{"id":25056,"date":"2022-01-27T11:57:19","date_gmt":"2022-01-27T11:57:19","guid":{"rendered":"https:\/\/cnpem.br\/?p=25056"},"modified":"2026-03-02T15:54:07","modified_gmt":"2026-03-02T18:54:07","slug":"nanotecnologia-aplicada-a-papel-condutor-e-detergente-pode-viabilizar-novos-dispositivos-de-diagnostico-clinico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/nanotecnologia-aplicada-a-papel-condutor-e-detergente-pode-viabilizar-novos-dispositivos-de-diagnostico-clinico\/","title":{"rendered":"Nanotecnologia aplicada a papel condutor e detergente pode viabilizar novos dispositivos de diagn\u00f3stico cl\u00ednico"},"content":{"rendered":"<p><em>Assessoria de Comunica\u00e7\u00e3o em 28\/01\/2022<\/em><\/p>\n<p class=\"FirstParagraph\"><i><span lang=\"EN-US\" style=\"font-family: Ubuntu;\">Combina\u00e7\u00e3o de materiais simples e baratos, estudados com uma infraestrutura sofisticada de nanotecnologia, surpreende por viabilizar aplica\u00e7\u00f5es em amostras complexas promissoras de sensoriamento ambiental e at\u00e9 diagn\u00f3sticos da COVID-19<\/span><\/i><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id=\"attachment_25057\" style=\"width: 517px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-25057\" class=\"wp-image-25057 size-full\" title=\"(Foto: Divulga\u00e7\u00e3o CNPEM)\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/detergente_teste-lnnano.jpg?resize=507%2C526&#038;ssl=1\" alt=\"\" width=\"507\" height=\"526\" \/><p id=\"caption-attachment-25057\" class=\"wp-caption-text\">(Foto: Divulga\u00e7\u00e3o CNPEM) Utilizando nanotecnologia, fina camada de detergente depositada sobre papel pirolisado pode gerar sensores para an\u00e1lises qu\u00edmicas<\/p><\/div>\n<p>Uma fina camada de detergente (nanocamada, sendo mais de 50000 vezes inferior ao di\u00e2metro de um fio de cabelo) depositada sobre uma estrutura de papel queimado (pirolisado), materiais simples e de baixo custo mas que, quando manipulados e analisados com os mais avan\u00e7ados recursos da nanotecnologia, geraram inova\u00e7\u00e3o na \u00e1rea de an\u00e1lises qu\u00edmicas.<\/p>\n<p>Um estudo do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), coordenado pelos pesquisadores Renato Sousa Lima e Murilo Santhiago e publicado na ACS Applied Materials &amp; Interfaces (<a href=\"https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acsami.1c18778\">https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acsami.1c18778<\/a>), demonstrou que essa inusitada combina\u00e7\u00e3o de materiais \u00e9 promissora para solucionar um grande obst\u00e1culo no desenvolvimento de biossensores eletroqu\u00edmicos para an\u00e1lise de amostras biol\u00f3gicas complexas, como plasma e soro sangu\u00edneos: impedir a incrusta\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas (contidas nesse tipo de amostra) nos eletrodos dos dispositivos de diagn\u00f3stico. Esse fen\u00f4meno \u00e9 respons\u00e1vel pela perda de precis\u00e3o cl\u00ednica das medidas de refer\u00eancia, levando a falsos positivos e negativos.<\/p>\n<p>O papel pirolisado j\u00e1 vinha sendo usado como eletrodo poroso em experimentos do CNPEM com sensores projetados para monitoramento ambiental. O material se revelou promissor para aplica\u00e7\u00f5es voltadas a detectar contamina\u00e7\u00f5es de \u00e1gua por fosfato (<a href=\"https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acssensors.1c01302\">https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acssensors.1c01302<\/a>). O pesquisador Renato Sousa Lima explica que as amostras usadas nesse estudo permitem detec\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida e s\u00e3o usualmente menos complexas que os fluidos biol\u00f3gicos de modo que os eletrodos est\u00e3o menos sujeitos \u00e0 perda de desempenho pelo problema da incrusta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Ainda assim, o m\u00e9todo criado no CNPEM possibilitou um ganho de sensibilidade de 33 vezes em rela\u00e7\u00e3o ao uso tradicional do eletrodo, contribuindo para um monitoramento ambiental eficiente (baixas concentra\u00e7\u00f5es de elementos t\u00f3xicos podem ser detectadas) a partir de materiais abundantes e de baixo custo.