Beatriz Santos Carvalho é formada em Biotecnologia pela Universidade de Brasília (UnB). Uma ciência ainda bem “desconhecida” no Brasil, porém fundamental para o progresso científico do país. Tão fundamental, que incorpora ainda todo o contexto em escala “nano”, desdobrados em outros dois ramos cruciais para a ciência na atualidade, que são a Nanociência e a Nanobiotecnologia. Justamente as áreas de pesquisa de mestrado da biotecnologista, que trabalha na Embrapa, em Brasília, juntamente com o cientista-chefe do departamento, Dr. Luciano Paulino da Silva. Você pode estar se perguntando: tá, mas o que isso tem a ver com impressão 3D? Tem t-u-d-o a ver, na medida em que o ponto de partida para o desenvolvimento é justamente a aquisição de uma bioimpressora 3D. Nesta entrevista, exclusiva para o 3DPrinting, a jovem Beatriz conta os percalços, esforços e principalmente a persistência em trabalhar com Nanobiotecnologia no Brasil:

 

3DPrinting.: Você recentemente lançou um projeto de financiamento coletivo bastante ousado, para financiar uma pesquisa científica que tem por objetivo decifrar a charada: “Nanopartículas de prata influenciam as propriedades biológicas dos arcabouços?”. O que vem a ser isso? E qual a importância fundamental dessa pesquisa para o progresso científico no Brasil?

Beatriz Carvalho.: Primeiramente, muito obrigada pelo espaço para contar um pouco sobre o projeto de financiamento coletivo e a pesquisa científica envolvida.

Bem, sabe-se que as nanopartículas de prata possuem atividade antimicrobiana, e evitam, controlam ou mesmo eliminam o crescimento de diversos microrganismos, como as bactérias. Com este projeto, conseguiremos estudar e produzir estruturas, chamadas de arcabouços, com propriedades antimicrobianas utilizando uma bioimpressora 3D. Com estes arcabouços antimicrobianos será possível cultivar células sem a contaminação por bactérias. E, assim, essas estruturas poderão ser aplicadas em engenharia de tecidos e medicina regenerativa, – como por exemplo, em implantes – e evitar possíveis infecções bacterianas, que é uma das complicações de implantes médicos.

nanobiofablab

A inspiração para a criação dessa campanha de financiamento coletivo surgiu em especial a partir de desafios encontrados durante o atual desenvolvimento do meu mestrado. Como por exemplo, após participar e expor a iniciativa NanoBioFabLab na Campus Party Brasília 2017 e até o momento não ter conseguido os resultados experimentais na parte de bioimpressão 3D; e também por ainda não receber uma bolsa de estudos para o desenvolvimento do mestrado. Além disso, esse tipo de ação, como um financiamento coletivo científico, pode ser uma alternativa para continuar fazendo ciência em tempos de crise e cortes orçamentários na pesquisa científica brasileira.

3DPrinting.: Uma coisa que me chamou a atenção foi a necessidade de se criar um financiamento coletivo para algo tão fundamental para a sociedade e que diz respeito, em última análise, à saúde pública. Considerando que a Embrapa é vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento do Brasil, vocês chegaram a buscar ajuda do governo federal brasileiro para apoiar o projeto?

Beatriz Carvalho.: Existe sim esse vínculo. No entanto, um dos objetivos de criar um projeto científico a partir de uma campanha de financiamento coletivo é justamente conseguir financiar a pesquisa de maneira independente do financiamento público, na tentativa de conseguir tornar o desenvolvimento técnico-científico autossustentável. Claro que isso não exclui – e nem é a intenção – o apoio e fomento de qualquer outra iniciativa pública ou privada. Pelo contrário, o objetivo é justamente chamar a atenção de todos para esse tipo de iniciativa de maneira complementar às outras formas de fomento à pesquisa e para a importância do projeto.

3DPrinting.: Uma matéria recente do site 3D Printing Industry traz como título “Embrapa testa atividade biológica das plantas do Cerrado brasileiro usando impressoras 3D”. Esse poderia ser, por exemplo, um dos projetos conduzidos pelo NanoBioFabLab na Embrapa? Considerando o incêndio de enormes proporções que atingiu a região recentemente, a nanobiofabricação poderia ser utilizada para preservar espécies de plantas típicas do cerrado brasileiro ameaçadas de extinção?

Beatriz Carvalho.: Sim, é o tipo de projeto relacionado à iniciativa NanoBioFabLab. Podemos utilizar a diversidade vegetal do Cerrado para produzir nanomateriais com atividade antimicrobiana, por exemplo, e utilizá-los na composição de bioimpressos 3D ou em testes de atividade biológica nas estruturas 3D. Atualmente, os principais desafios estão relacionados à própria tecnologia, já que não existe no Brasil bioimpressoras 3D ou similares, sendo necessário importar tais equipamentos, os quais – em sua maioria – possuem valores extremamente elevados. Este é um desafio o qual o projeto de financiamento coletivo científico enfrenta, propondo a utilizar equipamentos de baixo custo e buscando alternativas para o desenvolvimento científico.


A nanobiofabricação está relacionada à aplicação da Nanotecnologia e da Biologia em técnicas de fabricação, ou seja, podemos utilizar nanomateriais e materiais biológicos para estudar e produzir estruturas em 3D a partir de impressoras e/ou bioimpressoras 3D. Sendo assim, conseguimos estudar espécies de plantas típicas do Cerrado a partir de modelos computacionais 3D (CAD) e “biomprimir” pequenas estruturas vegetais; fabricar sementes artificiais; produzir materiais biocompatíveis com características específicas, tais como maior resistência mecânica; maior ou menor retenção de água; porosidade diferente; ou propriedade antimicrobiana.

