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Pesquisa da USP cria biomaterial de gás carbônico capaz de evitar infecções por fungos e bactérias

Publicado em 03 fevereiro 2021

Pesquisadores do Instituto de Química de São Carlos (IQSC), da Universidade de São Paulo (USP), criaram um biomaterial, a partir do gás carbônico (CO₂), que é capaz de evitar infecções por fungos e bactérias.

A invenção, publicada na revista científica internacional Journal of Sol-Gel Science and Technology, pode ser utilizada para proteger pacientes de possíveis contaminações por microrganismos, que podem complicar seu estado de saúde.

“O biomaterial poderá ser empregado como filme para revestir a superfície de um implante ou ainda ser utilizado como membrana para curativos de feridas crônicas”, explicou o autor da pesquisa de doutorado no IQSC, Elton de Souza Lima.

Funções

Chamado de polihidroxiuretana (PHU) ou Poliuretana Livre de Isocianato (NIPU), o material é conhecido pela sua aplicação em muitos segmentos como: construção civil, indústria de sapatos, veículos, mobiliários, tecidos, dispositivos biomédicos e roupas.

Contudo, o protótipo desenvolvido pela USP tem um diferencial em relação aos demais: ele possui em sua composição silicone, que pode ajudar a evitar a corrosão de placas de aço e ligas de titânio, normalmente utilizadas em implantes.

“O benefício do uso do silicone é que ele permite que o material seja mais flexível e resistente a umidade, água e a meios agressivos, como em soluções com ácido sulfúrico e soda cáustica”, explicou o professor do IQSC e um dos autores do trabalho, Ubirajara Pereira Rodrigues Filho.

Sustentável

Segundo o pesquisador Lima, outra vantagem é a sustentabilidade porque, ao utilizar o gás carbônico como matéria-prima, o material contribui para a redução da quantidade desse gás no meio ambiente, o que, consequentemente, auxilia no combate ao aquecimento global.

A professora da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e autora do artigo, Kelen Flores de Aguiar, também explica que o CO₂ poderá ser captado diretamente de indústrias, que muitas vezes lançam o gás diretamente para a atmosfera durante seus processos fabris.

“[Além disso], utilizando o gás carbônico, foi possível substituir o isocianato (matéria-prima utilizada nos processos tradicionais de produção de poliuretanas) e que é altamente tóxico aos seres humanos e ao meio ambiente”, explicou Kelen.

Testes

Para avaliar a segurança do biomaterial, os pesquisadores realizaram diversos testes, sendo algum deles:

  • Toxicidade - demonstrou que o produto não é tóxico quando aplicado em fibroblastos, que são as principais células envolvidas na cicatrização e responsáveis pela manutenção da integridade da pele;
  • Molhabilidade - teve como objetivo investigar uma possível deformação do material em meio líquido, o que não aconteceu com a polihidroxiuretana da USP, pelo contrário, ela se mostrou hidrofóbica, ou seja, consegue se “proteger” da água, contribuindo para que qualquer metal que seja revestido por ela não sofra corrosão em ambientes aquosos.

Em parceria com a Universidade Anhanguera e com a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), a eficácia da tecnologia também foi testada através de ensaios com bactérias e fungos, demonstrando resultados positivos na eliminação dos microrganismos, até mesmo com alguns que são resistentes a antibióticos.

Avanço

“Nos testes que realizamos, as poliuretanas conseguiram matar os fungos e frear a multiplicação/crescimento dos microrganismos. Por não ser um remédio que será ingerido e que pode desencadear a resistência dos fungos, teremos um grande ganho dentro do ambiente hospitalar”, comentou Malavazi.

A expectativa é de que o produto esteja no mercado em até dois anos e, segundo os pesquisadores, terá capacidade de produção em larga escala.

“Uma das principais causas de falhas de implantes são infecções causadas por fungos e bactérias e solucionar esse problema tem sido objeto de grandes esforços da ciência”, completou o autor do trabalho, Lima.

O estudo foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), através do Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais.

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