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Investigação
Paula Marques, Gil Gonçalves, Sandra Cruz, Nuno Almeida, Manoj Singh, José Grácio e António Sousa
Artigo de investigadores da UA sobre grafeno com mais de sete mil visualizações
Grafeno
O capítulo "Functionalized Graphene Nanocomposites", da autoria de investigadores do Centro de Tecnologia Mecânica e Automação (TEMA) da Universidade de Aveiro (UA), publicado no livro "Advances in Nanocomposite Technology", teve mais de sete mil visualizações na sua versão digital. Um número considerado “extraordinário” pelos responsáveis da página internet “InTech - Open Science, Open Minds”, onde a obra está disponível gratuitamente em versão digital.

O artigo resulta dos trabalhos de investigação de Paula Marques, Gil Gonçalves, Sandra Cruz, Nuno Almeida, Manoj Singh, José Grácio e António Sousa, na área do grafeno.

O livro mostra muitos exemplos dos desenvolvimentos atuais na investigação em tecnologia de nanocompósitos e é um primeiro ponto de contacto com a temática da nanoeletrónica, aplicações de nanomateriais e bionanocompósitos.

Esta obra foi publicada em papel e na sua versão online em julho de 2011 e conta com capítulos de grupos de investigadores de vários locais do mundo, na temática do grafeno. Outros dois investigadores da UA, Tito Trindade e Ana Luísa Daniel-da-Silva, têm também um capítulo publicado neste livro, intitulado “Biofunctional Composites of Polysaccharides Containing Inorganic Nanoparticles”.

A maioria das visualizações do artigo de Paula Marques e colegas teve origem nos EUA, Índia, China, República da Coreia e República Islâmica do Irão.

Entretanto, mais recentemente, Paula Marques, Gil Gonçalves e José Grácio publicaram outro artigo no "Advanced Healthcare Materials", sobre grafeno em terapia de cancro, em conjunto com três investigadoras Espanholas: Mercedes Vila, María Vallet-Regi e María-Teresa Portolés, da Universidade Complutense de Madrid.

O artigo, intitulado “Nano-Graphene Oxide: a potential multifunctional platform for cancer therapy”, é o primeiro fruto dos estudos que estes investigadores estão a desenvolver de aplicação de grafeno em terapia do cancro.

Mas o que é o grafeno? Segundo Paula Marques, o grafeno pode ser obtido a partir da grafite presente, por exemplo, num simples lápis de carvão. A grafite dos lápis é composta por infinitas camadas de átomos de carbono. A cada camada isolada dá-se o nome de grafeno. “Ao traçarmos um risco de um milímetro de espessura com um lápis num papel, nesse risco existe uma pilha de três milhões de folhas de grafeno. Isto dá-nos uma ideia de quanto infinitamente pequena é a espessura do grafeno”, explica.

Uma cura para o cancro?

Gil Gonçalves encontra-se neste momento a desenvolver o seu projeto de pós doutoramento que consiste em produzir óxido de grafeno muito pequeno (“nano-GO”) para estudos em terapia de cancro, um trabalho coorientado pela professora Mercedes Vila, do Departamento de Química Inorgânica y Bioinorgânica da Universidade Complutense de Madrid.

A ideia inicial é conseguir modelar o óxido de grafeno para que este identifique as células cancerígenas. “Após este reconhecimento, o nano-GO poderá atuar como simples agente de contraste, agente terapêutico ou ambos”, explica Gil Gonçalves.

“Como a estrutura orgânica do grafeno é aromática, permite a absorção de radiação na região do infravermelho próximo, o que possibilita, subir a temperatura no interior das células e destrui-las”, explicou, acrescentando: “Pretende-se também criar um ambiente envolvente em torno do óxido de grafeno para que este, ao entrar no corpo, não seja rapidamente eliminado pelos mecanismos de defesa do organismo e ao mesmo tempo que seja específico de modo a atingir as células malignas e não as sãs. A isto chama-se “targeting” [direcionar para aquelas células em concreto]”.

“Este tipo de estudos já é realizado com outras nanopartículas, não estamos a inventar nada de novo, estamos apenas a aplicar esses conhecimentos ao nano-GO porque tudo indica que este nanomaterial poderá apresentar maiores potencialidades de sucesso”, frisou Paula Marques.

“O corpo humano é constituído por 18 a 19 por cento de carbono. Sendo o nano-GO uma estrutura constituída apenas por carbono, não é de esperar que apresente toxicidade no corpo humano. E quando é irradiado por um laser que emite radiação na zona do infravermelho próximo, sofre uma absorção e liberta energia sob forma de calor. Se o nano-GO for interiorizado pela célula, ao irradiarmos a zona com laser, há um aumento momentâneo de temperatura no interior da célula, dos 37ºC para os 42ºC, o que permite a destruição das células malignas. No fundo é isto que pretendemos: tirar partido desta propriedade do óxido de grafeno para eliminar as células malignas sem causar danos nas células normais”, esclareceu a investigadora.

Gil Gonçalves licenciou-se em Química Industrial em 2003, concluiu depois o mestrado Erasmus Mundus EMMS (European Master in Materials Science) e mais recentemente o doutoramento em Engenharia Mecânica com um estudo sobre a síntese do grafeno e nanocompósitos de grafeno para aplicações biomédicas. É atualmente bolseiro de pós-doutoramento da FCT.

Paula Marques é docente e investigadora auxiliar na divisão de pesquisa em nanotecnologia do TEMA, da qual é coordenadora científica. A sua formação académica de base decorreu toda na UA: desde a licenciatura em Química, em 1994, Mestrado em Ensino de Física e Química, em 1997, e mais tarde o Doutoramento em Ciência e Engenharia de Materiais, em 2003.

O TEMA é uma unidade de investigação e desenvolvimento multidisciplinar que engloba investigadores das áreas de Engenharia Mecânica Avançada e Mecânica da Fratura (AMEFM), Energia Aplicada, Biomecânica, Nanotecnologia, Tecnologia de Transportes e Software de Simulação (GRIDS).

O artigo  "Functionalized Graphene Nanocomposites" pode ser encontrado aqui.

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