII seguem legislação específica para grau de risco médio 
  • Nanomateriais IV e VI seguem legislação específica para grau de risco baixo 

      Cabe  salientar a diferença de conceitos entre um  nanomaterial  e um material nanoscópico  (ou material nanométrico). O algoritmo apresentado se refere à classificação de um nanomaterial e não de materiais nanométricos. Um nanomaterial deve seguir o conceito apresentado acima (ISO TC229). Por outro lado, um material nanométrico é aquele que se encaixa em dimensão na faixa de 1 a 1000 nm, mas não apresenta novas propriedades ou aplicações quando comparados com a substância na sua forma molecular ou bulk (uma porção da matéria). 

      Para deixar claro representamos a escala de medidas para nanomateriais e para objetos naturais (Figura 2).  Os produtos nanotecnológicos são apenas os nanomateriais, que foram produzidos com interferência do ser humano. Os materiais nanoscópicos naturais como o DNA (largura de hélice de 2 nm) ou a ATPsintase (10 nm de diâmetro), salientadas em círculos vermelhos na figura 2, não são produtos nanotecnológicos. 


FCN GT MR - O que é necessário acrescentar na Legislação vigente dessa cadeia produtiva para abranger os produtos nanotecnológicos?


      Para responder é necessário fazer o levantamento da regulação de insumos, intermediários e produtos químicos com base na legislação vigente por setor econômico: Indústria da transformação, Indústria Química, Produtos Químicos para uso industrial e Produtos Químicos para uso final, Medicamentos, Cosméticos, Produtos Médico-Hospitalares e Kits diagnóstico, Alimentos, Agronegócio, Eletrônica, Defesa e Energia, Petróleo e gás.

      Após o estudo e considerando as propriedades físico-químicas dos nanomateriais capazes de afetar seu comportamento, o estabelecimento e sistematização de um organograma da classificação dos insumos e produtos nanotecnológicos é necessário para consideração de seus graus de risco, eficácia e segurança.

      Sugestão de algoritmo para a classificação de um produto como nanomaterial.
  • Apresenta propriedades diferentes do que o mesmo material nas suas formas atômica, molecular ou bulk?
  • Contém nanoestruturas menores que 1000 nm?
  • Os nano-objetos são fibrosos ou têm uma dimensão preponderante?
  • Contém nanopartículas insolúveis menores que 100 nm?
  • Contém nanopartículas solúveis ou lábeis?
  • Os dados existentes comprovam a segurança do uso de nanopartículas solúveis ou lábeis?
  • Contém nanopartículas solúveis ou lábeis menores que 100 nm?
  • Os dados existentes comprovam a segurança das substâncias solubilizadas a partir das nanopartículas solúveis ou lábeis?

FCN GT MR - Indicadores de qualidade de insumos ou produtos nanotecnológicos


      Muitas organizações científicas ou forças-tarefas governamentais têm recomendado fortemente que toxicologistas caracterizem adequadamente as propriedades físico-químicas das nanopartículas. No entanto, muitas vezes esta recomendação é inconsistente ou ineficaz por não haver uma priorização de quais são, de fato, as características físico-químicas prioritárias capazes de afetar a segurança ou determinar a potencial toxicidade das mesmas. 

      Estas propriedades físico-químicas influenciarão os riscos envolvidos, não somente na cadeia produtiva como ao consumidor. Uma análise dos trabalhos científicos publicados até o momento indica que as propriedades abaixo citadas são as mais relevantes neste quesito, devendo ser as prioritárias para a análise de risco.

  • Tamanho das partículas e distribuição de tamanho;
  • Via de exposição/administração;
  • Labilidade em meios biológicos ou ambiente;
  • Estrutura cristalina;
  • Estado de agregação;
  • Composição / revestimentos de superfície;
  • Reatividade de superfície;
  • Método de síntese/ fabricação;
  • Pureza da amostra;
  • Volume de produção.

