Vídeo: nanopartículas superparamagnéticas sendo atraídas por um ímã

Produção própria.

Pontos quânticos. Um arco-íris nasce do nanomundo.

Pontos quânticos. Esse tipo de nanoestrutura já é há muito tempo conhecido pelos nanocientistas. Mas ainda assim impressiona. Mesmo quem há muito tempo trabalha com ele. Os pontos quânticos são cristais semicondutores (compostos de CdSe ou PbS, por exemplo) que, por serem extremamente pequenos (com cerca de 10 a 50 átomos de diâmetro! 1 a 5 nm de raio), são fluorescentes. De fato, sua mais conhecida característica é a alta capacidade de fluorescer. Além disso, é possível obter, com o mesmo material, diferentes tipos de pontos quânticos, diferentes cores. Em geral, dentro de uma faixa limitada de tamanhos, quanto menor o ponto quântico, mais sua emissão de fluorescência tende ao azul, quanto maior, mais tende ao vermelho.

Suspensões de pontos quânticos de CdSe de diferentes diâmetros. Do menor (esquerda) ao maior diâmetro.

No vídeo abaixo é possível ver a mudança de cor dos pontos quânticos durante a sua síntese. Conforme aumenta o tempo de reação e, consequentemente, os pontos quânticos crescem na mistura reacional, a cor destes vai mudando. No começo são obtidos pontos quânticos verdes e, ao final, vermelhos. O vídeo foi produzido por um grupo de pesquisa em pontos quânticos muito importante no nível mundial. Que disfrutem!

Planejamento verde. A nanotecnologia está por dentro.

Uma das maiores discussões em nanotecnologia envolve a probabilidade de que nanoestruturas causem danos ao meio ambiente. Essa discussão é pertinente? Sim, sem dúvida. Aliás, esse tipo de discussão deve ser uma parte importante e constantemente ventilada em todos os projetos de desenvolvimento de novos produtos ou processos, sejam estes nanotecnológicos ou não. A nanotecnologia não oferece riscos ambientais que sejam, em importância ou gravidade, muito diferentes dos que são observados em áreas tecnológicas clássicas, tais como a mineração ou a agricultura. E assim como é possível, por exemplo, produzir agroprodutos de maneira sustentável e minimamente agressiva ao meio ambiente, assim também as nanoestruturas podem e devem ser planejadas de maneira que sejam inócuas ao meio ambiente. Planejamento verde. A nanotecnologia está por dentro.

Existem nanoestruturas de ocorrência natural que variam desde extremamente letais até extremamente essenciais à nossa vida ou à harmonia ecológica. Exemplos não faltam. O ebolavírus é um nanotubo com diâmetro de cerca de 70 nm e comprimento de alguns micrometros. Esta nanoestrutura (não nanotecnológica, veja aqui) é responsável pela febre hemorrágica ebola, uma das doenças mais letais de que se tem conhecimento, podendo matar o indivíduo infectado entre 1 e 10 dias após o surgimento dos primeiros sintomas. Na outra mão temos os anticorpos, mais um exemplo de nanoestrutura de ocorrência natural. Com cerca de apenas 15 nm de diâmetro, estas maravilhosas nanoestruturas são produzidas aos quinquilhões pelo nosso organismo, durante nossa vida toda. Elas não só não são tóxicas ao organismo que as produz (salvo raras exceções que são observadas em doenças envolvendo o sistema imunitário), mas sim essenciais à sobrevivência deste num ambiente com tantos e tão diferentes agentes patológicos querendo aproveitar as moléculas do organismo invadido para fomentar sua replicação e sobrevivência.

Anticorpo (esquerda) e ebola vírus (dezenas deles, à direita, como vistos ao microscópio eletrônico de varredura). Duas nanoestruturas de ocorrência natural: o bem e o mal do mundo nano, sob o prisma humano, claro. Podemos nanoprojetar maravilhas inócuas ao meio ambiente, basta planejar.

Estes exemplos mostram que, como no mundo macro, existem extremos no nanomundo. A nanotecnologia não é, portanto, um monstro nem um anjo. Os nanotecnólogos, sabendo disso, estão preocupados em tornar suas criações inócuas ao meio ambiente e ao usuário final. Isso pode ser observado em um recente trabalho publicado no periódico da American Chemical Society Nano (T. Xia et al., ACS Nano (2011), doi: 10.1021/nn1028482).
Neste trabalho cientistas estadunidenses e alemães demonstram que, pelo planejamento racional, é possível tornar uma nanoestrutura muito menos agressiva ao meio ambiente em relação ao que seria esperado de outra forma. Eles estudaram as nanopartículas de óxido de zinco (ZnO).

Protetor solar com nanopartículas de óxido de zinco.

E não por acaso estas foram escolhidas. O ZnO nanoparticulado é usado em vários cosméticos atualmente, especialmente naqueles destinados à fotoproteção. O problema é que a dissolução desta nanopartícula libera o cátion de zinco (Zn²⁺), um agente que interfere com diversas vias biológicas, sendo assim potencialmente danoso ao meio ambiente. Os cientistas viram que a solução deste problema deveria residir no "aprisionamento" dos átomos de zinco na nanopartícula. O que eles fizeram foi acrescentar ferro à estrutura cristalina do ZnO, reduzindo assim a dissolução desta em meio aquoso. Os átomos de ferro fazem com que a liberação de Zn²⁺ seja extremamente reduzida em relação à nanopartícula de ZnO puro. Assim, conforme observado pelos estudiosos, com esta modificação a toxicidade foi drasticamente reduzida e de maneira dependente da quantidade de ferro adicionada à nanopartícula.

Vídeo: fundamentos sobre lipossomos. Parte II.

Segunda parte sobre os fundamentos que regem a ciência dos lipossomos.