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– Aplicando a ciência em ações emergenciais de enfrentamento a médio prazo e no cenário pós-pandêmico da covid-19
Minapim por Hernan Valenzuela: Processos proativos e inovadores fazem parte dos resultados nas atividades da academia, mas soluções imediatas demandam um maior esforço. É o caso de soluções desenvolvidas no período da Pandemia para a área de saúde humana.
A Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, traz um bom exemplo de proatividade e criatividade na proposta de aplicações emergenciais à saúde humana. Propondo o uso da impressão 3D de materiais funcionais, o Grupo de Arquitetura de Nanodispositivos Fotônicos e Bioinspirados, integrante do Diretório de Grupos de Pesquisas do CNPq, trabalha neste momento com um conjunto de ações ligadas à Pandemia do COVID-19, em três eixos:
1) emergencial com inovações incrementais;
2) inovações radicais de médio prazo e
3) inovações para o cenário pós-pandemia, na prevenção de novos ciclos – cada ação associada a um projeto aprovado e em andamento.
Como ação emergencial, diante do aumento das contaminações cruzadas envolvendo profissionais de saúde e das projeções de insuficiência de número de respiradores mecânicos disponíveis para os pacientes necessitados de cuidados intensivos, com base em soluções emergenciais de países europeus, em particular a Itália, a solução proposta refere-se à impressão de dispositivos “respirator-free” para uso emergencial na ausência de ventiladores mecânicos.
Para viabilizar o uso de soluções de baixo custo, esta ação é parte integrante da Rede de apoio a assistência em saúde, diagnóstico da COVID-19 e produção de equipamentos de proteção individual em Pernambuco, sob a coordenação geral da Prof. Maira Pitta, com recursos da Procuradoria Regional do Trabalho.
Neste grupo, um subprojeto coordenado pelo Prof. Petrus Santa Cruz tem como objetivo mitigar a contaminação cruzada por aerossol contaminado exalado, que normalmente impede o uso de válvulas tipo Venturi em pacientes de COVID-19, para viabilizar seu uso emergencial como solução de baixo custo, a partir da experiência prévia em manufatura aditiva de materiais funcionais no Laboratório LandFoton e Ponto Quântico Nanodispositivos, unidades do Grupo, utilizando agora tecnologia DLP (Digital Light Processing), para escalonamento da solução proposta.
Para enfrentamento de médio prazo, foi criada a “Rede Interdisciplinar para Desenvolvimento de Materiais Autodescontaminantes com Estruturas Hierárquicas Ativo Passivas voltados ao enfrentamento à Pandemia COVID-19 e outros surtos” (Criada no âmbito do Edital 09/2020 da CAPES, de “Prevenção e combate a surtos, endemias, epidemias e pandemias”).
O projeto recentemente aprovado, coordenado pelo Prof. Petrus no PPG Química, viabiliza a estruturação de uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da UFPE de quatro PPGs: Química, Ciência da Computação, Ciência de Materiais e Ciências Biológicas, e conta com 30 bolsas da CAPES (12 de doutorado e 18 de pós-doutorado).
Este grupo interdisciplinar busca formação de RH com foco em P,D&I de materiais autodescontaminantes, e desenvolvimento desses materiais aliando micro/nanotecnologias e computação para desenvolvimento de materiais com estruturas hierárquicas para a impressão 3D por DLP, conforme citado no eixo anterior, mas com manufatura aditiva de dispositivos com esses novos materiais associados a superfícies bioinspiradas em estruturas da biodiversidade brasileira.
A experiência prévia no tema já resultou em defesas de teses e dissertações, artigos e depósitos de patentes. O eixo pós-pandemia COVID-19 refere-se a ações para reforço do sistema imunológico no cenário em que a população teve uma redução considerável de exposição ao sol devido ao necessário processo de confinamento, com apoio de projeto aprovado no Edital SibratecNANO da rede de Nanodispositivos e Nanosensores.
Desde que foi estabelecida a importante correlação do papel da vitamina D na prevenção de infecções agudas do trato respiratório, reforçada com a publicação “Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory tract infections: systematic review and meta-analysis of individual participant data” em 2017, que contou com a participação de pesquisadores de 23 de centros de referência médica, faz-se necessário a atenção à redução da exposição da população ao sol, já que a radiação UV solar é que catalisa a produção desta vitamina.
A importância da reposição da vitamina D neste cenário tornou-se ainda mais evidente com a publicação neste mês de setembro do artigo, Association of Vitamin D Status and Other Clinical Characteristics With COVID-19 Test Results, publicado por Meltzer et al. no periódico JAMA Network Open. 2020;3(9):e2019722 (doi:10.1001/jamanetworkopen.2020.19722).
A estratégia utilizada no projeto em andamento é a intervenção não-farmacológica, visando contribuir com o aumento da proteção da população contra reincidência de síndromes respiratórias agudas graves num cenário de vulnerabilidade pós-pandemia. A inovação permite o estímulo à produção individual de vitamina D cutânea catalisada pelo sol, monitorada pelo próprio indivíduo, por dispositivo sendo desenvolvido no âmbito do projeto de inovação tecnológica aprovado na Rede de Nanodispositivos e Nanosensores, com contrapartida da empresa OUTLIER Tecnologia da Informação LTDA e parceria com a empresa de base tecnologia Ponto Quântico Nanodispositivos, Hub de inovação da proposta, sediada na Positiva – Núcleo de Inovação Tecnológica da UFPE.
Os projetos em execução no primeiro e terceiro eixo acima têm o apoio administrativo da Fundação de Apoio ao Desenvolvimento da UFPE – FADE, e o projeto da CAPES, no segundo eixo, se integra nas ações conjuntas envolvendo a formação de recursos humanos na consolidação da linha de impressão de materiais funcionais (Printrônica), tornando a UFPE pioneira nessa nova área da manufatura aditiva, de destaque na indústria 4.0. saúde.
Ref: D O I: 10.1371/journal.pone.0200918 – Printable nanocomposites of polymers and silver nanoparticles for antibacterial devices produced by DoD technology. PLoS One, v. 13, p. e0200918, 2018. Barrera, N.; Guerrero, L.; Debut, A.; Santa-Cruz, P. A.
Patente relacionada: BR10201901483, Depósito: 18/07/2019. Recobrimento Imprimível Híbrido de material bioativo com inibição estrutural de formação de placa bacteriana. 2019. Santa-Cruz, P. A.; Barrera, N.; Guerrero,L.; Souza, E. S.; Queiroz, R. S.
Software relacionado: TopoSlicer (2018), Programa de Computador para Geração de Moldes Digitais Bioinspirados a partir de AFM de bioestruturas, Número do registro no INPI: BR512018001308-2. Santa-Cruz, P. A.; Melo, S. B.; Queiroz, R. S.; Souza, E. S.
Fonte: UFPE
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