UTILIZANDO ALTERNATIVAS RENOVÁVEIS NO SEGMENTO DE TINTAS E ADESIVOS

A química verde (ou química ambiental) é um ramo em ascensão dentro do cenário industrial que, por mieo de seus (doze) princípios, busca guiar as (inov)ações científicas ou os processos industriais da maneira mais ambientalmente amigável.

As tintas e adesivos, de maneira geral, contém em suas composições diversas substâncias como resinas, solventes, pigmentos e aditivos. Algumas substâncias podem apresentar algum grau de toxicidade, como solventes orgânicos e pigmentos metálicos. Portanto, é uma tendência atual do segmento de tintas e adesivos a busca por substituintes ambientalmente corretos nas composições dos seus produtos.

Sob essa perspectiva, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília desenvolveram nanodispersões aquosas de resinas alquídicas baseadas em óleo de chia, seu processo de obtenção e suas aplicações no segmento de tintas e adesivos.

Alguns princípios da química verde são indispensáveis dentro do contexto industrial atual. O uso de fonte de matéria-prima renovável, o desenvolvimento de produtos seguros, a busca pela eficiência energética e a economia atômica são alguns princípios que já fazem parte da realidade de inovações voltadas para o segmento de tintas e adesivos.

A presente invenção encontra-se no campo de composições de revestimento e refere-se a nanodispersões aquosas de resinas alquídicas curta, média e longa, sintetizadas a partir de óleo e ácidos graxos de chia (Salvia hispanica). Logo, trata-se de um produto obtido a partir de fonte renovável (substituindo fontes não renováveis e contaminantes como derivados do petróleo).

Tais nanodispersões aquosas apresentam elevada estabilidade coloidal, o que favorece o seu armazenamento e posterior aplicação, com possibilidade de controle de espessura e grau de reticulação do filme polimérico em aplicações como tintas e vernizes, especialmente para aplicação como esmaltes sintéticos arquitetônicos de secagem oxidativa, com possibilidade de aplicação no setor automotivo e industrial.

VANTAGENS 

• Eficiência: Nanodispersões aquosas com alta estabilidade coloidal: auxilia no armazenamento dos produtos;
• Economia: Necessidade de uma menor fração de aditivos (ou nenhum);
• Qualidade: Propriedades de molhabilidade e adesão, brilho, secagem e nivelamento;
• Aplicabilidade: Excelente compatibilidade com muitos tipos de resinas, com possibilidade de aplicações diversificadas (setor automotivo, arquitetônico e industrial).

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BIOCATALISADOR + BIOCOMBUSTÍVEL: UMA SINERGIA AMBIENTALMENTE AMIGÁVEL

É de conhecimento da sociedade que o setor petroquímico é uma das principais fontes causadoras de danos ambientais, uma vez que a queima de combustíveis derivados do petróleo atenuam problemas como o efeito estufa e o aquecimento global, por exemplo.

Por isso, há algumas décadas a sociedade vem buscando alternativas para minimizar esses problemas ambientais e os biocombustíveis são (e serão) peças fundamentais nesse jogo. O diesel, por exemplo, vem sendo substituído pelo biodiesel: um combustível renovável produzido, principalmente, a partir de óleos vegetais e residuais.

Nesse cenário, o processo de transesterificação tem se apresentado como uma excelente opção para a produção de biodiesel, visto que o processo é relativamente simples, obtendo o biocombustível com propriedades similares ao diesel de petróleo.

Sob essa óptica, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram um biocatalisador enzimático para reação de transesterificação no qual as enzimas são imobilizadas em um suporte de micropartículas de terpolímeros.

MICROPARTÍCULAS POLIMÉRICAS COMO SUPORTE PARA IMOBILIZAÇÃO DE ENZIMAS PARA REAÇÕES DE TRANSESTERIFICAÇÃO

A presente tecnologia situa-se no campo da química aplicada e descreve a síntese de materiais poliméricos microparticulados e multifuncionais, de morfologia esférica, obtidos a partir da polimerização dos monômeros vinílicos metacrilato de metila, pivalato de vinila e metacrilato de glicidila.

