Inovação pode trazer impactos significativos para áreas das ciências farmacêuticas, biomedicina, biotecnologia, segurança de alimentos, monitoramento ambiental e biológico
Pesquisadores da UNIFAL-MG, em parceria com a Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), desenvolveram um novo material capaz de otimizar a separação de pequenas moléculas em amostras biológicas. O avanço pode trazer impactos significativos para áreas como biomedicina, biotecnologia, segurança alimentar e monitoramento ambiental.
A inovação pode ser incorporada a dispositivos de extração em fase sólida (SPE), comuns em laboratórios analíticos, ou a outras técnicas automatizadas de preparo de amostras. Essa aplicação simplifica o processo, possibilita a detecção de concentrações muito baixas e melhora a separação de compostos específicos. “Na prática, o material funciona como uma barreira seletiva: os monômeros hidrofílicos presentes na superfície externa da estrutura formada por nanotubos de carbono e sílica impedem a ligação de macromoléculas (repulsão eletrostática), como proteínas, enquanto permitem a passagem e captura de pequenas moléculas de interesse”, explica a professora Isarita Martins Sakakibara.
O desenvolvimento do material teve início em 2016, no Laboratório de Análise de Toxicantes e Fármacos (LATF) da UNIFAL-MG, como parte dos trabalhos de doutorado e pós-doutorado dos pesquisadores Alberto Thalison Silveira e Henrique Dipe de Faria, sob a orientação dos professores Isarita Martins Sakakibara e Eduardo Costa de Figueiredo, e com a colaboração do professor Paulo Caleb Júnior de Lima Santos, da UNIFESP. A pesquisa resultou no depósito de uma patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) sob o nº BR 10 2020 019364-3, recentemente deferida.
Segundo a professora Isarita Martins Sakakibara, a ideia surgiu a partir da análise de outros materiais desenvolvidos nas pesquisas lideradas pelo professor Eduardo Costa de Figueiredo. “Um material que preservasse a elevada capacidade adsortiva dos nanotubos de carbono não funcionalizados, característica que se perde quando são revestidos por macromoléculas. Assim, a proposta inicial foi seguir a linha de pesquisa de materiais inteligentes, já consolidada no LATF, buscando aprimorar o desempenho desses materiais”, destacou.
“A parceria com a UNIFESP foi fruto de longa colaboração com o Prof. Dr. Paulo Caleb Júnior de Lima Santos que, para o trabalho em específico, nos ajudou com os ensaios de caracterização por microscopias eletrônicas de varredura (MEV) e transmissão (MET), realizadas no Centro de Microscopia Eletrônica da Escola Paulista de Medicina da Universidade Federal de São Paulo (CEME, EPM/UNIFESP)”, complementa a especialista.
Isarita Sakakibara ressalta que a inovação, além de seu foco em biomedicina, biotecnologia e química analítica, apresenta uma versatilidade que pode beneficiar diversos setores. “O material pode ser utilizado na indústria alimentícia para monitoramento de resíduos e contaminantes em alimentos, na indústria farmacêutica para controle de qualidade, e na área ambiental para a detecção de poluentes em água e solo”, explica a professora.
Representação esquemática do material e sua finalidade
“Em comparação com métodos tradicionais ou outros materiais baseados em nanotubos de acesso restrito, o RAHCNT se destaca por sua elevada estabilidade físico-química e excelente reusabilidade, suportando até 500 ciclos analíticos sem perda significativa de desempenho, o que o torna mais eficiente, sustentável e economicamente viável”, complementou.
O pesquisador Henrique Dipe de Faria destacou a importância do trabalho em equipe, oportunidade em que agradeceu a colaboração dos colegas. “Não poderia deixar de agradecer ao meu colega e um dos principais idealizadores da patente, Dr. Alberto Thalison Silveira, que foi quem sempre esteve ao meu lado em todos os processos envolvidos, do início ao fim, sem ele nada disso seria possível”, enfatizou.
Em sua fala, o pesquisador também citou a parceria com o professor Paulo Caleb, da UNIFESP. “Dr. Paulo Caleb, docente da UNIFESP, que nos auxiliou e nos deu suporte sempre que necessário, contribuindo de maneira imprescindível para o sucesso dessa patente. Sou muito grato a todos que estiveram direta e indiretamente envolvidos nessa jornada, a vocês o meu muito obrigado!”, concluiu Henrique Faria.
Sustentabilidade no desenvolvimento do novo material
A pesquisa também enfatiza práticas sustentáveis, como aponta Isarita Sakakibara, “o processo de síntese, por ser simples, eficiente e de alto rendimento, reduz significativamente o consumo de reagentes e energia, tornando-o uma alternativa mais ecológica e sustentável em comparação aos materiais tradicionais”.
“O material desenvolvido promove práticas sustentáveis devido à sua elevada durabilidade e capacidade de reutilização, minimizando a geração de resíduos laboratoriais e a dependência de consumíveis descartáveis”, complementa a professora.
Impactos nos laboratórios e nas indústrias
Material observado por microscopia
Segundo Isarita Sakakibara, a inovação pode transformar as práticas laboratoriais, tornando os processos de análise mais rápidos, precisos e econômicos. “Por ser sintetizado com reagentes comuns, de fácil acesso e com alto rendimento, o material combina praticidade e eficiência. Sua grande estabilidade físico-química e capacidade de reutilização garantem uma redução significativa nos custos operacionais e na geração de resíduos, sem perder a alta capacidade adsortiva dos nanotubos de carbono, mesmo após as funcionalizações (algo que ocorre em outros materiais descritos na literatura)”, explica a professora.
Na indústria, a pesquisadora afirma que a substância oferece uma oportunidade de inovação tecnológica, aumento da competitividade e menor impacto ambiental.
Perspectivas futuras para o projeto
Os próximos passos do projeto envolvem a continuidade no desenvolvimento de novos materiais, aproveitando o conhecimento acumulado em pesquisas anteriores. “O grupo de pesquisa continua desenvolvendo novos materiais, aproveitando o conhecimento acumulado em cada projeto. Assim, investe em melhorias contínuas na síntese de adsorventes funcionalizados, buscando aprimorar ainda mais a seletividade e a eficiência na captura de compostos específicos”, destaca Isarita Sakakibara.
A professora Izabella Carneiro Bastos, diretora da Agência de Inovação e Empreendedorismo da UNIFAL-MG, ressaltou a importância do deferimento da patente para a universidade e para o cenário científico nacional. “A inovação desempenha um papel essencial no avanço da pesquisa científica e tecnológica, e a proteção da propriedade intelectual é um passo fundamental para garantir que esses avanços possam ser transformados em soluções concretas para a sociedade”, salienta.
Para ela, o desenvolvimento desse material inteligente demonstra o potencial da pesquisa acadêmica em criar tecnologias de alto impacto, o que fortalece a conexão entre a Universidade e o setor produtivo. “Essa patente representa não apenas o reconhecimento do trabalho dos pesquisadores, mas também uma contribuição significativa para a área de química analítica e toxicologia, reforçando a importância da inovação no ambiente acadêmico”, conclui Izabella Bastos.
Autora:
Anna Luiza Sposito
