Nanopartículas magnéticas estão colocando o Brasil no mapa das grandes promessas da nanotecnologia. Desenvolvidas em escala minúscula, elas podem ajudar no tratamento do câncer e na recuperação do meio ambiente.
Os pesquisadores Frederico Vieira Gutierrez e Jefferson Ferraz D. F. Araujo, da PUC-Rio, avançaram em métodos mais simples e baratos para produzir essas partículas, abrindo caminho para novas aplicações.
Pequenas no tamanho, gigantes no potencial
Em artigo no The Conversation, os pesquisadores explicam que as nanopartículas magnéticas são tão pequenas que milhões delas juntas ficam do tamanho de um grão de areia. Essa escala muda completamente seu comportamento em relação aos materiais comuns.
No nível nanométrico, o magnetismo passa a funcionar de outra forma, graças a um fenômeno chamado superparamagnetismo, descrito no estudo como a capacidade de pequenos “momentos magnéticos dos átomos” se alinharem sob um campo externo e perderem esse alinhamento quando ele é desligado.
“Isso permite, por exemplo, guiar nanopartículas pelo corpo com ímãs externos e depois eliminar sua magnetização, reduzindo riscos de efeitos indesejados”, comentam. É essa característica que torna as nanopartículas magnéticas tão interessantes para aplicações biomédicas e ambientais.
Entre os principais usos já estudados, estão:
- Tratamentos contra o câncer por meio da hipertermia magnética
- Agentes de contraste para exames de imagem
- Remoção de contaminantes de água e solo
- Adsorção de metais pesados em ambientes poluídos
Magnetita, temperatura e controle fino
No Laboratório de Instrumentação e Medidas Magnéticas do Programa de Física da PUC-Rio, os pesquisadores produziram nanopartículas de magnetita, um óxido de ferro (Fe₃O₄) conhecido como o ímã natural mais forte já registrado. O método usado é descrito como simples, rápido e de baixo custo, baseado na precipitação simultânea de íons em solução.
O foco do estudo foi entender como a temperatura de produção, entre 40 °C e 80 °C, altera as propriedades das partículas. Abaixo de 60 °C, os pesquisadores observaram magnetita pura, estável e com comportamento superparamagnético, considerada ideal para aplicações biomédicas. Já acima dessa temperatura, surge uma mistura de magnetita e hematita, com magnetismo mais fraco, mas maior estabilidade química.
“Esse controle fino permite ajustar o comportamento magnético sem alterar significativamente o tamanho das nanopartículas”, um diferencial importante para aplicações específicas.
Segurança, recobrimento e novos usos para as nanopartículas
Em testes realizados em parceria com a Fiocruz, as nanopartículas apresentaram baixa toxicidade em células tumorais e saudáveis. Segundo o estudo, quedas na viabilidade celular em altas concentrações parecem estar ligadas à deposição física das partículas, e não a efeitos tóxicos diretos.
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Outro avanço veio com o recobrimento das partículas usando dodecil sulfato de sódio, um surfactante comum. Esse processo aumentou a estabilidade das nanopartículas em solução e, em alguns casos, até elevou sua magnetização. Os pesquisadores afirmam que isso pode ampliar o uso futuro na remoção de metais pesados, como chumbo, cádmio e mercúrio.
A expectativa é que a produção nacional dessas nanopartículas torne a nanotecnologia mais acessível, tanto na saúde pública quanto em aplicações ambientais. O estudo destaca que métodos simples e econômicos podem ajudar a democratizar o acesso a essas soluções no Brasil.
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