Até ao próximo 15 de agosto estão abertas as candidaturas para a 3.ª edição do “Nanomedicine Award 201723”. Destinado a académicos e investigadores privados de todo o mundo, este concurso, organizado pela European Technology Platform for Nanomedicine e o ENATRANS, premiará duas soluções inovadoras baseadas em nanomedicina. O que pode ser dito sobre este concurso?

Este prémio visa promover e divulgar soluções nanotecnológicas inovadoras para aplicações em medicina, que possam trazer no futuro benefícios significativos para as pessoas. Por isso, espera-se que a nanomedicina tenha um impacto muito positivo para a sociedade oferecendo cuidados de saúde melhores, mais eficientes e acessíveis. A nanomedicina tem ainda o potencial de oferecer soluções promissoras para muitas doenças que não têm soluções terapêuticas eficazes, como por exemplo, a doença de Alzheimer e a doença de Parkinson. As aplicações da nanotecnologia em medicina são especialmente promissoras nas áreas de diagnóstico e controlo da doença através do desenvolvimento de nanosensores, e de medicamentos inovadores com o desenvolvimento de sistemas de libertação controlada de fármacos em locais específicos do corpo humano. Alguns destes produtos já chegaram ao mercado e muitos outros estão em ensaios clínicos. Este tipo de iniciativas são sempre bem-vindas porque funcionam como um estímulo e permite que os investigadores sistematizem o seu trabalho de investigação e que reflitam no potencial de inovação que a sua investigação poderá ter para uma aplicação mais dedicada que poderá ter como consequência um benefício para a sociedade. A FEUP, através do LEPABE, é membro da European Technology Platform for Nanomedicine e irá naturalmente apresentar uma candidatura com uma solução inovadora de um nanotransportador de fármacos funcionalizado capaz de atravessar as membranas celulares e libertar fármacos que de outro modo não chegariam ao interior das células. Este nano-sistema está muito direcionado para as doenças degenerativas e tumores cerebrais.

Qual a importância da engenharia química na nanotecnologia?

Considerando o desenvolvimento da nanotecnologia em várias áreas como as nanopartículas, materiais nanoestruturados e nanodispositivos, a abordagem é fundamentalmente multidisciplinar, sendo necessários conhecimentos de química, de física, de ciência dos materiais, de biologia molecular e ciências da computação, entre outros. Contudo, os grandes avanços na nanotecnologia devem-se à inovação em engenharia, desempenhando a engenharia química um papel importante na interação das estruturas moleculares com as propriedades dos materiais, a sua estabilidade, o seu comportamento de libertação controlada, entre outros. Um dos desafios grandes da engenharia química nesta área é a passagem dos processos à macroescala para a micro e nanoescala.

Com uma formação técnico-científica sólida, os alunos da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) são “formados para a competitividade”. É importante, igualmente, para o departamento, formar investigadores e contribuir para o desenvolvimento de uma força de trabalho qualificada para a indústria da nanotecnologia?

A “indústria da nanotecnologia” é nada mais que a aplicação dos processos nanotecnológicos a diversas áreas, que vão desde a indústria química, alimentar, farmacêutica, materiais biomédicos, comunicações, transportes, electrónica, entre outros. O Departamento de Engenharia Química (DEQ) da FEUP encontra-se ativamente envolvido na investigação e desenvolvimento da nanotecnologia, através do ensino ao nível dos mestrados Integrados em Engenharia Química e Bioengenharia, através da formação pós-graduada nos Programas Doutorais de Engenharia Química e Biológica e de Engenharia da Refinação, Petroquímica e Química, bem como através da investigação enquadrada nas três unidades de investigação a desenvolver trabalho no departamento: (1) LA LSRE-LCM – Laboratório Associado – Laboratório de Processos de Separação e Reação e Laboratório de Catálise e Materiais , (2) LEPABE – Laboratório de Engenharia de Processos, Ambiente, Biotecnologia e Energia e (3) CEFT – Centro de Estudos de Fenómenos de Transporte. O DEQ apoia o trabalho realizado nas unidades de investigação, através da disponibilização dos espaços e outros recursos, sendo as orientações estratégicas da responsabilidade de cada uma. Incentiva contudo as unidades de investigação a desenvolverem trabalho colaborativo de excelência e apoia todas as ações de transferência de tecnologia e capacitação de recursos humanos altamente qualificados na indústria. O reconhecimento internacional do DEQ pode ser comprovado “por exemplo” através da recente publicitação do ranking de Shangai, em que a Engenharia Química da Universidade do Porto se posiciona num honroso 29ª lugar a nível mundial, sendo aliás a única universidade portuguesa na área da engenharia química que está no top 100-mundial.

