Por José Ângelo Santilli
Pesquisa desenvolvida no âmbito do CDMF – Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais – (UFSCar/DQ), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) apoiados pela FAPESP, desenvolveu pela primeira vez no mundo um semicondutor que elimina por contato o novo coronavírus (SARS-CoV-2), causador da COVID-19.
O diretor do CDMF, Elson Longo, destaca o ineditismo do trabalho. “É mais comum utilizar materiais orgânicos para eliminar vírus. É a primeira vez que isso é feito com um material inorgânico, um semicondutor formado por sílica micrométrica cristalina dopada (impregnada) com prata metálica, abrindo muitas perspectivas de aplicação do material para contribuir na redução de transmissão do novo coronavírus”.
Longo explica que esse semicondutor foi colocado num polímero, onde sua atividade foi ressaltada. A prata metálica tem elétrons em sua superfície que podem se deslocar facilmente e irem para os oxigênios que estão na atmosfera, formando moléculas de oxigênio negativo. “Por outro lado, pela diminuição da densidade e da quantidade de elétrons na prata, as águas que estão próximas se decompõem, formando um grupo hidroxila – que é altamente oxidante – e um próton. Esse próton logo em seguida vai interagir com o oxigênio, formando o radical peróxido. São esses dois radicais – hidróxido e peróxido – que vão oxidar o vírus, ou seja, vão “queimar” a superfície do vírus e matá-lo. O vírus é morto por oxidação”, detalha Longo.
A proposta possui alta originalidade e se enquadra no quesito de proteção proposto pelo CNPq, uma vez que não existe nenhum produto e/ou trabalho publicado utilizando semicondutores, com alto espectro de ação microbicida (bactérias, fungos e vírus).
“Os resultados preliminares que o nosso grupo obteve durante este curto período de tempo mostram de modo claro que os semicondutores à base de prata possuem alta atividade antiviral contra o SARS-CoV-2 quando aliados na forma de compósitos com polímeros e/ou algodão”, disse Longo.
Os resultados obtidos em testes de laboratório nas amostras de algodão foram eficazes na inibição viral em 2 e 5 minutos em dois experimentos diferentes, explica o pesquisador Guilherme Trimiliosi, da NANOX Tecnologia, primeiro autor do artigo submetido apresentando os resultados da pesquisa. “O algodão tratado com materiais a base de prata atingiu 99,99% de inibição em dois minutos de incubação com o vírus”, conclui.
Os recursos diferenciais deste produto são a prevenção de infecções cruzadas causadas por patógenos, como bactérias e fungos oportunistas, responsáveis pelo agravamento do COVID-19. Para Longo, “a fabricação desses dispositivos compostos por esses materiais fascinantes pode fornecer novas ideias sobre o desenvolvimento de materiais de proteção de forma sustentável, auto-recarregável e estruturalmente adaptável. Portanto, este produto possui excelente universalidade na preparação de superfície antibacteriana, fungicida e antiviral em diferentes materiais”.
Além disso, a sua citocompatibilidade abrirá seu caminho para outras aplicações. “Ainda há de lembrar que os materiais inorgânicos não sofrem degradação com o tempo, ao contrário dos orgânicos que ainda apresentam baixa atividade antiviral frente ao SARS-CoV-2”, frisa o Diretor do CDMF.
A originalidade da proposta, vem aliada ao pioneirismo dos
artigos do grupo do CDMF que relataram pela primeira vez a ação microbicida (frente a bactéria e fungos) de semicondutores a base de prata. Além disso o aprimoramento via laser em femtosegundos e feixe de elétrons é uma ferramenta importante para maximizar a atividade destes semicondutores, possibilitando uma diminuição do material utilizado sem que ocorra perca de atividade microbicida.
Uma comprovação da fácil transferência de tecnologia e inovação dos produtos obtidos pelo grupo é a produção de mascaras reutilizáveis utilizando um compósito polimérico a base de EVA, sílica e prata, que já estão sendo comercializadas a partir da NANOX e Elka plásticos (mais informações em https://www.otomask.com.br/).
É valido lembrar ainda que o grupo do CDMF possui mais de 73 artigos relacionados a atividade microbicida de semicondutores, comprovando a experiência do grupo em tal assunto.
O trabalho mais recente realizado no âmbito do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) em colaboração com pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar); da Universitat Jaume I, da Espanha; do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP), apoiados pela Fapesp; e da Nanox, empresa spin-off do CDMF, apoiada pelo Programa FAPESP Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE).
O artigo científico “A Multidisciplinary Effort against COVID-19: New Virus, Innovative Solutions” foi submetido na base de pré-prints bioRxiv e pode ser visualizado clicando AQUI.
Nanox
Após a comprovação da atividade viricida do semicondondutor em tecido, o diretor da Nanox, Luiz Gustavo Pagotto Simões, disse à Agência Fapesp que já entrou com o pedido de depósito de patente da tecnologia. “Temos parcerias com duas tecelagens no Brasil que irão utilizá-la para a fabricação de máscaras de proteção e roupas hospitalares”, declarou.
A Nanox já fornecia para indústrias têxteis e de diversos outros segmentos essas micropartículas, que apresentam atividade antibacteriana e fungicida, e em tecidos evitam a proliferação de fungos e bactérias causadoras de maus odores (leia mais em agencia.fapesp.br/30037/).
Com o surgimento do novo coronavírus e a chegada da pandemia no Brasil, os pesquisadores da empresa tiveram a ideia de avaliar se esses materiais também eram capazes de inativar o SARS-CoV-2, uma vez que já havia sido demonstrado em trabalhos científicos a ação contra alguns tipos de vírus.
Para realizar os ensaios, a empresa se associou a pesquisadores do ICB-USP, que conseguiram logo no início da epidemia no Brasil isolar e cultivar em laboratório o SARS-CoV-2 obtido dos dois primeiros pacientes brasileiros diagnosticados com a doença no Hospital Israelita Albert Einstein (leia mais em agencia.fapesp.br/32692/). (Com informações da Agência Fapesp).
CDMF
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).
