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Nanotecnologias:
Oportunidades e Desafios
Oswaldo Luiz Alves
Laboratório de Química do Estado Sólido – LQESInstituto Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação em Materiais
Complexos Funcionais - Inomat
São Paulo, Agosto 2010São Paulo, Agosto 2010
�1 nanômetro
NanotecnologiaNanotecnologia
Entendendo o TamanhoEntendendo o Tamanho
�1 nanômetro(10-9m)
0,000000001
Fonte: http://microcosm.web.cern.ch/microcosm
Ainda sobre tamanho...
Nanopartículas 1-100 nmFulereno (C60) 1 nmQuantum Dot (CdSe) 8 nmDendrímero 10 nm
Átomo 0,1 nmDNA 2 nmProteína 5-50 nmVírus 75-100 nmBactéria 1000-10000 nmCélulas Brancas 10000 nm
NanotecnologiaNanotecnologia
Nanotecnologia na NaturezaNanotecnologia na Natureza
Borboleta AzulFenômeno de Iridiscência
ventosas
Estrutura dos DentesResistência
NanotecnologiaNanotecnologia
O que é a Nanotecnologia ?
NanotecnologiaNanotecnologia
Uma definição de Nanotecnologia ...
“Nanotecnologia é o estudo, design, criação,
síntese, manipulação e aplicação de materiais
funcionais, dispositivos e sistemas através do
controle da matéria em nível nanonométrico (1-controle da matéria em nível nanonométrico (1-
100 nanômetros), isto é , em nível atômico e
molecular, e a exploração de novos fenômenos e
propriedades da matéria nesta escala”.
Especificamente quando esta tecnologia é aplicada às Ciências da Vida recebe o nome de Nanobiotecnologia
Multidisciplinaridade da Nanotecnologia
Rice University, 2009
NanotecnologiaNanotecnologia
`Convergência Tecnológica
NanotecnologiaNanotecnologia
MEDICINA
BIOLOGIAENGENHARIA
BIOLOGIA
QUÍMICA, FÍSICA
CIÊNCIAS DOS MATERIAIS
NanotecnologiaNanotecnologia
O que realmente pode ser qualificado como nanotecnológico segundo a USPTO?
A "Classe 977", criada pelo US Patent and Trademark Office (USPTO) instituiu uma categoria de patentes
reservada às nanotecnologias. (2004).reservada às nanotecnologias. (2004).
Para pertencer à nova categoria, uma invenção terá que apresentar pelo menos uma dimensão inferior a 100 nm. E não basta apenas isso: terá ainda que ter uma característica inovadora, diretamente ligada à esta escala nanoscópica.
Nem tudo que é nanométrico é necessariamente nanotecnológico!
Cadeia de Valor da Nanotecnologia (1)
Nanomateriais Nanointermediários Produtos
Estruturas em
nanoescala não
processadas
Produtos intermediários
Com características de
nanoescala
Bens finais com
nanotecnologia
incorporada.nanoescala
Nanopartículas, nanotubos, quantum-
dots,fulerenos, dendrímeros, materiais
nanoporosos, etc
Recobrimentos, tecidos, memórias,
chips lógicos, meios de contraste,
componentes ópticos, materiais ortopédicos,
etc
Automóveis, vestuário, aviões, computadores, eletrônicos de consumo dispositivos, fármacos, alimento processado, containers de plástico,
etc
Mercado Mundial de NanotecnologiaMercado Mundial de Nanotecnologia
20022002--20202020
US Bilhão
1000
2002 2020
200
Materiais U$340 biMateriais U$340 biEletrônica U$300 biEletrônica U$300 biFármaco U$180 biFármaco U$180 biQuímica U$100 biQuímica U$100 biAeroespacial US70 biAeroespacial US70 biInstrumentos U$22 biInstrumentos U$22 bi
Lux
NanotecnologiaNanotecnologia
Mercado da NanotecnologiaMercado da Nanotecnologia
Brasil poderá movimentar mais de 10 bilhões de dólares do mercado
nanotecnológico.