O Departamento de Engenharia Química da FEUP é um departamento de Investigação e Desenvolvimento e pauta-se pela componente de inovação tecnológica. Que projetos ou soluções inovadoras, cuja aplicação nanotecnologia está presente, podem ser mencionados?

As unidades de investigação do DEQ encontram-se a desenvolver alguns projetos na área da nanotecnologia. Especificamente no domínio da saúde, o LEPABE apresenta uma linha de investigação na área de estruturas supramoleculares, tendo particular relevância a sua aplicação à saúde. A equipa de investigação da Professora Maria do Carmo Pereira dedica-se ao desenvolvimento de novos sistemas de libertação controlada de fármacos para cancro, aplicação de nanopartículas de ouro para diagnóstico e tratamento de cancro, e desenvolvimento de imunossensores para a detecção de doenças neurodegenerativas. Esta equipa vai concorrer ao prémio “Nanomedicine Award 2017” com um nanotransportador de fármacos que poderá revolucionar a administração de drogas para o cérebro. Os testes em animais já se encontram a decorrer em colaboração com a Universidade do Texas, especificamente com a Health Science School at Houston. No LA LSRE-LCM foi desenvolvida pela equipa dos professores Madalena Dias e José Carlos Lopes a tecnologia NETmix, um reator micro-meso-estruturado que permite a produção industrial, em contínuo de materiais nanoparticulados de uma forma controlada e reprodutível. Com base nesta tecnologia foi criada em 2005 a empresa Fluidinova (fluidinova.pt) que se dedica à produção de hidroxiapatite nano cristalina, um produto biocompatível usado em substitutos ósseos e cuidados dentários.

O LCM, liderado pelo professor José Luís Figueiredo, apresenta ainda uma experiência consolidada em materiais nanoestruturados de carbono, nomeadamente como catalisadores para a indústria da química fina e para o tratamento de águas contaminadas, particularmente com substâncias de preocupação emergente (fármacos, produtos de higiene e cuidado pessoal, etc.). Os nanomateriais de carbono estão ainda a ser usados em têxteis inteligentes e funcionais, e no desenvolvimento de nanosistemas híbridos para aplicações biomédicas, incluindo nanopartículas magnéticas para teranóstica, e enzimas imobilizadas em nanotubos de carbono. O CEFT tem desenvolvido investigação ao nível da microfluídica, particularmente dos micro escoamentos com fluidos biológicos, como o sangue, e análise da deformação de micropartículas e células biológicas, tendo até sido distinguido com uma bolsa de um milhão de euros atribuída em 2012 pelo European Research Council ao Doutor Manuel Alves, para o estudo de escoamentos de fluidos complexos e dos mecanismos que induzem instabilidades e turbulência elástica em escoamentos microscópicos.  Foi a primeira Starting Grant atribuída na área de engenharia, em Portugal. O trabalho do CEFT em microfluídica tem aplicação no desenvolvimento de novos testes médicos, nomeadamente detecção de bactérias patogénicas, estudo de doenças cardiovasculares e diagnóstico de doenças como a malária.

A nanotecnologia é o futuro? Poderá resultar numa revolução industrial?

A nanotecnologia teve um impacto completamente revolucionário nas áreas da electrónica, optoelectrónica e nas tecnologias de informação e comunicação. Na área da nanomedicina podemos considerar que o número dispositivos nanotecnológicos que passaram para produção industrial e respectiva comercialização é ainda limitado. Na área da nanomedicina podemos dizer que os avanços são mais evolutivos do que propriamente revolucionários. A justificação para este facto está relacionado com o facto de o ser humano ser caracterizado como um “sistema complexo”.

A nanotecnologia também pode apresentar riscos?

Devemos ter algumas preocupações relativamente aos riscos ambientais associados à produção e à utilização dos nanomateriais. Estes riscos podem ser minimizados através de processos de produção adequados mais amigos do ambiente e legislação dedicada. Desta forma, reduz-se significativamente a exposição humana aos nanomateriais e à sua disseminação no ambiente.

LSRE - José Carlos Lopes

Manuel Alves, Micro-Escoamento em fluidos biológicos

LEPABE_4 - Maria do Carmo Pereira

Maria do Carmo Pereira, Nanotransportadores de fármacos

CEFT_4-Manuel Alves

José Carlos Lopes, Net-Mix para produção de materiais nanoestruturados