Essas partículas terpoliméricas porosas produzidas podem ser utilizadas para a imobilização de enzimas e, posteriormente, aplicadas como catalisadores heterogêneos em reação de transesterificação de óleos vegetais para a produção de biodiesel, representando uma interessante alternativa no cenário dos combustíveis alternativos

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VANTAGENS

• Superfície porosa com grande área superficial, composta por micropartículas de morfologia esférica podendo conter superfícies lisas ou porosas, beneficiando a imobilização de enzimas;
• Micropartículas porosas multifuncionais e resistentes à ação de solventes;
• Suportes poliméricos com estabilidade térmica e resistência química e mecânica.

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NOVO MARCADOR FLUORESCENTE SELETIVO DE LIPÍDEOS PARA O ESTUDO DE CÉLULAS E ORGANISMOS

Os avanços científicos de áreas da biologia relacionadas ao estudo das células e tecidos muitas vezes demandam reagentes de alta especificidade e qualidade, como, por exemplo, marcadores fluorescentes de estruturas celulares. Essas substâncias se acoplam às estruturas celulares específicas para que seja possível localizá-las, observá-las e compará-las durante a realização de microscopia de fluorescência.

No entanto, os marcadores fluorescentes atualmente disponíveis no mercado apresentam diversas desvantagens, como: rápido decaimento da emissão de luz, baixa solubilidade em água, alta toxicidade, instabilidade, amplos espectros de emissão, necessidade de baixíssima temperatura de armazenamento e baixa vida útil.

Em busca de melhores fluoróforos que superem esses desafios, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram um composto fluorescente inovador específico para a marcação de lipídeos em células vivas ou fixadas.

MARCADOR FLUORESCENTE MULTIFUNCIONAL

A presente invenção trata-se de um marcador fluorescente de lipídeos eficiente na localização e quantificação de lipídeos intracelulares, podendo ser aplicado não apenas em análises celulares laboratoriais, como também nas indústrias alimentícia e biotecnológica de combustíveis, visto que pode ser utilizado na quantificação de lipídeos em microrganismos selvagens ou geneticamente modificados.

VANTAGENS

• Eficiência: Especificidade para lipídeos;
• Aplicabilidade: Aplicação nas indústrias alimentícia e de biocombustíveis, além de uso em pesquisas científicas;
• Adaptabilidade: Facilidade na modificação, de acordo com o interesse de aplicação;
• Resistência: Elevada fotoestabilidade, evitando degradação quando exposto à luz;
• Qualidade: Boa relação sinal-ruído;
• Sustentabilidade: Menor utilização de laser, evitando o aquecimento da amostra, prevenindo mudanças morfológicas e o estresse oxidativo dos sistemas biológicos, além de possibilitar a obtenção de imagens de alta qualidade;
• Prática: Possibilidade de ser estocado em temperatura ambiente;
• Compatibilidade: Solúvel em água;
• Versatilidade: Utilizável tanto in vitro como in vivo.

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PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS E COMPOSTOS COM VALOR AGREGADO A PARTIR DE RESÍDUOS VEGETAIS

A produção de biocombustíveis, xilitol e ácidos orgânicos a partir da biomassa lignocelulósica (por exemplo: bagaço, restos de plantas) pode ser realizada via fermentação de açúcares. Os açúcares contidos na biomassa lignocelulósica incluem hexoses e pentoses, provenientes da celulose e hemicelulose, respectivamente. Uma das pentoses mais abundantes no mundo é a xilose, sendo o principal açúcar presente na hemicelulose de várias biomassas, o que aponta para um grande potencial na obtenção de combustíveis e outros produtos químicos.