(Portal Fator Brasil, 06/2007)
Em 10 anos o Brasil poderá ser responsável por 10 bilhões de dólares (ou 1%) do mercado nanotecnológico, estimado em cerca de um trilhão de dólares. Os dados estão no estudo "Nanotecnologia", coordenado pelo CGEE e Núcleo de Assuntos Estratégicos (NAE) da Presidência da República
(www.nae.gov.br).
O.L. Alves, Cadernos NAE, 2007
Mercado Mundial de NanotecnologiaMercado Mundial de Nanotecnologia
Aplicações NanoAplicações Nano
Energia Iluminação Automobilístico EsportesEnergia Iluminação Automobilístico
Tecidos Embalagens Cosméticos
Esportes
Fármacos
NanotecnologiaNanotecnologia
Alguns produtos brasileiros Alguns produtos brasileiros
Biphor® BungeNanox Graphite
Biphor® BungeVitActive
Boticário
Faber Castell
Aquamare Embrapa Dept® Contech
NanotecnologiaNanotecnologia
Ciências da VidaCiências da Vida
Biofármacos“Drug Delivery”
Encapsualmento de fármacosTransportadores funcionais de
fármacosDescoberta de fármacos
Materiais Implantáveis
Apoios SensoriaisImplantes de retinaImplantes de tímpano
Apoio CirúrgicoInstrumentação cirúrgica
Instrumentos inteligentesMateriais ImplantáveisReparação e troca de tecidos
Revestimentos de implantesRegeneração de tecidos
Materiais Estruturais para implantesReparação de ossosMateriais Bio-absorvíveisMateriais inteligentes
Dispositivos ImplantáveisDispositivos de acesso e tratamento
Sensores implantáveisDispositivos Médicos implantáveis
Robô cirurgião
Ferramentas de DiagnósticoTeste genético
Marcadores ultra-sensíveis e Tecnologias de detecção
Sistemas alto desempenho multianalítico
ImageamentoNanopartículas marcadoras
NanotecnologiaNanotecnologia
Ciências da VidaCiências da Vida
“Drug Delivery”
Aplicador de insulina
NanotecnologiaNanotecnologia
Ciências da VidaCiências da Vida
Materiais Implantáveis – Reparação Óssea
Hydrocel
DeposiçãoDeposiçãode vapor químico
(CVD)
NanotecnologiaNanotecnologia
Ciências da VidaCiências da Vida
Materiais Implantáveis –Materiais Bio-absorvíveis
NanotecnologiaNanotecnologia
Processamento de FármacosProcessamento de Fármacos
NAPROXENNAPROXEN
NAPROXEN®
NanotecnologiaNanotecnologia
Ciências da VidaCiências da Vida
Tamanho do Mercado
> 90 bilhões de dólares (2007)
Agenda Partek Celera Agilent
Calipertech Mikrotechnik Aclara
Affymetrix Arraying Biodiscovery
Genelogic Molecular-sensing Rii
Nanogen Lumicyte Axon
NanotecnologiaNanotecnologia
Fármaco EmblemáticoFármaco Emblemático
Paclitaxel + nanopartículas de albumina
454 CORPORATION
Accelrys Inc.
ADVANCED MAGNETICS, INC.
ADVECTUS LIFE SCIENCES, INC.
Advion BioSciences Inc.
ALCATEL Micro Machining Systems
Alnis BioSciences, Inc.
American Pharmaceutical Partners, Inc.
AMERSHAM BIOSCIENCES
ANSON NANO-BIOTECHNOLOGY (SHENZHEN) Co. LTD.
APPLIED MOLECULAR EVOLUTION, INC.
ARGONIDE CORP.
CANTION A/S
Capsulution NanoScience AG
CELL ROBOTICS INTERNATIONAL INC.
Competitive Technologies, Inc.
CYTIMMUNE SCIENCES, INC.
