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Os riscos para a saúde do grafeno

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Durante a pandemia, o uso generalizado de nanopartículas tem sido empregado para diagnósticos, equipamentos de proteção individual, prevenção e tratamento de doenças. Espera-se que o uso de nanopartículas em biomedicina aumente ainda mais devido ao desejo de monitoramento da saúde humana em tempo real como interação homem/máquina perfeita. 

As nanopartículas mais em expansão que podem governar vidas futuras são produtos derivados do grafeno. O novo material 2-D grafeno tem vantagens em propriedades mecânicas, térmicas e elétricas e é usado em sensores vestíveis e dispositivos implantáveis, enquanto a pesquisa e desenvolvimento da forma oxidada de óxido de grafeno é usada para tratamento de câncer, entrega de medicamentos, desenvolvimento de vacinas, ultra- diagnósticos de baixa concentração, erradicação de contaminação microbiana e imagem celular. 

Até agora, a literatura científica sobre produtos derivados do grafeno está focada principalmente nos aspectos positivos. Durante a pandemia, o óxido de grafeno ficou conhecido como uma nanopartícula insegura que poderia estar presente em máscaras e testes. Enquanto isso, os cientistas questionam os possíveis efeitos devastadores dos produtos derivados do grafeno na saúde humana e no meio ambiente. O hype dos produtos derivados do grafeno levou a um rápido lançamento do produto para o mercado, enquanto dados confiáveis ​​e reprodutíveis sobre Efeitos citotóxicos e genotóxicos ainda estão em falta. 

Grafeno Ilimitado

Em 2010, dois pesquisadores, Andre Geim e Konstantin Novoselov, da Universidade de Manchester, receberam o Prêmio Nobel de Física por isolarem a camada de um átomo de carbono derivada do grafite presente nos lápis, usando uma espécie de fita adesiva. O material incrível é a substância versátil mais leve e fina conhecida pela humanidade. É transparente, condutora e seletivamente permeável. 

Os átomos de C estão firmemente ligados em uma rede de favo de mel (hexagonal). Com base nas qualidades do grafeno, o material é usado em diversos campos, desde a eletrônica até a biomedicina. Em 2013, a Comissão Europeia iniciou um projeto de Tecnologia Futura e Emergente, o grafeno Flagship, com um orçamento de um bilhão de euros por um período de dez anos com 170 acadêmicos e parceiros industriais de 22 países envolvidos, agora possuindo muitos produtos de grafeno em pipeline. 

No entanto, a produção de grafeno de alto volume e qualidade (puro, homogêneo e estéril) por preços acessíveis para implementar as possibilidades de produtos derivados do grafeno no dia a dia ainda é um desafio, além de melhorar a padronização e validação dos sistemas celulares e sistemas biológicos testar várias formas de grafeno quanto à sua toxicidade. 

O projeto emblemático de grafeno da UE reconhece que ainda existem lacunas para preencher o conhecimento relacionado ao risco. Espera-se que a aplicação do grafeno atinja a maturidade no período 2025-2030. Os nanomateriais fabricados na UE devem cumprir os regulamentos REACH para serem autorizados para produção e comercialização industrial.

Um portal para a interação homem-máquina

Muitos políticos e especialistas em saúde pública promovem a introdução da tecnologia na saúde como um instrumento importante para gerenciar a prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças. Além disso, acredita-se que seja benéfico diminuir os custos e preencher a lacuna na falta de profissionais de saúde. 

A política passaria do foco na doença para a prevenção, o que levou à ideia de um Passe Boa Saúde que pode estar associado a um bilhete de identidade e passaporte de vacinação. Desta forma, cada pessoa pode ser instruída sobre quando e como agir para prevenir doenças e manter-se em boa saúde, mesmo viajando para outros países. 

plataforma de sensores à base de grafeno com aplicação não invasiva e invasiva, incluindo sensores vestíveis para monitorar sinais biofísicos, bioquímicos, ambientais e dispositivos implantáveis ​​para sistemas nervosos, cardiovasculares, digestivos e locomotores é de enorme valor para a implementação da Inteligência Artificial. 

No projeto Graphene Flagship, vários sensores de manchas na pele baseados em grafeno são desenvolvidos para capacitar as pessoas a monitor e proativamente fazer escolhas mais seguras. O primeiro interface neural invasiva no cérebro com a capacidade de interpretar os sinais cerebrais com uma alta fidelidade sem precedentes, produzindo uma resposta terapêutica adaptada à condição clínica de cada paciente, deverá entrar em breve nos ensaios clínicos. A inovação está ligada aos 1,3 mil milhões de euros da UE  Projeto Cérebro Humano para aprimorar o campo da computação neurocientífica e da medicina relacionada ao cérebro, esperando que mais dispositivos implantáveis ​​que influenciem o comportamento sejam desenvolvidos. 