      Na atualidade uma nova ciência tem emergido, a  Nanotoxicologia, uma sub-área da Nanotecnologia. A Nanotoxicologia estuda da interação de nanoestruturas com sistemas biológicos, com ênfase na elucidação da relação entre as propriedades físicas e químicas (por exemplo, tamanho, forma, química de superfície, composição e agregação) de nanoestruturas com a indução de respostas biológicas tóxicas.  A figura sistematiza  as etapas e fatores que influenciam  as interações entre as nanopartículas e os meios biológicos.

Interrelações entre as propriedades físico-químicas das nanopartículas e as respostas biológicas (Fischer and Chan, Current Opinion in Biotechnology 2007, 18:565–571).

FCN GT MR - Paralelo entre a regulação e a competitividade do setor econômico selecionado (a) local e (b) global


      Localmente a regulação é quase inexistente. De uma forma geral deve-se buscar com parcimônia a regulação do setor (produtivo, P&D, etc.) buscando um ponto de equilíbrio minimizando os riscos à saciedade e maximizando o desenvolvimento científico e a inovação tecnológica.

      Em termos globais vários países como EUA, Canadá, Japão e a EU têm trabalhado junto de suas agências de regulação, de fomento à pesquisa, proteção ambiental e saúde do trabalhador com a sociedade, academia e empresas ligadas com atividades envolvendo o uso, manuseio e aplicação da nanotecnologia. A  webpage na Internet  www.nanotech.law.asu.edu/ apresenta um interessante levantamento do cenário mundial em termos de nanoregulação. Trata-se de um sítio no qual pode-se encontrar anexados os principais documentos referentes á nanoregulaçao nos diferentes Países e blocos econômicos.

FCN GT MR - Quais os riscos envolvidos na cadeia produtiva


      Para cada nova rota tecnológica inserida em uma cadeia produtiva, sempre haverá a necessidade de avaliação de risco/segurança em dependência do tipo de inovação técnica/materiais empregados. No caso da nanotecnologia, devido ao seu caráter múltiplo há necessidade de avaliações específicas. 

      Os riscos são distintos em cada etapa produtiva, quando do manuseio, da produção, da incorporação e/ou da degradação do nanomaterial ou do produto contendo nanomaterial (is). O risco principal é a contaminação através da dispersão aérea,  seguido pelo contato (pele e mucosas) e por último por ingestão acidental. Há também, riscos de contaminação ambiental (dispersão de materiais particulados) decorrente da degradação dos produtos ou mesmo acidentes (vazamento) de produtos e/ou falha no sistema de gestão e controle ambiental. Em relação aos trabalhadores, potencialmente, os riscos serão decorrentes, principalmente da exposição a nanopartículas, que apresentem grande capacidade de penetração em vários órgãos do corpo.

      Provavelmente existirão cadeias produtivas em que o risco associado às nanotecnologias não  deferirão de outras, associadas às tecnologias estabelecidas e reguladas. Outros setores, por sua  vez, necessitarão de novos parâmetros metrológicos para assegurar a segurança do consumidor,  trabalhador e ambiental. 

      O setor farmacêutico, tomado com exemplo, normalmente apresenta requisitos bastante estritos,  tanto em relação à segurança dos produtos, ambientes fabris e saúde do paciente e do trabalhador,  bem com impacto ambiental. Neste cenário, é possível (e já realidade para a produção de alguns  nanomedicamentos) que estes materiais, ambientes e legislação atendam os quesitos para garantir a  segurança, eliminando risco de novos nanoprodutos farmacêuticos. Evidentemente, que dado o  caráter inovador da nanotecnologia (novos e sofisticados tipos de nanopartículas são constantemente  desenvolvidos) e das diversas potencialidades de usos,  é  realista  inferir que uma abordagem de  avaliação de risco caso- a caso seja pertinente, de acordo com as propriedades físico-químicas das  partículas.