No entanto, a levedura Saccharomyces cerevisiae, amplamente utilizada nos processos de fermentação devido à sua alta produtividade e resiliência, não consome a xilose naturalmente devido a falta de um metabolismo robusto para essa finalidade.

Uma das formas de viabilizar a fermentação de xilose pela S. cerevisiae é pela inserção de genes que produzem proteínas responsáveis pela captação e metabolização desse açúcar nessa levedura.

LEVEDURAS QUE PROMOVEM MAIOR EFICIÊNCIA FERMENTATIVA

Naturalmente, as leveduras S. cerevisiae tem preferência de consumo de açúcares da classe das hexoses durante os processos fermentativos, visto as proteínas que absorvem os açúcares presentes no meio terem preferência por essa classe de açúcares em detrimento das pentoses, como a xilose. Uma das consequências geradas por essa seletividade é o prolongamento do tempo total de fermentação, reduzindo a produtividade do processo e aumentando as chances de contaminações bacterianas.

Como alternativa para contornar esse problema, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram uma levedura modificada que expressa proteínas transportadoras de pentoses para que a xilose possa ser captada com maior eficiência, diminuindo o tempo de fermentação, aumentando a produtividade do processo e reduzindo as chances de contaminações generalizadas.

VANTAGENS

• Eficácia: Levedura recombinante que aumenta a produtividade do processo fermentativo, diminuindo o tempo de produção de produtos fermentados, como biocombustíveis, xilitol e ácidos orgânicos;
• Economia circular: Possibilita o aproveitamento de matéria residual de processos agrícolas, industriais e domésticos, tais como bagaço, restos de podas, restos de alimentos vegetais, entre outros;
• Sustentabilidade: Contribui para a redução do desperdício e para uma economia cíclica e mais sustentável.

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POTENCIALIZANDO A SUA LAVOURA

A Agricultura é um setor crucial para o desenvolvimento econômico e social do país. O crescimento populacional e o processo de urbanização acelerado são fatores diretamente relacionados aos novos desafios no campo da agricultura, como o aumento da demanda alimentícia, a produção sustentável em pequenas propriedades e a adaptação às mudanças climáticas. Tais desafios podem ser contornados com a utilização de produtos agroquímicos “potencializadores”, ou em outras palavras, substâncias capazes de aumentar, de maneira sustentável, a produtividade das áreas cultivadas.

Nesse cenário, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília em parceria com a EMBRAPA e a empresa KrillTech, desenvolveram o potencializador de fotossíntese baseado em nanopartículas híbridas de carbono, seu processo de obtenção e seu uso como nanobioestimulantes e nanofertilizantes em cultivos agrícolas.

NANOBIOESTIMULANTES E NANOFERTILIZANTES DESENVOLVIDOS

Os pesticidas e fertilizantes sintéticos convencionais contribuem para a contaminação de ecossistemas. Os pivôs de irrigação contribuem para a degradação do solo: esses são apenas dois problemas encontrados nos ambientes/propriedades agrícolas que as novas alternativas agrícolas devem superar.

A pessimista realidade ambiental fomenta o entusiasmo nas pesquisas envolvendo fontes alternativas para a alta taxa de consumo mundial de alimentos, água e energia. Produtos menos sintéticos e mais sustentáveis são necessários. A busca pela eficiência hídrica e energética são fatores importantes nos cultivos. Substâncias biocompatíveis, atóxicas e biodegradáveis merecem destaque como ferramentas tecnológicas ambientalmente amigáveis.

A presente invenção situa-se no campo das tecnologias (nano)agroquímicas. Trata-se da produção de nanocompósitos baseados em Carbon-dots, com propriedades luminescentes e de carreamento de nutrientes, que potencializam a fotossíntese. Também, são capazes de proporcionar respostas fisiológicas de melhorias no desenvolvimento e na produtividade dos cultivos.Todo o contexto científico e tecnológico permite classificar as substâncias como bioestimulantes e/ou biofertilizantes.

