A busca de novas soluções antimicrobianas eficazes para enfrentar a contaminação de materiais por microrganismos apresenta vários desafios, como a crescente resistência aos antimicrobianos tradicionais, a rápida propagação dos agentes infecciosos e a constante adaptação dos microrganismos.
Nesse contexto, pesquisas e inovações no campo de materiais antimicrobianos ganham proeminência ao contribuir com estratégias efetivas de prevenção e controle de enfermidades infecciosas emergentes.
Particularmente importante é o desenvolvimento de recobrimentos antimicrobianos para diferentes superfícies com o objetivo de garantir ambientes protegidos contra bactérias e fungos.
Nesse cenário, um compósito inovador formado por polímero e semicondutor inorgânicos foi patenteado a partir de um trabalho em cooperação internacional entre cientistas do Brasil e da Comunidade Europeia, no âmbito do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF). Trata-se de uma patente compartilhada entre a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e a Universidade Jaume I, de Castellón, na Espanha.
Os cientistas brasileiros e espanhóis desenvolveram um procedimento para obter um composto semicondutor inovador de metal e carbono que possui excelentes propriedades antimicrobianas, estabilidade, baixa citotoxicidade e que não precisa ser ativado, o que facilita seu uso como aditivo e sua aplicação em setores como saúde, automotivo, equipamentos de construção ou instalação, sensores, catalisadores, entre outros.
O compósito apresenta destaques vanguardistas em relação a outros materiais estáveis, como a baixa citotoxicidade, efeito antimicrobiano sem necessidade de ativação e versatilidade na aplicação com agente antimicrobiano e aditivo em diferentes superfícies e bases poliméricas.
O procedimento utilizado na preparação do material composto, validado em escala experimental em ambiente laboratorial, é realizado sob condições sintéticas suaves (baixas temperaturas) e sem geração de resíduos sintéticos secundários durante o período de execução.
Elson Longo, diretor do CDMF e um dos responsáveis pelo desenvolvimento do novo material, explica que a patente foi desenvolvida a partir de uma nova forma de fazer o recobrimento, obtendo um polímero antimicrobiano. “Este material pode ser aplicado nas superfícies da mesma forma que se aplica uma tinta, eliminando 100% das bactérias, tanto as Gram-positivas como as Gram-negativas”.
Longo pondera que a patente quebra uma rotina já estabelecida, de utilização de compostos orgânicos que aumentam a probabilidade das bactérias se reproduzirem e formarem superbactérias. “Conseguimos um processo mais eficiente do que os orgânicos para oxidar (queimar) fungos e bactérias. É como se você tivesse uma pessoa com uma tocha de fogo e queimasse a bactéria. Na realidade, são gerados dois compostos altamente antioxidantes que vão destruir as bactérias. A prevenção é uma aliada importante contra a disseminação de bactérias e outros microrganismos, em especial aqueles resistentes a antibióticos, as conhecidas superbactérias”.
O projeto foi desenvolvido por Lara Kelly Ribeiro, Bruna Fragelli de Lima Dias, Joice Margareth Almeida Rodolpho, Igor Mesquita Arantes, Mariana Ottaiano Gonçalves, Cristina Paiva de Sousa, Fernanda Freitas e Marcelo De Assis.
A cooperação internacional entre os cientistas Elson Longo, professor emérito do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (DQ – UFSCar) e diretor do CDMF, e Juan Andrés, professor da UJI e líder do grupo de pesquisa Química Teórica y Computacional da instituição espanhola, foi iniciada há mais de 30 anos, com dedicação especial ao desenvolvimento de novos semicondutores multifuncionais. Nessa colaboração internacional, com a associação de métodos teóricos-experimentais, são controladas as propriedades dos materiais em função da densidade de defeitos, o que resulta em um melhor desempenho. Assim, além da multifuncionalidade, os materiais apresentam valor agregado muito maior.
O CDMF possibilitou a obtenção de novos materiais e tecnologias, com a publicação de mais de 400 artigos sobre semicondutores nas mais prestigiadas revistas de química, física, ciência dos materiais e nanotecnologia.
Os projetos de pesquisa que resultaram no desenvolvimento deste novo composto antimicrobiano foram financiados por órgãos de apoio do Brasil e da Espanha: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) (2013/07296); Ministério da Ciência e Inovação (PID2022–141089NB-I00); Generalitat Valenciana através da Conselleria d’Innovació, Universitats, Ciència i Societat Digital (CIAICO/2021/122); Ministeri d’Universitats, por meio do contrato de pós-doutorado Margarita Salas (UP2021-02).
As duas universidades procedem o desenvolvimento e a adaptação a aplicações específicas através de acordos específicos e subsequentes acordos de licenciamento no setor empresarial. Os projetos de investigação resultaram na apresentação deste novo composto de transmissão e difusão do conhecimento científico, técnico, social e humanístico.
CDMF
Com sede na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e dirigido pelo Prof. Dr. Elson Longo, o CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).