Óxido de grafeno e o corpo humano 

O óxido de grafeno pode entrar involuntariamente no corpo por inalação, contato dérmico e ingestão, pois pode se dispersar em muitos solventes. Efeitos tóxicos de GO são dependentes de várias variáveis, incluindo a via de administração influenciando a distribuição no corpo, a dose, o método de síntese, impurezas do processo de produção e seu tamanho e propriedades físico-químicas como o grau de oxidação. 

O GO possui alta capacidade de adsorção de proteínas, minerais e anticorpos no corpo humano que transforma a estrutura e forma do GO em uma bio-corona que pode interagir com outras biomoléculas e processos fisiológicos. Uma diferença na biocompatibilidade foi sugerida devido às composições diferenciais da proteína corona formada em suas superfícies que determinam sua interação celular e efeitos pró-inflamatórios. 

Os muitos resultados contraditórios da ausência de toxicidade a possíveis danos graves a longo prazo, dependendo das propriedades físico-químicas e das condições experimentais escolhidas, pedem um melhor entendimento de sua toxicocinética e dos mecanismos envolvidos na exposição aguda e prolongada. 

Além disso, seu comportamento frente às barreiras biológicas como pele, barreira hematoencefálica e barreira da placenta pode variar. A degradação intra e extracelular do GO é principalmente orquestrada por macrófagos (células imunes) nos diferentes órgãos. O pulmão, coração, fígado, baço e intestino são os órgãos GO é encontrado. Neste contexto é importante compreender os possíveis riscos da biopersistência no organismo e afetar a integridade da membrana celular, processos metabólicos e morfologia dos organismos. A forma como o GO é produzido é de fundamental importância para o potencial impacto nos sistemas biológicos, biodistribuição e excreção pelo corpo humano. 

Óxido de Grafeno e o Meio Ambiente

Independentemente das formas de grafeno a grande número de estudos demonstraram que o grafeno afeta uma ampla gama de organismos vivos, incluindo procariontes, bactérias, vírus, plantas, micro e macroinvertebrados, mamíferos, células humanas e animais inteiros in vivo. A grande parte da literatura atual disponível indica que os nanomateriais à base de grafeno são citotóxicos.

Embora o mecanismo de sua citotoxicidade ainda não tenha sido estabelecido, estresse oxidativo, penetração celular e inflamação têm sido os mecanismos mais amplamente reconhecidos para a toxicidade de nanomateriais baseados em grafeno em organismos aquáticos. Infelizmente, ainda há uma enorme lacuna de informações sem o efeito sobre a função do órgão, efeitos metabólicos e comportamento. 

Uma saúde

Agora que a pandemia chegou ao fim, lutando por Uma saúde tornou-se a prioridade, com foco na vigilância, vacina e desenvolvimento de medicamentos usando novas tecnologias. No entanto, especialistas e políticos estão relutantes em relação ao enorme aumento da risco biológico com produtos derivados do grafeno que foram lançados no meio ambiente durante a pandemia nos últimos dois anos. 

Como o GO pode ser facilmente transportado pelo ar e pela água a partir de resíduos perigosos, o possível aspecto negativo de uma poluição do GO de todas as criaturas vivas é desconhecido e não pode ser excluído. Os efeitos de aumento do GO nas capacidades de desregulação endócrina do Bisfenol A foram observados em homem adulto peixe-zebra. Bordas afiadas de GO que podem penetrar nas membranas celulares podem facilitar a penetração de microplásticos e outras substâncias desconhecidas nos organismos. 

Novas doenças podem se desenvolver interrompendo um frágil ecossistema equilibrado em todo o mundo, necessário para a saúde e toda a vida na Terra. Este risco de saúde pública está crescendo a cada dia devido a um aumento acentuado da desnutrição como resultado da bloqueios minando um sistema imunológico que funciona bem e a capacidade de degradar ou desintoxicar produtos derivados do grafeno. 

Pesquisa baseada em evidências e decisões éticas precisam prevalecer sobre uma via intelectual rápida de produção e lançamento de produtos derivados de GO. A prioridade deve ser focar melhor em maneiras de melhorar a disponibilidade de nutrição suficiente e boa, evitar a liberação de produtos testados inadequadamente e restaurar a confiança na saúde pública.



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Autor

  • Carla Pereira

    Carla Peeters é fundadora e diretora administrativa da COBALA Good Care Feels Better. Ela é CEO interina e consultora estratégica para mais saúde e funcionalidade no local de trabalho. As suas contribuições centram-se na criação de organizações saudáveis, orientando para uma melhor qualidade de cuidados e tratamentos económicos, integrando nutrição personalizada e estilo de vida na medicina. Obteve um doutoramento em Imunologia pela Faculdade de Medicina de Utrecht, estudou Ciências Moleculares na Universidade e Investigação de Wageningen e frequentou um curso de quatro anos em Educação Científica Superior da Natureza com especialização em diagnóstico e investigação laboratorial médica. Ela seguiu programas executivos na London Business School, INSEAD e Nyenrode Business School.

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