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Inova\u00e7\u00e3o em diagn\u00f3sticos cl\u00ednicos<\/h4>\n<p>Todas as estrat\u00e9gias de \u00faltima gera\u00e7\u00e3o descritas na literatura cient\u00edfica para superar o desafio da incrusta\u00e7\u00e3o de eletrodos por prote\u00ednas em fluidos biol\u00f3gicos registram comprometimento da sensibilidade das medi\u00e7\u00f5es ao longo do tempo. Diferentemente, o m\u00e9todo proposto pelos pesquisadores do CNPEM gerou um resultado inverso.<\/p>\n<p>&#8220;Essa nova abordagem leva a um aumento de 13 vezes na resposta do dispositivo (corrente el\u00e9trica gerada por rea\u00e7\u00f5es eletroqu\u00edmicas, ou seja, oxida\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o) em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s respostas originais ap\u00f3s 1 h de exposi\u00e7\u00e3o a plasma humano n\u00e3o processado&#8221;, revela Lima. \u201cEssas condi\u00e7\u00f5es s\u00e3o muito severas e costumam gerar uma perda significativa da funcionalidade de sistemas convencionais. Surpreendentemente, o nosso m\u00e9todo n\u00e3o apenas suportou tais condi\u00e7\u00f5es, mas levou a um ganho da sensibilidade sendo, assim, promissor para diagn\u00f3sticos precisos em amostras de soro e plasma\u201d, continua o pesquisador.<\/p>\n<p>Os recursos de microscopia e espectroscopia do Laborat\u00f3rio Nacional de Nanotecnologia (LNNano) revelaram com precis\u00e3o como a intera\u00e7\u00e3o de uma gota de detergente de baixo custo, o Tween 20 (T20), \u00e9 capaz de criar uma camada de 2 nan\u00f4metros de revestimento hidrof\u00edlico que impede a bioincrustra\u00e7\u00e3o no papel pirolisado usado como eletrodo e, ao mesmo tempo, permite a penetra\u00e7\u00e3o de amostras l\u00edquidas pelos poros do papel, ampliando a \u00e1rea de contato da amostra com o eletrodo e potencializando as rea\u00e7\u00f5es eletroqu\u00edmicas que se busca detectar.<\/p>\n<p>\u201cA taxa de penetra\u00e7\u00e3o do l\u00edquido pelos poros do papel pode ser ajustada com outros tipos de nanorrevestimentos visando aplica\u00e7\u00f5es futuras na \u00e1rea da sa\u00fade, como j\u00e1 vem sendo estudado pelo grupo\u201d, destaca o pesquisador Santhiago.<\/p>\n<p>A plataforma obteve 100% de sucesso no reconhecimento de anticorpos do v\u00edrus SARS-CoV-2 presentes em dezenas de amostras de soro humano, distinguindo em poucos minutos amostras de indiv\u00edduos saud\u00e1veis de infectados.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Plataforma de &#8220;pescaria&#8221;<\/h4>\n<p>O dispositivo, constru\u00eddo a partir de materiais acess\u00edveis e de baixo custo, permite produ\u00e7\u00e3o em escala e sem gera\u00e7\u00e3o de res\u00edduos. Ele foi tamb\u00e9m projetado, em escala nanom\u00e9trica, para o diagn\u00f3stico cl\u00ednico da COVID-19.<\/p>\n<p>Para tanto, papel e detergente foram combinados com o uso de nanopart\u00edculas de ouro (sintetizadas em laborat\u00f3rio) rapidamente modificadas com a prote\u00edna Spike (S) do v\u00edrus atrav\u00e9s de uma \u00fanica etapa de gotejamento (30 minutos).<\/p>\n<p>Essa modifica\u00e7\u00e3o pode ser facilmente aplicada para o ancoramento de demais biomol\u00e9culas que possam atuar como receptores de biomarcadores de outras doen\u00e7as. Esse conceito modular abre, assim, oportunidade para uso do m\u00e9todo em diversos tipos de doen\u00e7as.<\/p>\n<p>Por conta dessa versatilidade, a plataforma pode ser comparada \u00e0 uma &#8220;vara de pescar biotecnol\u00f3gica&#8221;, onde metaforicamente diferentes biorreceptores podem ser usados como &#8220;iscas&#8221; para a intera\u00e7\u00e3o espec\u00edfica com biomarcadores e consequente diagn\u00f3stico de v\u00e1rias doen\u00e7as. O pesquisador Renato Sousa Lima complementa:<\/p>\n<p>&#8220;Se eu uso a prote\u00edna S na superf\u00edcie de uma m\u00ednima concentra\u00e7\u00e3o de nanopart\u00edculas de ouro como elemento de reconhecimento, como foi o nosso teste, essa prote\u00edna S vai reconhecer o anticorpo do Sars-Cov-2 quando a gente coloca soro do paciente na plataforma. Se eu quisesse detectar uma outra coisa, ao inv\u00e9s de colocar a prote\u00edna S, bastava colocar um receptor da H1N1, influenza, mal\u00e1ria, c\u00f3lera, c\u00e2ncer, etc.&#8221;<\/p>\n<h4>Pr\u00f3ximos passos<\/h4>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>O estudo teve a colabora\u00e7\u00e3o do professor Wendel A. Alves, da UFABC, e conta com financiamentos da Coordena\u00e7\u00e3o de Aperfei\u00e7oamento de Pessoal de N\u00edvel Superior (CAPES), da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (FAPESP) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq).<br \/>\nComo pr\u00f3xima etapa de trabalho, o grupo prev\u00ea aplica\u00e7\u00f5es a um n\u00famero ainda mais elevado de amostras de soro de pacientes, estudos voltados a novas estrat\u00e9gias que possibilitem a supera\u00e7\u00e3o de outros desafios relacionados \u00e0 conserva\u00e7\u00e3o e estabilidade dos biomarcadores necess\u00e1rios em dispositivos de diagn\u00f3stico e o uso de intelig\u00eancia artificial e machine learning para tornar os diagn\u00f3sticos ainda mais precisos e seguros.<\/p>\n<p>&#8220;O atual cen\u00e1rio de pandemia da COVID-19 tem demonstrado a necessidade da aplica\u00e7\u00e3o da ci\u00eancia no desenvolvimento de tecnologias de diagn\u00f3stico n\u00e3o apenas acess\u00edveis, simples e eficientes, mas tamb\u00e9m que possam ser aplicadas no nosso dia-a-dia. Assim, os nossos esfor\u00e7os seguem direcionados para cria\u00e7\u00e3o de dispositivos que possam ser produzidos em larga-escala, que possibilitem o aumento da acur\u00e1cia dos resultados em amostras complexas (soro e plasma), com menor percentual de falsos positivos ou negativos, e cujos insumos possuam alta estabilidade e possam, assim, manter intacta a sua funcionalidade considerando as etapas envolvidas na comercializa\u00e7\u00e3o e uso de rotina dessas tecnologias (como transporte e armazenamento)&#8221;, explica Lima.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Sobre o CNPEM<\/h4>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Ambiente de pesquisa e desenvolvimento sofisticado e efervescente, \u00fanico no Pa\u00eds e presente em poucos polos cient\u00edficos no mundo, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) \u00e9 uma organiza\u00e7\u00e3o social supervisionada pelo Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia, Inova\u00e7\u00f5es (MCTI).<\/p>\n<p>O Centro \u00e9 constitu\u00eddo por quatro Laborat\u00f3rios Nacionais e \u00e9 ber\u00e7o do mais complexo projeto da ci\u00eancia brasileira \u2013 o Sirius \u2013 uma das mais avan\u00e7adas fontes de luz s\u00edncrotron do mundo.<\/p>\n<p>O CNPEM re\u00fane equipes multitem\u00e1ticas altamente especializadas, infraestruturas laboratoriais mundialmente competitivas e abertas \u00e0 comunidade cient\u00edfica, linhas de pesquisa em \u00e1reas estrat\u00e9gicas, projetos inovadores em parcerias com o setor produtivo e a\u00e7\u00f5es de treinamento para pesquisadores e estudantes.<\/p>\n<p>O Centro constitui um ambiente movido pela busca de solu\u00e7\u00f5es com impacto nas \u00e1reas de sa\u00fade, energia, meio ambiente, novos materiais, entre outras.<\/p>\n<p>As compet\u00eancias singulares e complementares presentes no CNPEM impulsionam pesquisas e desenvolvimentos nas \u00e1reas de luz s\u00edncrotron; engenharia de aceleradores; descoberta de novos medicamentos, inclusive a partir de esp\u00e9cies vegetais da biodiversidade brasileira; mecanismos moleculares envolvidos no surgimento e na progress\u00e3o do c\u00e2ncer, doen\u00e7as card\u00edacas e do neurodesenvolvimento; nanopart\u00edculas funcionalizadas para combate de bact\u00e9rias, v\u00edrus, c\u00e2ncer; novos sensores e dispositivos nanoestruturados para os setores de \u00f3leo e g\u00e1s e sa\u00fade; solu\u00e7\u00f5es biotecnol\u00f3gicas para o desenvolvimento sustent\u00e1vel de biocombust\u00edveis avan\u00e7ados, bioqu\u00edmicos e biomateriais.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Assessoria de Comunica\u00e7\u00e3o em 28\/01\/2022 Combina\u00e7\u00e3o de materiais simples e baratos, estudados com uma infraestrutura sofisticada de nanotecnologia, surpreende por viabilizar aplica\u00e7\u00f5es em amostras complexas promissoras de sensoriamento ambiental e&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":17,"featured_media":25057,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[1163,1208,962,44,1164],"tags":[],"class_list":["post-25056","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-clipping-cnpem","category-releases-cnpem","category-releases-lnnano","category-clipping-lnnano","category-noticia-home","category-1163","category-1208","category-962","category-44","category-1164","description-off"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v28.0 - 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