VANTAGENS

• Potencializador de fotossíntese;

• Alternativa agrícola biocompatível, sustentável, de baixa toxicidade e não-bioacumulável;

• Bioestimulante versátil, visando atender as demandas da cadeia produtiva;
• Tecnologia biodegradável produzida em escala industrial (custo baixo, confiabilidade);
• Carbon-dots aceleram o crescimento das plantas, além de auxiliar no transporte de macro e micronutrientes.

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EXAUSTOR EÓLICO E SUAS APLICAÇÕES

Os exaustores eólicos são dispositivos de ventilação utilizados frequentemente em tetos de ambientes industriais e comerciais, visto a sua capacidade de promover termorregulações do ambiente, bem como eliminar gases e contaminantes presentes no ar de um espaço fechado.

A principal vantagem dos exaustores eólicos convencionais está associada à relação de convecção natural do ar com o trabalho mecânico de exaustão, onde não se faz necessário acionar motores, e consequentemente não há gasto de energia elétrica.

Atualmente, existem aplicações de exaustores eólicos com geradores de energia, convertendo a energia mecânica da rotação em energia elétrica, por meio de geradores convencionais. Contudo, esse tipo de acoplamento com geradores, quase sempre resulta em ruídos, vibração, diminuição de vazão do ar, e consequentemente perdas energéticas consideráveis, tanto na exaustão do ar quanto na produção elétrica.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram um dispositivo gerador de energia que é acoplado circunferencialmente a um exaustor eólico, ocasionado um sistema que promove perda mínima de produção elétrica e exaustão do ar.

EXAUSTOR EÓLICO GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA

A presente tecnologia consiste em um sistema contendo um gerador de energia alternada acoplado em disposição circunferencial em um exaustor eólico convencional. Esse gerador é construído a partir do emprego de ímãs permanentes, bobinas de fios de cobre, retificadores de sinais e baterias. Todos os materiais utilizados e suas respectivas alocações são selecionados visando a mínima interrupção no funcionamento normal de um exaustor eólico e a máxima produção de energia elétrica.

VANTAGENS

• Realiza termorregulações, elimina gases indesejados e contaminantes;
• Gera energia elétrica limpa com baixo custo;
• Não exige uma necessidade contínua de manutenção;
• Promove uma exaustão eólica mais eficiente que os modelos similares, com quantidade mínima de perdas associadas ao gerador.

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TRATAMENTO DE INFECÇÕES COM MINIMIZAÇÃO DE EFEITOS COLATERAIS

Descoberto em 1955, a Anfotericina B é um fármaco que apresenta amplo espectro de atividade antifúngica e antiparasitária, com efetividade assegurada com essas décadas de experiência. Porém, sua utilização é limitada devido, principalmente, a sua nefrotoxicidade.

Na perspectiva de contornar a questão da toxicidade da Anfotericina B, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília em parceria com a empresa KrillTech desenvolveram a nanoformulação baseada em Carbon-dots e Anfotericina B, seu processo de produção e sua utilização no tratamento de infecções parasitárias, bacterianas e fúngicas.

NANOFORMULAÇÃO BASEADA EM CARBON-DOTs E ANFOTERICINA B

A administração crônica e aguda da Anfotericina B pode ocasionar problemas renais gravíssimos, uma vez que pode acarretar redução do fluxo sanguíneo renal e da taxa de filtração glomerular, com diminuição da capacidade de concentração urinária. Portanto, é essencial o desenvolvimento de diferentes veículos para a administração da Anfotericina B para o tratamento de infecções, com maior controle da toxicidade.

Nesse cenário, atuando no campo da química farmacêutica, a tecnologia desenvolvida é uma nanoformulação baseada em Carbon-Dots (C-Dots) e Anfotericina B, modificados com grupos borônicos e sua utilização no tratamento de infecções parasitárias, bacterianas e fúngicas. 

