A nanotecnologia e a saúde dos trabalhadores

1. A nanotecnologia e a saúde dos trabalhadores SBPC julho 2007 Arline Sydneia Abel Arcuri

2. Novos desafios • A FUNDACENTRO como órgão de estudos, pesquisas e divulgação de conhecimentos na área de segurança e saúde dos trabalhadores está iniciando um projeto intitulado :Estudo preliminar dos impactos da nanotecnologia para a saúde dos trabalhadores. • POR QUE?

3. Nanotecnologia está sendo anunciada como uma nova revolução tecnológica, mas tão profunda que irá atingir todos os aspectos da sociedade humana. • Ela envolve o estudo e a manipulação da matéria em uma escala muito pequena, geralmente na faixa de 1 a 100 nanometros • um metro = 1 bilhão de nanometros

4. A nanociência é o estudo do fenômeno e da manipulação de matérias em escala atômica, molecular e macromolecular onde as propriedades diferem significativamente daquelas em escalas maiores. (Barker e outros, 2005) • A nanotecnologia envolve o estudo e a manipulação da matéria em uma escala muito pequena, geralmente da ordem de 1 a 100 nanometros (1 metro = a 1 bilhão de nanômetros).

5. "Nano" é um prefixo que vem do grego antigo e significa "anão". • Imagine uma praia começando em Salvador, na Bahia, e indo até Natal, no Rio Grande do Norte. • Um grão de areia está para esta praia assim como um nanômetro está para o metro.

6. Outras comparações: • O cabelo humano é 1000 vezes maior do que as partículas com 100 nanometros. • Muitos vírus são aproximadamente do tamanho de algumas nanopartículas.

7. Devido ser tão pequenas, elas têm uma grande relação superfície/volume que é responsável por novas propriedades físicas e químicas. • Isto inclui um aumento da reatividade química na superfície da nanopartícula

9. Neste nível microscópico: • as propriedades elétricas, óticas e magnéticas dos produtos químicos podem mudar. • O ouro muda de cor em vários níveis nano. • Substâncias que são: • estáveis em dimensões maiores tornam-se reativas; • isolantes podem se tornar condutoras; • opacas podem se tornar transparentes. • Conhecer as características das substâncias em tamanho maior não fornece informações compreensíveis sobre suas propriedades no nível nano.

10. As mesmas propriedades que alteram as características físicas e químicas das nanopartículas, podem também, provocar conseqüências não pretendidas quando elas entram em contato com o organismo humano. • Um material perfeitamente seguro para ser manuseado em tamanho maior, pode facilmentepenetrar na pele na forma de nanopartícula e se tornar um aerossol e entrar no organismo via respiratória. A reatividade devido a grande área superficial pode interagir com sistemas biológicos de formas desconhecidas

11. Deverá provocar importantes conseqüências econômicas, sociais, ambientais e militares. • São bem amplo os seus campos de aplicação • Mandala da nanotecnologia • http://www.ica.ele.puc-rio.br/nanotech/nano_introducao.asp

13. Não há, na verdade, uma única tecnologia, mas várias. O que as diferentes tecnologias têm em comum é o tamanho das partículas. (Barker e outros, 2005).

14. A IMPORTÂNCIA DA NANOTECNOLOGIA PARA O MUNDO EM DESENVOLVIMENTO, SEGUNDO AS NACÕES UNIDAS • Envolve pouco trabalho, terra ou manutenção • É muito produtiva e barata • Requer modestas porções de matéria e energia • Produtos tecnológicos serão extremamente produtivos como produtores de energia, coletores de materiais e equipamentos industriais • Vai reduzir os custos de produção agrícola, e com isto vai reduzir a mortalidade infantil e doenças da subnutrição • Saúde das culturas agricolas protegidas por nanosensores UN. TASK FORCE. SCIENCE, TECHNOLOGY AND INNOVATION INNOVATION: APPLAYING KNOWLEDGE IN DEVELOPMENT, P.70 ENGAJAMENTO PUBLICO EM NANOTECNOLOGIA – Palestra DR. PAULO ROBERTO MARTINS, COORD. RENANOSOMA, PESQUISADOR DO IPT, FORUM SOCIAL BRASILEIRO, RECIFE 21/04/06

15. ÁGUA E SANEAMENTO • Nano membranas e argilas • Filtros com nanotubos de carbono • Nanosensores para a detecção de patógenos e contaminantes • Nanoeletrocatálise para decomposição anódica de poluentes orgânicos e para a remoção de metais pesados em efluentes líquidos • Reciclagem de água via polímeros nanoporosos, particulas magnéticas, etc UN. TASK FORCE. SCIENCE, TECHNOLOGY AND INNOVATION INNOVATION: APPLAYING KNOWLEDGE IN DEVELOPMENT, P.70 ENGAJAMENTO PUBLICO EM NANOTECNOLOGIA – Palestra DR. PAULO ROBERTO MARTINS, COORD. RENANOSOMA, PESQUISADOR DO IPT, FORUM SOCIAL BRASILEIRO, RECIFE 21/04/06

