Nanopartículas magnéticas “enferrujadas” retiram estrogênio da água

Aug 16, 2023

Nanopartículas de óxido de ferro (uma ilustrada, laranja) revestidas com moléculas de ácido fosfônico (cinza) podem capturar hormônios estrogênicos (verde) de amostras de água.

Dustin Vivod e Dirk Zahn/Centro de Química de Computação/Universidade Friedrich Alexander Erlangen-Nuremberg

Por Skyler Ware

16 de agosto de 2023 às 5h

Uma nova “ferrugem inteligente” poderá um dia ajudar a retirar os poluentes dos cursos de água, deixando para trás água mais limpa.

Os investigadores adornaram pequenas partículas de óxido de ferro, mais conhecido como ferrugem, com moléculas “pegajosas” que se agarram ao estrogénio e a hormonas semelhantes em amostras de água. Um ímã pode então remover as partículas e os poluentes presos na água, relata o cientista de materiais Lukas Müller em 16 de agosto em São Francisco, em uma reunião da American Chemical Society.

A nova tecnologia poderia potencialmente limitar os efeitos nocivos do excesso de estrogénio nos animais, especialmente aqueles que vivem em cursos de água.

Com as nanopartículas, “somos capazes… de limpar tipos muito diferentes de poluentes ambientais”, diz Müller, da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, na Alemanha.

Os hormônios estrogênios normalmente entram nos cursos de água através de dejetos humanos e de outros animais (SN: 02/01/02). Mesmo concentrações baixas podem ter efeitos crónicos prejudiciais na vida aquática, como casos mais elevados de cancro ou problemas reprodutivos, diz Konrad Wojnarowski, biólogo da Ludwig-Maximilians-Universität München que não esteve envolvido no estudo. As estações de tratamento de águas residuais podem remover alguns hormônios estrogênio, diz ele, mas o processo não é barato nem eficiente em termos energéticos.

Por enquanto, “ainda não temos uma forma ideal de lidar com a poluição estrogênica no meio ambiente”, mas as nanopartículas poderiam ajudar, diz Wojnarowski.

Para construir as partículas que capturam estrogênio, Müller e Marcus Halik, um químico também da Friedrich-Alexander-Universität, basearam-se em experiências anteriores no projeto de nanopartículas de óxido de ferro que podem capturar outros tipos de poluentes, como óleo ou herbicidas (SN: 25/07/08 ). Os minúsculos núcleos de óxido de ferro têm, cada um, cerca de 10 nanômetros de diâmetro. Cada núcleo é então coberto por moléculas de ácido fosfônico, que agem como fios de cabelo pegajosos que absorvem os contaminantes.

A nova versão das nanopartículas tem como alvo específico o estrogênio, incluindo dois tipos de ácido fosfônico. Um tipo é longo, repele a água e se liga à parte com carga neutra da molécula de estrogênio. O outro tem carga positiva para atrair partes dos hormônios estrogênio que carregam uma leve carga negativa.

A ferrugem inteligente removeu grande parte do estrogênio de pequenas amostras de água preparadas em laboratório, descobriram os pesquisadores. O próximo passo é testar as nanopartículas em amostras de cursos de água reais.

E a equipe está investigando exatamente como as moléculas nas superfícies das nanopartículas agarram e retêm o estrogênio em escala atômica. Com essas informações, diz Halik, eles podem melhorar ainda mais a ligação do estrogênio.

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L. Muller e M. Halik. Ferrugem inteligente para limpar a água dos hormônios. Reunião da American Chemical Society, 16 de agosto de 2023, São Francisco.

Skyler Ware foi 2023 AAAS Mass Media Fellow com Science News. Ela é Ph.D. do quinto ano. estudante da Caltech, onde estuda reações químicas que usam ou criam eletricidade.

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