3DPrinting.: O site Inova Alimentos cita pesquisas da Embrapa “para fabricar folhas, sementes e até mesmo estruturas ainda mais complexas, como de vegetais, animais ou microrganismos no Laboratório de Nanobiotecnologia (LNANO)”. Qual o atual estágio dessas pesquisas? Como elas são divulgadas para entidades de fomento à ciência, ou mesmo empresas privadas, poderiam ser possíveis interessadas em investir em inovação científica?

Beatriz Carvalho.: Atualmente no LNANO têm sido estudados e testados diversos insumos para a biofabricação dessas estruturas. Como pesquisas relacionadas a biopolímeros e nanomateriais para a produção de matrizes poliméricas que poderão ser utilizadas como biotintas e biopapeis na bioimpressão 3D dessas estruturas. Essas pesquisas fazem parte de projetos aprovados por agências de fomento à Ciência, como a Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF). Nosso objetivo é sempre divulgar nossos resultados e avanços na área de Nanobiotecnologia, oferecendo sempre um retorno para a sociedade e para a comunidade científica. Além disso, buscamos sempre o contato com outros grupos, empresas e parceiros para a discussão de possíveis esforços conjuntos.


3DPrinting.: Você acha que o uso de “subprodutos agropecuários como base para rotas de síntese sustentável de nanomateriais, apresentando maneiras eco-amigáveis para a síntese de nanosistemas” poderia ser o caminho para que o Brasil, em um futuro próximo, aposente o uso de solventes tóxicos e deixe de ser o campeão mundial no consumo de agrotóxicos?* Você enxerga alguma alternativa nesse sentido para a nossa agroindústria, ainda tão dependente de venenos agrícolas?

Beatriz Carvalho.: Sem dúvida! É o que vislumbro para o futuro e acredito que essa seja a tendência para o Brasil e o mundo. As rotas de síntese verde de nanomateriais utilizam princípios da química verde, em que o objetivo é a eliminação ou diminuição do uso de solventes tóxicos ou substâncias que são prejudiciais ao meio ambiente. Nosso país é muito rico em biodiversidade e também geramos diversos subprodutos agropecuários, assim podemos usar tudo isso a nosso favor. Com certeza, é uma alternativa para a nossa agroindústria utilizar os próprios recursos renováveis e resíduos, sendo uma maneira inteligente de solucionar problemas e se desenvolver de forma sustentável.

 

“As rotas de síntese verde de nanomateriais utilizam princípios da química verde, em que o objetivo é a eliminação ou diminuição do uso de solventes tóxicos ou substâncias que são prejudiciais ao meio ambiente. Nosso país é muito rico em biodiversidade e também geramos diversos subprodutos agropecuários, assim podemos usar tudo isso a nosso favor.”


3DPrinting.: Quais outros projetos vêm sendo desenvolvidos atualmente no LNANO de Brasília? Como você acha que seria possível despertar o interesse de empresas brasileiras para investir em inovação e fomento dessa área junto à indústria, por exemplo?


Beatriz Carvalho.: No Laboratório de Nanobiotecnologia (LNANO), sob responsabilidade do Dr. Luciano Paulino da Silva, existem diversos projetos de pesquisa em andamento, os quais se encaixam em 6 linhas de pesquisa:
1) Avaliação das características de bioestruturas em escala molecular e nanoescala visando o desenvolvimento de micro e nanossistemas;
2) Desenvolvimento de micro e nanossistemas auto-ativados, visando à entrega e liberação sustentada de bioativos e imobilização de moléculas;
3) Desenvolvimento de superfícies funcionais, sistemas de nanobiorremediação, nanobiossensores, nanocatalisadores, biomiméticos e nanoforense;
4) Ensaios de atividade biológica in vitro e in vivo em bactérias, algas, leveduras, plantas, células de mamíferos, microcrustáceos, peixes e camundongos;
5) Manufatura aditiva, manufatura subtrativa e prototipagem rápida de estruturas biológicas, reactionware, labware e modelos educacionais por fabricação digital;
6) Implementação de sistemas de escalonamento, gerenciamento e sustentabilidade do Laboratório de Nanobiotecnologia (LNANO).

 

Devido ao grande número de áreas de pesquisa, a diversidade de projetos, e também das formações dos estudantes e colaboradores, o LNANO se tornou um ambiente propício para o desenvolvimento não só de resultados, mas também de produtos, serviços e processos, além de ser um espaço que possibilita o desenvolvimento de startups por meio de parcerias técnico-científicas. E é isso que favorece o investimento em inovação e fomento público e privado.

3DPrinting.: Como uma entidade privada poderia financiar projetos de pesquisa da Embrapa? Existe essa possibilidade? Qual seria o caminho mais fácil e menos burocrático de entrada?

Beatriz Carvalho.: Com certeza, existe sim e essa é uma alternativa encontrada para diversos planos de trabalho em execução, sendo algo comum na Embrapa! Inclusive, dentro do LNANO temos um exemplo desse tipo de parceria com a empresa TecSinapse, que atua na área de Tecnologia da Informação e possui uma área de Pesquisa Aplicada, sendo que atualmente tem uma pesquisadora atuando no LNANO para desenvolver pesquisas na área de Nanobiotecnologia. Esse tipo de parceria se dá a partir de acordos de cooperação técnica entre a Embrapa e a empresa privada.

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