Os nanomateriais e a questão ambiental

Abstract

Recebido em 16/1/09; aceito em 3/8/09; publicado na web em 21/1/10 NANOMATERIALS AND THE ENVIRONMENT. The increasing use of nanomaterials in several products in different areas such as electronics, cosmetics, food and drugs has attracted the attention of the scientific community due to unknown properties of these materials, such as the life cycle and the interaction with receptor organisms once they reach the environment. In this context, the present work shows an updated scenario of nanomaterials applications, characterization methods and toxicity evaluation, also addressing important aspects related to the development and application of nanotechnology under the environmental point of view.Keywords: nanotechnology; environmental chemistry; toxicity. INTRODUÇÃONanociência e Nanotecnologia (N&N) envolvem processos, materiais e produtos na escala que varia entre 1 e 100 nanômetros e têm beneficiado distintos segmentos, tais como, alimentício, eletrônico, farmacêutico, biotecnológico, cosmético, médico-hospitalar, agrícola e de segurança nacional. [1][2][3][4] Indubitavelmente, a nanotecnologia é um dos ramos da ciência que mais se desenvolve atualmente, fruto dos altos investimentos em pesquisa, sendo os maiores investidores os Estados Unidos, seguidos da Alemanha e Japão, enquanto que o Brasil integra o grupo no qual se encontram China e Índia. O crescimento da demanda por investimento em pesquisa nesta área pode ser ilustrado pelo significativo aumento das verbas destinadas pelo governo norte-americano que, em 2001, disponibilizava recursos da ordem de US$ 464 milhões e, em 2007, investiu cerca de US$ 1,5 bilhões.5 O Brasil, nos últimos anos, com recursos do plano plurianual (PPA 2004(PPA -2007 investiu cerca de R$ 140 milhões. 6O crescente investimento em N&N impulsiona o mercado mundial e potencializa o consumo de materiais, produtos e processos voltados para esta área. Contudo, observa-se que do montante destinado a este tipo de pesquisa, é escassa a quantia empregada em estudos de avaliação da toxicidade dos nanomateriais, exemplificado aqui pelos EUA, que do total investido em N&N no ano de 2007, apenas 3% foram destinados a estudos de avaliação de risco dos mesmos.5 Uma aparente exceção a esta tendência é a União Europeia, visto que o seu investimento para os próximos anos (£ 3,5 bilhões) contempla amplamente as pesquisas voltadas para a avaliação da toxicidade e ecotoxicidade de nanomateriais e questões de segurança em geral. 7A produção anual estimada de materiais que contêm substân-cias em nanoescala saltou de 1.000 toneladas em 2004 para 5.000 atualmente, com a perspectiva de que a marca de 100.000 toneladas seja atingida na próxima década. Estes números indicam a inevitável exposição humana e ambiental aos nanomateriais já presentes em cerâmicas, catalisadores, filmes e ligas metálicas, além do uso na indústria de cosméticos, nanoeletrônica, biotecnologia, instrumentação, sensores e na área ambiental. 8A crescente produção e aplicação de nanomateriais tem provocado a ampla discussão sobre os riscos p...

Aplicação de nanotecnologia em embalagens de alimentos

“…Alguns nanomateriais como: nanotubos de carbono e nanopartículas de prata, óxido de silício, óxido de alumínio, dióxido de titânio, e zinco podem resultar em imprevisíveis problemas de segurança e de risco para a saúde humana. Existe uma preocupação com a inalação de nanopartículas, pois devido ao fato das partículas serem muito pequenas, elas vencem barreiras naturais do aparelho respiratório, sendo depositadas e acumuladas nos alvéolos pulmonares, responsáveis pela troca gasosa de oxigênio e gás carbônico com a corrente sanguínea [50] . Quando inaladas, nanopartículas de dióxido de titânio podem alcançar os pulmões podendo ficar acumuladas neste órgão e provocar doenças crônicas, como inflamação pulmonar, pneumonia entre outras [9] .…”

“…A ingestão de nanopartículas pode ainda ocorrer de forma involuntária, por meio do consumo de água proveniente de aparelhos de purificação que utilizam nanomateriais filtrantes ou desinfetantes, além da ingestão de alimentos que tiveram contato prolongado com utensílios contendo, por exemplo, nanopartículas de prata. Apesar desta possibilidade, estudos consideram que a ingestão deve ser pequena em termos de massa [50] . Quando ingerida por meio de água, medicamentos ou alimentos, as nanopartículas podem penetrar na barreira de muco intestinal, de forma que quanto menor a partícula, mais rápida sua absorção [54] .…”

“…A avaliação de risco é realizada para identificar e quantificar os riscos [55] . Numerosos estudos realizados in vitro e in vivo (ratos e camundongos), mostram um grande número e uma ampla variedade de efeitos adversos graves como: atraso no crescimento, malformações, alterações no desenvolvimento e/ou na reprodução, modificações genéticas e efeitos cancerígenos [50] . É muito provável que as propriedades toxicológicas possam variar entre os nanomateriais, assim a avaliação de risco sempre deve ser realizada de forma isolada [56] .…”

Influence of the Diameter of Nanoparticles in Complexes Metal-Aquatic Humic Substances

“…Some studies suggest that, due to their small size, nanomaterials may have a greater permeability through the skin, mucous membranes and cell membranes, and may have their toxic effect exalted because they have a higher reactivity caused mainly by the increase of surface area 1,2 . As an example, gold, which is a practically inert metal but which in the form of nanoparticles becomes highly reactive 3 .…”

Como estudar interações entre nanopartículas e sistemas biológicos

“…3,7 Apesar de todo conhecimento acumulado nesse período, ainda é difícil fazer generalizações sobre a biodisponibilidade, biodistribuição, degradação, eliminação e atividade biológica de nanoestruturas, bem como sobre os processos moleculares envolvidos em sua internalização, tráfego e processamento celular. 4,8 Portanto, o conhecimento sobre como as células lidam e interagem com estes materiais é parte essencial para avanços dessa nova área.…”