A Geometria Espacial

Jornada nas Estrelas - StartrekBrazil. O Espaço, a Fronteira Final...

Image by Rafael_cercedilla via Flickr

Post:  Um grupo de astrônomos descobriu no espaço a assinatura da presença dos fulerenos pela primeira vez, usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Estas curiosas moléculas têm uma estrutura parecida com o formato de uma bola de futebol. Os fulerenos foram descobertos há 25 anos atrás em laboratórios e são a terceira forma mais estável do carbono, após o diamante e o grafite.O nome ‘fulereno’ deriva da semelhança com as cúpulas geodésicas do arquiteto Buckminster Fuller, que têm círculos de encravamento na superfície de uma esfera parcial. Os cientistas estimavam que estas moléculas existiam no espaço, mas sua detecção só foi conseguida agora pela pesquisa utilizando o olho infravermelhos do Spitzer.
Os fulerenos são a terceira forma mais estável do carbono, após o diamante e o grafite. Foram descobertos em 1985, tornando-se populares entre os químicos, tanto pela sua beleza estrutural quanto pela sua versatilidade para a síntese de novos compostos químicos. Foram chamados de "buckminsterfullerene" em homenagem ao arquiteto R. Buckminster Fuller que inventou a estrutura do domo geodésico, devido à semelhança, daí advindo a denominação antiga desta forma de carbono.
Fulerenos são uma vasta família de nanomoléculas superaromáticas, altamente simétricas, compostas de dezenas de átomos de carbono sp2-hibridizados. Sua estrutura é em geral esférica, formada por hexágonos interligados por pentágonos, sendo estes últimos responsáveis pela curvatura da molécula e, conseqüentemente, por sua forma tridimensional [Kroto et al. 1985]. O representante mais conhecido da família dos fulerenos sendo o C60 (com 60 carbonos), um icosaedro truncado de simetria Ih, e um diâmetro de aproximadamente 1 nm.
Aplicações
Devido à sua forma tridimensional, suas ligações insaturadas e sua estrutura eletrônica, os fulerenos apresentam propriedades físicas e químicas únicas que podem ser exploradas em várias áreas da bioquímica e da medicina.
Um de seus usos poderia ser o de transporte de medicamentos através do corpo humano, assim poder-se-ia evitar danos ao corpo através deste. Por exemplo em casos de câncer, em que um dos medicamentos destrói células, com uma leve preferência às cancerigenas. O problema é que por ser injetado e carregado pela corrente sangüínea, destrói células normais em seu caminho até as células-alvo, causando danos corporais. Poderia colocar-se o medicamento dentro de moléculas de fulereno e, quando ele chegasse ao local com células cancerígenas, abriria-se uma "porta" para que o medicamento fosse liberado apenas onde fosse necessário.
Dentre a vasta gama de aplicações biomédicas dos fulerenos [da Ros and Prato1999, Bosi et al. 2003] e referências contidas), destacam-se em desenvolvimento:
• Atividade antiviral, através da inibição do acesso de enzimas virais (e.g. proteases do vírus HIV) ao substrato pelo preenchimento da cavidade hidrofóbica dos sítios catalíticos, [Zhu et al. 2003];
• Atividade antioxidante e de armadilhas de radicais livres [Lai et al. 1997][Chiang et al. 1995][Chueu et al. 1997][Tsai et al. 1997];
• Terapia fotodinâmica através da produção de oxigênio singleto e outros radicais livres [Kamat et al. 1998][Kamat et al. 2000][Vileno et al. 2004];
• Foto-clivagem do DNA [Tokuyama et al. 1993][Higashi et al. 1997];
• Atividade antimicrobiana (versus Candida albicans, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Mycobacterium avium, Staphylococcus spp., Streptococus spp., Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhy) por intercalação e desestruturação de membranas celulares [da Ros et al. 1996][Mashino et al. 1999];
• Transporte de drogas de efeito radioterápico e contrastes para diagnóstico por imagem (Magnetic Resonance Imaging - MRI e tomografia por raios-X) [Bolskar et al. 2003][Cagle et al. 1999][Cagle et al. 1996][Braun and Rausch 2000][Thrash et al. 1999][Sueki et al. 2003].
Avanços recentes na química orgânica [Hirsh 1994] permitiram funcionalizar e adaptar estas moléculas para aplicações médicas, vencendo sua maior desvantagem: seu caráter apolar e sua repulsão natural por água. A hidrossolubilidade dos fulerenos foi um marco para a pesquisa e o desenvolvimento de aplicações biomédicas destas moléculas. Neste projeto nos concentraremos na investigação das propriedades antioxidantes e fotodinâmicas dos fulerenos e seus derivados hidrossolúveis, os fulerols.

Fontes: wikipedia,
            eternoaprendizes
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