16. INCREMENTANDO O GERENCIAMENTO AMBIENTAL • Nanocatalizadores para reduzir a poluição atmosférica • Nanosensores para detectar materiais tóxicos • Dispositivo para sequenciar moléculas simples de ácido nucleico via nanoporos • UN. TASK FORCE. SCIENCE, TECHNOLOGY AND INNOVATION • INNOVATION: APPLAYING KNOWLEDGE IN DEVELOPMENT, P.70 • ENGAJAMENTO PUBLICO EM NANOTECNOLOGIA – Palestra DR. PAULO ROBERTO MARTINS, COORD. RENANOSOMA, PESQUISADOR DO IPT, FORUM SOCIAL BRASILEIRO, RECIFE 21/04/06

17. NANO OPORTUNIDADES E MEIO AMBIENTE • Aspecto geral: • Menor uso de matérias primas e recursos naturais. menor uso de energia • Aspecto específico: dois tipos de nanotecnologias • A) nano inovações incrementais • B) nano inovações revolucionárias • ENGAJAMENTO PUBLICO EM NANOTECNOLOGIA – Palestra DR. PAULO ROBERTO MARTINS, COORD. RENANOSOMA, PESQUISADOR DO IPT, FORUM SOCIAL BRASILEIRO, RECIFE 21/04/06

18. Nanomateriais: quem são eles? • Todos os materiais convencionais, tais como metais, semicondutores, vidro, cerâmica ou polímeros, podem, em princípio, ser obtidos em dimensão de nano escala. • O que mais preocupa sob os aspectos de SST e meio ambiente são as nanopartículas

19. Nanopartículas? • .O espectro de nanopartículas é muito grande e inclui: • partículas inorgânica ou orgânica, • cristalinas ou amorfas • Podem ser encontradas como: • partículas simples/individuais, • agregadas, • em pó ou • dispersa em uma matriz, sobre colóides, suspensões e emulsões, nanofilmes ou nanocamadas,

20. Novos conceitos de partículas/nanocompostos? • Fulerenos • Esferas de carbono puro de sessenta átomos de carbono (C60), com aproximadamente um nanômetro de diâmetro, arranjadas como 20 hexágonos e 12 pentágonos, semelhante a uma bola de futebol

21. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? • Nanotubos • Os nanotubos de carbono são estruturas cilíndricas formadas por átomos de carbono, cujo diâmetro é de um a três nanômetros (nm) e cujo comprimento de 1.000 nm. bastante comum feita pelos cientistas, os nanotubos são cem mil vezes mais finos que um fio de cabelo. Eles foram descobertos, no início da década de 1990, pelo pesquisador japonês Sumio Iijima.

22. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? • Dendrímeros: • • São moléculas poliméricas esféricas, formadas por processo de auto-organização hierárquica. Eles são usados em aplicações convencionáis de recobrimento e pintura. Futuramente podem ser usados em drug-delivery e até mesmo no auxílio de purificação de água através do aprisionamento de íons metálicos. • http://www.ica.ele.puc-rio.br/nanotech/nano_curiosidades.asp

23. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? • Pontos Quânticos • • São nanopartículas em semicondutores que foram criados no início dos anos 80. São muito utilizados em aplicações de opto-eletrônica, tais como, lasers, LEDs e células solares. Essas partículas possibilitam um confinamento de cargas elétricas, funcionando como uma átomo artificial

24. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? • Biopolímeros: • • A grande variedade de biopolímeros, tais como as moléculas de DNA, oferecem uma grande variedade de nanoestruturas auto-organizáveis. Eles também oferecem a oportunidade de ligação entre a nano e biotecnologia em, por exemplo, criar sensores biocompatíveis e simples e pequenos motores.

25. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? • Nanoemulsões • Gotículas de material oleoso com poucos centenas de nanometros de diâmetro misturados em água através de um processo de extrusão mecânica intenso. • Este processo produz uma população uniforme de gotículas que são estáveis por anos mesmo a temperaturas elevadas. Tem amplo espectro de atividade antibacterial contra bactérias, vírus envolvidos, fungos, protozoários e esporos devido seu habilidade de destruir estes organismos. • http://nano.med.umich.edu/projects.html

26. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? • Nanocamadas • Nanocamadas são um dos tópicos mais importantes na área de nanotecnologia. Por meio da engenharia de escala nano de superfícies e camadas pode-se atingir uma ampla faixa de funcionalidade e novos efeitos físicos (por exemplo, elétrico-magnético ou óptica). Exemplos: superfície auto limpante, proteção a corrosão maquinários e equipamentos, curativos de ferida • Monocamada resistente a água

27. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? • Nanoporos • São furos simples em nanoescala em finas membranas isolantes e que representam uma nova ferramenta para o estudo de biopolímeros tais como o DNA. • O modelo mostra uma molécula de DNA passando através do canal de um nanoporo. • http://review.ucsc.edu/fall04/campus_update.html

28. Produtos e serviços que já estariam no mercado • Um levantamento sumário nas publicações que circulam sobre nanotecnologia aponta para os seguintes produtos e serviços que já estariam no mercado: • - Tecidos resistentes a manchas e que não amassam; • - Raquetes e bolas de tênis; • - Capeamento de vidros e aplicações antierosão a metais; • - Filtros de proteção solar; • - Material para proteção (“screening”) contra raios ultravioleta; • - Tratamento tópico de herpes e fungos; • - Nano-cola, capaz de unir qualquer material a um outro; • - Pó antibactéria; • - Diversas aplicações na medicina como cateteres, válvulas cardíacas, marca-passo, implantes ortopédicos; • - Produtos para limpar materiais tóxicos; • - Produtos cosméticos; • - Sistemas de filtração do ar e da água. • Microprocessadores e equipamentos eletrônicos em geral. • http://pt.wikipedia.org/wiki/Nanotecnologia

29. Impactos à saúde e ao meio ambiente • Os investimentos em pesquisa de novos materiais em nanotecnologia são cerca de 100 a 1000 vezes maiores (dependendo do país) do que os estudos sobre os impactos à saúde e meio ambiente • DÚVIDAS!!!!!!!!!

30. TOXICOLOGIA DOS NANOMATERIAS • Estes podem ser tóxicos pela composição ou pelo tamanho. Questões: • Qual é a toxicidade destes materiais? • Podem ser agrupados materiais semelhantes relacionado a sua bioatividade? • Quais é a dose-resposta destes materiais? • Quais são os métodos apropriados para ensaios? • Que modelos de extrapolação prediz a toxicidade? • Qual é o mecanismo? • Que efeito poderia ocorrer se exposta uma população humana? DURAN, NELSON. NANOTECNOLOGIA E MEIO AMBIENTE. I SEMINARIO INTERNACIONAL NANOTECNOLOGIA, SOCIEDADE E MEIO AMBIENTE, SÃO PAULO, 18-19 OUTUBRO 2005

31. DESTINO AMBIENTAL E BIOLÓGICO,TRANSPORTE E TRANSFORMAÇÃODOS NANOMATERIAIS • Questões: • Através de qual meio estes materiais • penetram ao ambiente? • Quais são os modos de dispersão • destes materiais no ambiente? • Estes materiais são transformados • no ambiente? • DURAN, NELSON. NANOTECNOLOGIA E MEIO AMBIENTE. I SEMINARIO INTERNACIONAL • NANOTECNOLOGIA, SOCIEDADE E MEIO AMBIENTE, SÃO PAULO, 18-19 OUTUBRO 2005

32. EXPOSIÇÃO E BIODISPONIBILIDADEDE NANOMATERIAIS • Possivelmente há grande risco da saúde humana associado a fabricação de nanomateriais. • Questões: • Quanto e em que grau estão os humanos a exposição no ambiente? • Há sub-populações mais sensíveis? • DURAN, NELSON. NANOTECNOLOGIA E MEIO AMBIENTE. I SEMINARIO INTERNACIONAL • NANOTECNOLOGIA, SOCIEDADE E MEIO AMBIENTE, SÃO PAULO, 18-19 OUTUBRO 2005

33. Os possíveis problemas estão relacionados com • Natureza das nanoparticulas; • Características do produtos feitos; • Processos de fabricação envolvidos; • Possível exposição do trabalhador; • Quais materiais são usados; • Que rejeito e produzido; • São usados produtos tóxicos na fabricação de produtos nanos?; • O que acontece quando particulas e/ou produtos nanos chegam ao ar, solo, água ou biota. • Como avaliar a possível exposição?

34. Alguns estudos já realizados • Estudo publicado em julho de 2004 descobriu que moléculas de carbono em nanoescala, fulerenos, podem rapidamente desencadear danos cerebrais em peixes • Em 2005, pesquisadores da Universidade de Rochester, EUA, demonstraram que coelhos ingerindo fulerenos mostraram um aumento na suscetibilidade à coagulação do sangue

35. Alguns estudos já realizados • Também há algumas evidências que nano partículas de carbono pode diretamente entrar no cérebro via mucosa nasal respiratória e do bulbo olfativo • Estudos preliminares, ressalta o toxicologista e pesquisador do Hospital de Bordeaux Patrick Brochard, indicam que, em contato com a pele, as partículas podem originar reações inflamatórias dos tecidos.

36. Conclusão • Ainda há muito pouco estudo sobre os impactos dos materiais nanoestruturados na saúde e no meio ambiente, e em conseqüência na SST • Há muito o que ser feito na elucidação dos possíveis efeitos e principalmente nos desenvolvimento de mecanismos que evitem o aparecimento de possíveis danos

37. FIM