FCN GT MR - Quais os desafios e gargalos a serem transpostos em relação à regulação


      Em termos de nano-regulação há sem dúvida vários desafios e gargalhos e serem sobrepujados, visando o objetivo final de  atestar a segurança dos produtos à saúde humana, ao ambiente e ao trabalhador.  Em paralelo, há também o interesse de incrementar a área  e o desenvolvimento tecnológico em vários setores produtivos, de forma a que mais produtos inovadores sejam produzidos, gerando riqueza e melhorando a qualidade de vida  das pessoas. Há, portanto, necessidade de know-how técnico, ponderação e bom senso. 

      É importante destacar o caráter múltiplo da nanotecnologia. Sob este conceito existe uma gama de muitas diferentes tecnologias, as quais  geram materiais em nanoescala que apresentam propriedades diferentes entre si, as quais são decorrentes de sua composição química, organização supramolecular, tamanho, estado físico de apresentação e método de produção, entre outros aspectos. Em decorrência destas diferenças é  possível inferir comportamentos diferentes destes nanomateriais quanto aos impactos biológicos e  ambientais. A título de exemplo para  ilustrar este cenário, pode-se comparar os lipossomas e os nanotubos de carbono. Os primeiros são fabricados à base de fosfatidilcolina, uma matéria-prima originada da soja e cuja presença é endógena em muitos organismos vivos. A estruturação deste material  em lipossomas,  vesículas bi- ou multicamadas fornece interessantes carreadores de fármacos, seguros, cuja biolabilidade assegura sua segurança. Há mais de 25 anos estas nanovesículas têm sido comercializadas para a veiculação da anfotericina B; o medicamento resultante é muito mais eficaz e seguro que o convencional. No outro  exemplo, consideramos o caso de nanotubos de carbono de parede simples. Há dados científicos que relatam de  sua toxicidade pulmonar e capacidade de gerar de  radicais livres (Lam ET AL.,  Toxicological Sciences 77, 126-134 (2004), Nel et al. "Toxic Potential of Materials at the Nanolevel". Science 311 (5761): 622–7).

O participante do GT Guilherme F. B. Lenz e Silva faz o seguinte comentário:
“A criação de um marco regulatório capaz de ser efetivo no controle do uso, aplicação, manuseio, de forma a dar garantias de segurança aos consumidores, funcionários/empregados e às empresas, poderá permitir a inovação em produtos, dispositivos sem burocratizar demasiadamente ou coibir o desenvolvimento sem  colocar em risco os vários elementos da cadeia produtiva e usuários finais. Os gargalos são baseados especialmente na baixa ou fraca regulamentação de todo o setor de produtos químicos no Brasil, independentemente se há componentes ou compostos nanoparticulados ou não. Deve-se diferenciar o controle dos materiais intermediários e dos produtos finais, quando o nanomaterial incorporado passa a estar integrado ao produto ou novo material, não havendo o mesmo risco à saúde ou ao meio ambiente.”

O principal gargalo, a partir da globalização, e isso se aplica a qualquer cadeia, é compatibilizar a legislação nacional com a estrangeira.

FCN GT MR - Qual o cenário brasileiro atual de regulação e como este se relaciona com o internacional


      Na atualidade o momento é de definições tanto no cenário internacional como nacional. Não existem leis específicas para nanotecnologia (ausência de  “nanolaws”).  O avanço das aplicações dos materiais nanoestruturados em diversos setores da economia gerando uma gama produtos que alcançaram o mercado, aliado ao fato de que a opinião pública tem tomado conhecimento destas novas “nanotecnologias” tem impulsionado as discussões.  Outro  determinante da necessidade de regulação é o econômico, pois o quesito regulatório é muitas vezes é ponderado pelas empresas no momento definição do uso de novas tecnologias.

      Até o momento vários produtos de base nanotecnológica  já  se encontram no mercado, tanto internacional com brasileiro, os registros vêm sendo possíveis empregando as legislações vigentes. Evidentemente, é necessário mencionar que o panorama atua é de indefinições, pois muitas vezes um determinado que chega ao mercado contém sistemas nanoestruturados, mas o fabricante não os declara. Outras vezes, não existe nanotecnologia nos produtos e o fabricante declara haver.