Dendritic Nanotechnologies Limited
DYNAL BIOTECH ASA
Eiffel Technologies Limited
ELAN CORPORATION, PLC
Emergency Filtration Products Inc.
ENGENE OS, INC.
EnviroSystems, Inc.
Evident Technologies, Inc.
F. HOFFMANN-LA ROCHE LTD.
KnowmTech, LLC
LIPLASOME PHARMA A/S
METALLICUM LLC
MICROCHIPS
MICROMOD PARTIKELTECHNOLOGIE GMBH
MOLECUBOTICS, INC.
NANO-X GmbH
NanobacLabs Pharmaceuticals, Inc.
NANOBIO CORPORATION
NanoBioMagnetics, Inc. (NBMI)
NanoCarrier Co., Ltd.
NANODELIVERY, INC.
Nanofilm Technologie GmbH
NanoGram Devices Corporation
Nanotherapeutics, Inc.
NANOTYPE GmbH
NOVAGEN, INC.
NP NANOPRODUKTER AB
NPOINT, INC.
NPR HEALTHCARE
ODYSSEY PHARMACEUTICALS, INC.
ORTHOVITA, INC.
OXFORD BIOSENSORS LTD.
OXONICA, LTD.
PHARMASEQ, INC.
Picoliter Inc.
POTENTIA PHARMACEUTICALS
Power Paper Ltd.
PROLUME LTD. (NANOLIGHT TECHNOLOGIES)
SPHERICS, INC.
STAR INC.
STARPHARMA GROUP
SuNyx Surface Nanotechnologies GmbH
Surface Logix, Inc.ARTIMPLANT AB
ASYLUM RESEARCH
ATOMIC FORCE F&E GmbH
BAXTER HEALTHCARE CORPORATION
BAYER CORP.
BioDelivery Sciences International, Inc.
BioForce Nanosciences, Inc.
Biomix Network Ltd
BIOPLEX CORP.
BIOSANTE PHARMACEUTICALS, INC.
BIOSOURCE INTERNATIONAL, INC.
BIOTOOLS INC.
BIOTROVE INC.
BTG plc
C SIXTY INC.
F. HOFFMANN-LA ROCHE LTD.
FERX, INC.
Flamel Technologies, Inc.
GENEFLUIDICS
GENICON SCIENCES CORP.
GENORX
GILEAD SCIENCES
IMEDD INC.
IMPLEX CORP.
Innovative Micro Technology
INSERT THERAPEUTICS, INC.
INSTITUT STRAUMANN AG
INTEGRATED NANOSYSTEMS, INC.
ISOTRON CORPORATION
ItN Nanovation GmbH
JPK INSTRUMENTS AG
NanoGram Devices Corporation
NANOLYTICS, INC.
NANOMED PHARMACEUTICALS, INC.
NANOMEDICA, INC.
NANOMEDX GmbH
NANOMIX INC.
NANOPHARM AG
Nanoprex, Inc.
NanoPro Corp.
NANOPROBES, INC.
NANOSCALE COMBINATORIAL SYNTHESIS, INC.
NANOSPECTRA BIOSCIENCES, INC.
NANOSPHERE, INC.
NANOSTREAM INC.
Nanostructures, Inc.
TECHNOLOGIES)
PROTEOME SYSTEMS
PROTIVERIS
pSivida Limited
QinetiQ Group PLC
Quantum Dot Corporation
Quantum Insight
QUANTUM LOGIC DEVICES, INC.
QUANTUM POLYMER TECHNOLOGIES
RELAB AG
Robiobotics, LLC
SCHERING AG
SENSE PROTEOMIC LIMITED
SKYEPHARMA
SOLEXA LTD.
Solubest Ltd.
Surface Logix, Inc.
SURROMED, INC.
Syrrx Inc.
TAKARA BIO INC. (TAKARA HOLDINGS INC.)
TARGESOME, INC.
TECAN GROUP AG
Teragenics, Inc.
Thales Nanotechnology Ltd
Triton BioSystems, Inc.
