Grafeno, o material que pode revolucionar a medicina

Derivado do grafite, ele promete aperfeiçoar a produção de preservativos, próteses e tecidos artificiais, além de aprimorar o tratamento do câncer

Por André Bernardo
Atualizado em 18 dez 2016, 18h34 - Publicado em 18 dez 2016, 18h34

Cientista manipula placa de grafeno (Foto: Vincenzo Lombardo – Getty Images/)

Mais duro que o aço, mais leve que uma pluma e bem mais fino que um fio de cabelo. Graças a esses predicados, o grafeno vem sendo usado com versatilidade pela indústria. Da eletrônica, que já testa gadgets flexíveis, transparentes e inquebráveis, à de artigos esportivos — as raquetes do tenista sérvio Novak Djokovic, um dos melhores do mundo, são feitas com esse material à base de carbono. “A quantidade de aplicações é extraordinária. Só é limitada pela criatividade dos cientistas”, brinca o físico Antônio Hélio de Castro Neves, diretor do Centro de Pesquisa em Grafeno da Universidade Nacional de Cingapura.

Agora a indústria médica quer tirar proveito da novidade. Imagine, por exemplo, detectar um câncer de mama seis meses antes de um nódulo brotar no seio. É o que faz um microchip de grafeno. “Ele consegue localizar vestígios de HER2, proteína presente em 30% dos casos”, conta a química Cecília de Carvalho Castro e Silva, do Centro de Pesquisa Avançadas em Grafeno, Nanomateriais e Nanotecnologias, o MackGraphe, em São Paulo. O biossensor ainda não foi avaliado em humanos, mas se espera que, com os devidos ajustes, seja capaz de acusar muito inicialmente esse e outros tumores.

Os usos no segmento de saúde, aliás, são vastos. Preservativos mais finos e que dificultam menos a obtenção do prazer, pele e músculos artificiais, próteses mais leves e resistentes, tratamentos contra enfermidades como o câncer…

Os superpoderes do grafeno

* Ele é 100 vezes mais eficaz como condutor elétrico que o silício
* 200 vezes mais resistente que o aço
* 1 000 vezes mais eficiente como condutor térmico que o cobre
* 1 000 000 de vezes mais fino que um fio de cabelo

Uma história de sucesso

“Revolucionário” — foi assim que a Academia Real de Ciências da Suécia se referiu ao trabalho da dupla André Geim e Konstantin Novoselov, da Universidade de Manchester, na Inglaterra. Em 2010, os cientistas russos foram premiados com o Nobel de Física por terem descoberto, seis anos antes, que o grafeno é o melhor condutor térmico e elétrico já existente na face da Terra.

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Mas a história do grafeno começou a ser escrita em 1962, quando os químicos alemães Ulrich Hofmann e Hanns-Peter Boehm assinaram os primeiros artigos sobre o tema. Foi Boehm, aliás, quem batizou o composto. Por ser um derivado do grafite, deu a ele o nome de “grafeno”.

Para extrai-lo do meio ambiente, os cientistas recorrem a dois processos químicos: a esfoliação mecânica (o método usado por Geim e Novoselov) e a decomposição química em vapor de metano. Nenhum deles, por enquanto, pode ser realizado em escala industrial.

“O desafio agora é reduzir o custo de produção, que ainda é muito alto”, diz o físico Marcos Assunção Pimenta, do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Nanomateriais de Carbono. Ainda assim, o número de patentes relacionadas ao grafeno não para de crescer. Em 2014, bateu na casa das 9 mil. Dessas, 500 são da sul-coreana Samsung, a primeira do ranking. A chinesa OKTECH e a americana IBM ocupam a segunda e terceira colocação, respectivamente.

Devido às perspectivas de aplicação no terreno da saúde, é de esperar que novas pesquisas e patentes surjam no campo da medicina e da bioquímica.

Usos promissores do grafeno:

A camisinha do futuro – Dois grupos de pesquisa, um da Inglaterra e outro da Índia, estão desenvolvendo preservativos à base de grafeno. O engenheiro químico Aravind Vijayaraghavan, da Universidade de Manchester, explica que o grafeno não vai comprometer o prazer sexual porque conduz mais calor que o látex. Já o químico Lakshminarayanan Ragupathy, da HLL Lifecare, pretende reduzir a espessura das camisinhas dos 0,07 mm atuais para 0,04 mm.

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Vida nova à vista – Pesquisadores da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, criaram uma lente de contato que capta todo o espectro de raios infravermelhos. Com isso, o usuário será capaz de enxergar no escuro, garante o engenheiro elétrico Zhaohui Zhong. Outro estudo, liderado por José Garrido, da Universidade Técnica de Munique, na Alemanha, promete devolver a visão a pacientes por meio de implantes de retinas de grafeno.

A prisão dos tumores – Em testes realizados com animais, pesquisadores da Universidade de Varsóvia, na Polônia, alcançaram resultados surpreendentes no combate ao glioma – um tipo de tumor que ataca o sistema nervoso. Ao isolar a célula cancerosa com uma película de grafeno, a pesquisadora Ewa Sawosz-Chwalibóg conseguiu interromper o fornecimento de oxigênio e nutrientes e, por tabela, matar de fome a massa cancerosa.

Homens biônicos – Pelo menos duas instituições estão na briga para ver quem será a primeira a produzir músculos artificiais. Uma é a Universidade de Nankai, na China. A outra é a Universidade Duke, nos EUA. O objetivo delas é criar próteses mais leves, fortes e duráveis que os modelos atuais feitos de fibra de carbono ou titânio. Não bastasse, a excelente condutividade elétrica do grafeno promete melhorar a conversão das sinapses (as conexões entre os neurônios) em movimentos.

Pele eletrônica – Uma equipe da Universidade Monash, na Austrália, desenvolveu um tecido epitelial mais resistente, elástico e, acredite, sensível ao toque que a pele humana. Segundo o engenheiro elétrico Ling Qiu, a pele artificial também é resiliente, ou seja, pode ser esticada à vontade que sempre retorna à forma inicial, sem sofrer deformações. No futuro, poderá ser usada para regenerar tecidos ou produzir enxertos para vítimas de queimaduras.

Leitura do DNA a jato – Pesquisadores de duas das mais respeitadas universidades americanas uniram forças para desenvolver uma nova técnica de sequenciamento genético. O estudo, coordenado pelo físico Slaven Garaj, da Universidade Harvard, e pelo engenheiro elétrico Jim Kong, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), pretende tornar a leitura das moléculas de DNA mais rápida, precisa e barata que os métodos convencionais.