      Neste sentido caberia a questão, estaria a nanotecnologia “escapando” da regulação? Na verdade a discussão está na ordem do dia. Alguns alegam a necessidade urgente de legislação específica para a nanotecnoologia. Em paralelo, há também o posicionamento  de  que a legislação vigente seria aplicável para regular as nanotecnologias, sobretudo para aquelas pertinentes aos setores econômicos  relacionados à produtos e  processos  destinados à saúde humana (para as quais a legislação existente é bastante rigorosa e baseada em premissas técnicas estritas). 

      Independentemente do posicionamento o que é razoável considerar nas ações a serem adotadas é que necessariamente a regulação deverá ser pautada por parâmetros técnicos metrológicos.

FCN GT MR - Qual a definição de nanotecnologia


O Grupo de Trabalho do Marco Regulatório, do Forum de Competitividade em Nanotecnologia, adotou a definição da ISO TC 229:
“Nanotechnology Standardization in the field of nanotechnologies that includes either or both of the following:

1. Understanding and control of matter and processes at the nanoscale, typically, but not exclusively, below 100 nanometers in one or more dimensions where the onset of sizedependent phenomena usually enables novel applications,
2.Utilizing the properties of nanoscalematerials that differ from the properties of individual atoms, molecules, and bulk matter, to create improved materials, devices, and systems that exploit these new properties.

.. traduzindo para nosso bom português:
"Padronização da nanotecnologia no campo das nanotecnologias, que inclui uma ou ambas das seguintes opções:
1. Entendimento e controle da matéria e processos em nanoescala, tipicamente, mas não exclusivamente, abaixo de 100 nanômetros em uma ou mais dimensões, onde o aparecimento de fenômenos dependentes da dimensão normalmente permite novas aplicações,
2.Utiliza as propriedades de materiais em nanoescala que diferem das propriedades dos átomos individuais, moléculas e da matéria a granel, para criar melhores materiais, dispositivos e sistemas que exploram essas novas propriedades."

FCN - Marco Regulatório


      O Grupo de Trabalho- Marco Regulatório participante do Fórum de Competitividade em Nanotecnologia
criou um documento que tem por objetivo sistematizar as informações provenientes das reuniões ocorridas ao longo do ano de 2010. O documento é constituído por uma secção onde as principais definições e questionamentos relativos à Nanotecnologia são discutidos, seguido da proposta de algoritmo para a classificação de um produto como nanomaterial e, finalmente, das sugestões elaboradas como resultados das reuniões do GT.
      Para ver o documento na integra siga o link:
http://www.desenvolvimento.gov.br/arquivos/dwnl_1283535420.pdf

Como se trata de uma fonte importante para definição das próprias definições da nanotecnologia, eu estarei compilando os tópicos do Marco Regulatório nos próximos posts do blog.


Nanotecnologia Hoje


Colocando os pingos nos "Is" novamente, segue abaixo mais um trecho da reportagem do Jornal da Ciência, que destaca as áreas e setores influênciados pela Nanotecnologia:

      No campo da pesquisa acadêmica, pelo menos na área de saúde, a nanotecnologia já é uma realidade, avalia William Waissmann, pesquisador da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), um dos principais centros de pesquisa nessa área. A nanotecnologia é uma área multidisciplinar que associa química, física, biologia e engenharia na manipulação e construção de moléculas novas com propriedades distintas. 
      "Trata-se de uma plataforma que pode operar uma verdadeira revolução em vários setores industriais", diz ele, citando exemplos de vários produtos de uso corriqueiro, como para limpeza do petróleo na água, plásticos para guardar alimentos, meias que não deixam cheiro ou tintas que impedem o risco. "Na área de saúde, a nanotecnologia tem momentos importantes na biotecnologia para produção de fármacos, quimioterápicos e outros medicamentos, na produção de vacinas e biossensores e na regeneração de tecidos e óssea", afirma.
      Um dos setores com crescimento mais acelerado no desenvolvimento de novas tecnologias, já com várias aplicações em escala industrial, é o automobilístico. "A primeira onda de materiais de nanotecnologia representou um avanço muito forte na indústria, principalmente nos materiais plásticos. Eles se tornaram mais fluidos, duráveis e resistentes, aplicados a para-choques, conectores e centrais elétricas inteligentes", diz Flávio Campos, membro do conselho diretor do SAE Brasil e diretor de engenharia da Delphi. "O desafio é obter escala e melhorar as condições de custo, tornando os produtos mais acessíveis ao consumidor".