U.S. Genomics
Velbionanotech
WESTAIM BIOMEDICAL CORP.
ZEPTOSENS AG
ZYOMYX, INC.
ZYVEX CORPORATION
Produtos NanoComerciais: fait accompli ?Produtos NanoComerciais: fait accompli ?
Conseqüentemente, a questão da regulação da
nanotecnologia estar sendo fruto de grandes discussões e
debates, não tem, por conseguinte, uma definição clara. Tal
fato não impediu que um grande número de produtos fato não impediu que um grande número de produtos
comerciais esteja no mercado, o que tem causado forte
inquietação em vários segmentos da sociedade,
comunidade científica, organismos não-governamentais e
mesmo nas empresas com produtos comerciais em fase de
elaboração, finalização ou pré-comercialização.
Regulação da Nanotecnologia: bottonRegulação da Nanotecnologia: botton--up ou topup ou top--down?down?
Comunidade Européia
Princípio da PrecauçãoPrincípio da Precaução
A ausência de dados sobre a segurança ou sobre a eficiência das nanotecnologias se constitui em um aviso para que não se comercialize os produtos
Regulação da Nanotecnologia: bottonRegulação da Nanotecnologia: botton--up ou topup ou top--down?down?
Estados Unidos
Mercado & EmpresaMercado & Empresa
Qualquer regulamentação suplementar não é necessária antes da colocação do produto no mercado
Regulação da Nanotecnologia: bottonRegulação da Nanotecnologia: botton--up ou topup ou top--down?down?
“As diferentes visões de como regular os
nanomateriais variam substancialmente, desde a nanomateriais variam substancialmente, desde a
atitude de “laissez-faire”, até uma total
moratória da pesquisa em nanotecnologia,
desenvolvimento e comercialização “
Comissão Européia
US Environmental Protection Agency (EPA)
US Toxic Substances Control Act (TSCA)
REACH – Regulation, Evaluation, Authorisation and
Situação até início de 2009
REACH – Regulation, Evaluation, Authorisation and
restriction of Chemicals
Code of Conduct
Programas voluntários . Muita pressão para que sejam implementados marcos regulatórios específicos para as
nanotecnologias
“No data, no market” rules
Federal Register (TSCA)
New Substances Program Advisory Note
Mudanças de postura...
New Substances Program Advisory Note
Harmonizações no REACH para Nano
Regras Mandatórias . Apelos de vários grupos de consumidores e ONGs por um endurecimento dos
controles
Regulação da NanotecnologiaRegulação da Nanotecnologia
REACH
Canada
Ambient
Riscos Riscos -- TiOTiO2 2 NanoestruturadoNanoestruturado
Fábrica na China
Nanosafe , 2008
Necessidade incontornável: avaliação de Riscos
Risco = Toxicidade x Tempo de Exposição
Risco = Toxicidade x Tempo de Exposição
Risco = Toxicidade x Tempo de Exposição
Risco = Toxicidade x Tempo de Exposição
Pessoal de laboratório e produção. Tendência: grande aumento nos
próximos anos Consumidores
Nanogeopolítica
TR
Li, Cu
In
In
Zr, Ta, SeNb
Li
grafite
LQES 2010
BioD
O desenvolvimento da Nanotecnologia não pode O desenvolvimento da Nanotecnologia não pode ser decidido somente por nanotecnólogosser decidido somente por nanotecnólogos
Definição alternativa de Nanotecnologia Definição alternativa de Nanotecnologia (Final?...)(Final?...)
Nanotecnologia não é uma ciência é uma multiciência.
Nanotecnologia não é uma indústria, mas estará presente em todas as indústrias.presente em todas as indústrias.
Nanotecnologia é a mais nova e recente expressão da criatividade humana.
Raj Bawa, 2005
Boletins sobre Nanociência e Nanotecnologia
http://lqes.iqm.unicamp.brhttp://lqes.iqm.unicamp.br
http:www.abdi.com.br