Ao ancorar a Anfotericina B na superfície do C-Dots, a nanoformulação acaba resultando em um composto hidrossolúvel, apresentando melhorias na biodisponibilidade e na farmacocinética, e por consequência, baixa toxicidade e melhor farmacoterapia.

Também, a nanoformulação possibilita uma maior biodisponibilidade celular, uma vez que o seu tamanho reduzido viabiliza a absorção do fármaco, com diminuição dos efeitos colaterais devido à nefrotoxicidade.

VANTAGENS

• Eficácia: Minimização dos efeitos colaterais associados à nefrotoxicidade;
• Bem-estar: Melhoria da qualidade de vida do(a) paciente;
• Segurança: Composto hidrossolúvel, biocompatível e de baixa toxicidade;
• Usabilidade: Possibilita o tratamento por via enteral.

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NANOPESTICIDAS VERDES: A SAÚDE, O MEIO AMBIENTE E O SEU BOLSO AGRADECEM

O controle de patógenos e pragas é extremamente vital para o mercado agroindustrial, uma vez que as doenças geradas nos cultivos provocam expressivas perdas na produtividade agrícola. Vale salientar que as pragas também têm sua representatividade na saúde pública através da transmissão, por insetos, de doenças tais como a dengue, febre amarela, zika e chikungunya.

Os pesticidas convencionais são amplamente utilizados para controlar patógenos e pragas, porém o uso extensivo dos mesmos pode acarretar problemas de toxicidade ambiental e humana, bem como a resistência de pragas e doenças, o ressurgimento de pragas já controladas anteriormente, anomalias genéticas em plantas e animais, entre outros.

No intuito de resolverem essas problemáticas, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília em parceria com a Embrapa e a empresa KrillTech desenvolveram nanoformulações biopesticidas baseadas em metabólitos secundários e micronutrientes, seu processo de obtenção e seu uso no controle de patógenos e pragas.

NANOFORMULAÇÕES BIOPESTICIDAS DESENVOLVIDAS PARA O CONTROLE DE PATÓGENOS E PRAGAS

Os biopesticidas ainda representam uma fração muito pequena da proteção de cultivos em relação aos defensivos químicos convencionais, mas estão em

ascensão no ambiente agrícola por representarem um mercado crescente e lucrativo (tanto para quem os produz, quanto para quem os utiliza nos cultivos). Eles surgem como importantes ferramentas verdes para o controle de pragas e patógenos, de maneira mais segura e ambientalmente amigável, uma vez que são defensivos que contêm agentes de biocontrole derivados de organismos ou substâncias naturais.

Nesse contexto, a presente tecnologia representa uma alternativa verde de grande potencial para o desenvolvimento de biopesticidas, uma vez que se trata de nanoformulações (baseadas em Carbon-dots e cobre, e Carbon-dots e óleos essenciais de citronela, cravo e laranja doce), com atividade antifúngica e larvicida, sendo úteis no controle de patógenos e pragas agrícolas, de maneira limpa e sustentável.

VANTAGENS

• Biopesticida natural, de baixo custo, com atividade antifúngica e larvicida, agindo no controle do mosquito vetor de transmissão de arbovirose;
• Bioestimulante contendo micronutrientes e óleos essenciais, com liberação controlada dos ativos;
• Nanoformulações seguras e biocompatíveis: redução do risco na saúde e no meio ambiente.

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PERDA HÍDRICA TRANSEPIDÉRMICA (PHT)

A alteração no índice de hidratação do ser humano é uma variante comum durante a prática de exercícios físicos intensos ou, especialmente, em exposições a ambientes com climas extremos, podendo acarretar decaimentos energéticos e aeróbicos.

Tais alterações podem resultar em algumas possíveis enfermidades ou sintomas, como, desidratação, desmaio, dor de cabeça, diarreia, vômito, insuficiência renal, sudorese excessiva, temperatura corporal elevada e outras particularidades que dependem do indivíduo.