.. e lá vamos nós de novo \o/

Fonte:
http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=80480

Fórum de Competitividade de Nanotecnologia

      Iniciado em 23 de novembro de 2009, foi criado o "Fórum de Competitividade de Nanotecnologia" pela Secretaria de Tecnologia e Inovação do Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (MDIC).
      O Fórum de Competitividade de Nanotecnologia surge como ferramenta estratégica para apoiar na discussão e encaminhamento de iniciativas e programas segundo as dimensões da PDP. Tem como objetivo aumentar a competitividade do país no mercado mundial por meio da articulação entre as necessidades do setor privado – formado por representantes do meio empresarial e dos trabalhadores - o setor governamental e a academia. O Fórum busca o consenso em torno de oportunidades e desafios, definindo metas e ações voltadas para uma nova política industrial de desenvolvimento da produção.

      Essa é uma boa dica para se manter informado das decisões governamentais tomadas para a área da nanotenologia, no site oficial estão disponibilizadas as atas das reuniões de cada comissão, seguindo o link você pode visualizar a apresentação com as informações bases do FCN (Fórum de Competitividade de Nanotecnologia):

https://docs.google.com/present/edit?id=0AZ04VcUsEVuQZGRmYmd2cnFfODI2ZmQ2dmdraGM 

Nanoinvestimentos

Olá tripulantes,

      Eu com minhas peculiares viagens pelo mundo da nanotecnologia achei um link onde é discutido sobre o investimento do nosso País as pesquisas da área de NT`s (nanotecnologias), com dados atualizados.
      Mesmo com o grande crescimento da aplicação de pesquisas feitas nessa área, ainda existem entraves que dificultam a disseminação das NT`s visto que os investimentos são baixos comparado ao cenário mundial.

O Jornal da Ciência destaca que:

"Segundo Samuel César Júnior, técnico de planejamento e pesquisa do Instituto de Pesquisas Econômicas Aplicadas (Ipea), em oito anos - de 2000 a 2007 - o investimento federal em nanotecnologia alcançou meros R$ 195 milhões, sendo que os Estados de São Paulo, Rio de Janeiro e Rio Grande do Sul concentraram dois terços desses recursos. A soma significa menos de 5% do investimento total do Brasil em pesquisa no período (R$ 3,9 bilhões). Foram 504 projetos (3,89%) de um total de 12.969 apoiados por financiamento governamental. Desse total, 91 projetos contaram com empresas envolvidas.
...
Estudos realizados no meio empresarial apresentam um cenário igualmente severo em relação ao estágio atual da nanotecnologia no País. Pesquisa divulgada pela Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro mostra que o mercado de produtos originalmente desenvolvidos no Brasil somou apenas R$ 115 milhões em 2010. Enquanto isso, o volume de negócios no mercado internacional atingiu US$ 383 bilhões, incluindo o faturamento com 1.015 produtos para o consumidor final ou intermediários.
Dados do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, divulgados pela Firjan, indicam que existem hoje 150 empresas desenvolvendo produtos ou prestando serviços a partir de conhecimentos em nanotecnologia."

      Como pesquisadores, incentivadores ou até mesmo admiradores do desenvolvimento nanotecnologico é interessante sempre estarmos situados sobre o progresso da ciência, e seu atual foco.
      Para ler a notícia na integra siga o link:
http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=80480