Pensando nisso, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram um dispositivo para registros de perda hídrica transepidérmica (PHT), possibilitando seu monitoramento e diagnóstico.

DISPOSITIVO PARA REGISTROS DE PHT

A presente invenção refere-se a um sistema e dispositivo eletrônico que coleta os dados de umidade relativa e a temperatura da pele humana. Além disso, trata sobre o controle automático do procedimento de coletar diagnósticos em diversas situações de atividades do(a) usuário(a), sendo possível programar os parâmetros a serem quantificados, podendo utilizar mais de uma câmara aberta para coletar a PHT.

A tecnologia permite calcular a PHT em múltiplas localidades do corpo do(a) usuário(a), simultaneamente e durante a prática de atividades físicas (ou com o(a) usuário(a) imóvel), utilizando um adaptador que evita o contato dos sensores com a pele do(a) usuário(a).

VANTAGENS

• Eficiência: Tecnologia de câmaras abertas para a realização de registros em vários terminais, permitindo mensurar o índice de Perda Hídrica Transepidérmica em múltiplas localidades do corpo do usuário simultaneamente e por longos períodos de tempo.

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ESMALTE DE UNHA COM AÇÃO ANTIFÚNGICA

Na busca de alternativas para combater infecções fúngicas nas unhas, três linhas de terapias são comumente utilizadas: sistêmica; tópica; e combinatória (sistêmica e tópica conjuntamente). A terapia sistêmica, de administração oral, é indicada para infecções mais profundas, que envolvam a matriz ungueal e, apesar de ser bastante efetiva, promove efeitos adversos e risco de interações medicamentosas, limitando a sua utilização.

A terapia tópica, por sua vez, é indicada apenas para tratar as onicomicoses superficiais brancas ou quando a matriz ungueal não está envolvida. Esse método terapêutico é mais confortável ao usuário, porém, é limitado, uma vez que os fármacos atuais possuem um baixo poder de penetração na unha, não alcançando camadas mais internas onde a infecção pode estar localizada.
Portanto, há a necessidade de desenvolvimento de esmaltes de terapia tópica que contenham mecanismo de liberação otimizada de fármaco, com formulação mais estável, além de potencial ação antifúngica.

Nesse cenário, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília desenvolveram formulação farmacêutica de esmalte de liberação controlada, seu processo de obtenção e uso para o tratamento de infecções ungueal.

ESMALTE DE UNHA DESENVOLVIDO PARA O TRATAMENTO DE INFECÇÕES

Formulações de esmaltes medicamentosos para as unhas são alternativas para o tratamento de infecções fúngicas superficiais. A utilização de antifúngicos tópicos nas terapêuticas da onicomicose e da psoríase ungueal são de grande valor na prática clínica, visto que há diferentes limitações ao uso das opções terapêuticas sistêmicas.

Apesar de já serem uma realidade, as propriedades dos esmaltes medicamentosos disponíveis atualmente não são suficientes para um tratamento eficaz das infecções fúngicas.

Neste sentido, a presente invenção refere-se a uma formulação para esmalte de unha com mecanismo de otimização de liberação de fármaco, com hidrossolubilidade controlada, aumentando a penetração do princípio ativo na unha e mantendo-o por longo período no local aplicado. A formulação é baseada em um princípio ativo com comprovada ação antifúngica, o Timol, uma base formadora de filme, um polímero acrílico, e um estabilizantes, ciclodextrina, para uso tópico no tratamento de infecções fúngicas nas unhas, tais como a onicomicose e psoríase ungueal.

VANTAGENS

• Eficácia: Liberação controlada do composto ativo (timol), potencializando a ação antifúngica; Formação de filme hidrossolúvel;
• Facilidade de Uso: Fácil aplicação, remoção natural do esmalte (sem necessidade de adição de solvente orgânico);
• Eficiência: Possibilidade de tratamento com menor período de tempo;
• Escalabilidade: Método de elaboração simples, favorecendo para aplicação industrial.

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