Pesquisador do IPEN/USP cria modelo com nanopartículas de ouro

O físico e pesquisador Matheus dos Santos Farias, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), associado à Universidade de São Paulo (USP), desenvolveu um modelo matemático para investigar e prever a evolução do tamanho médio de nanopartículas de ouro. A formulação poderá contribuir para futuras pesquisas em nanotecnologia aplicada à medicina, incluindo estudos experimentais relacionados ao tratamento do câncer de próstata.

Batizado de Modelo Padrão Farias (MPF), o trabalho utiliza ferramentas matemáticas para descrever o comportamento das partículas ao longo do tempo. Segundo o material apresentado pelo pesquisador, a formulação também está associada a um pedido de patente no Brasil e contou com colaboração científica internacional.

Natural de Arapiraca, em Alagoas, e criado em Girau do Ponciano, Matheus desenvolveu o estudo durante o mestrado no IPEN/USP. A pesquisa reúne conhecimentos de física médica, física nuclear, matemática aplicada e nanotecnologia.

Como funciona o Modelo Padrão Farias

O modelo utiliza uma equação diferencial ordinária de primeira ordem, não linear e com retardo. Esse tipo de ferramenta matemática permite estudar como determinada grandeza se modifica ao longo do tempo, considerando relações entre diferentes variáveis.

Na pesquisa, a formulação foi desenvolvida para descrever e estimar a evolução do diâmetro médio de nanopartículas de ouro. A proposta é ampliar a compreensão teórica sobre essas estruturas e contribuir para o planejamento de futuras etapas experimentais.

A modelagem matemática pode auxiliar pesquisadores a investigar hipóteses antes da realização de determinados procedimentos em laboratório. Entretanto, a capacidade de previsão do modelo depende de validação e comparação com dados experimentais.

Qual é a relação das nanopartículas de ouro com o câncer?

Uma das possibilidades futuras apontadas no material é a investigação de nanopartículas radioativas em aplicações relacionadas à nanobraquiterapia.

A proposta envolve o estudo de estruturas microscópicas que poderiam ser utilizadas em estratégias de administração localizada de radiação. O câncer de próstata aparece entre as doenças de interesse para eventuais pesquisas nessa área.

A braquiterapia convencional já é utilizada em determinados tratamentos oncológicos. As aplicações específicas com nanopartículas radioativas, porém, exigem investigações próprias para avaliar segurança, comportamento no organismo e eficácia.

O Modelo Padrão Farias não representa uma cura para o câncer nem um tratamento aprovado para pacientes. O resultado apresentado é uma formulação matemática que poderá servir de base para novas pesquisas científicas.

Pesquisa contou com colaboração de universidade de Londres

O desenvolvimento do modelo envolveu a participação de pesquisadores de diferentes especialidades.

De acordo com o documento sobre o estudo, Emmanuel Agunloye, do Departamento de Engenharia Química da University College London (UCL), no Reino Unido, colaborou na análise e revisão das equações matemáticas.

O trabalho também contou com orientação científica de Carla Daruich de Souza e coorientação de Maria Elisa Rastelato, que participaram das discussões e do desenvolvimento acadêmico da pesquisa.

A colaboração reúne conhecimentos de física nuclear, física médica, radioterapia, matemática e nanotecnologia.

Documento informa pedido de patente no Brasil

O material apresentado pelo pesquisador informa que o desenvolvimento do modelo está associado ao pedido de patente identificado pelo número BR 10 2026 022701 3.

O registro é mencionado como resultado do trabalho realizado durante o mestrado no IPEN/USP.

A existência e a situação administrativa do pedido ainda precisam ser confirmadas diretamente na base do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

Mesmo quando uma tecnologia possui proteção patentária, isso não significa que sua aplicação médica tenha sido validada ou autorizada para uso clínico.

Da escola pública de Alagoas à pesquisa em São Paulo

A trajetória de Matheus dos Santos Farias começou em escolas públicas de Girau do Ponciano, no Agreste de Alagoas.

Durante o Ensino Fundamental I, na Escola Antônio Alves, ele encontrou incentivo na professora Rita, que despertou seu interesse pela matemática. Posteriormente, na Escola Olímpia Tenório Lima, recebeu estímulo das professoras Amanda, de matemática, e Márcia, de ciências.

No Ensino Médio, estudou no Colégio Costa Rego, em Arapiraca, onde iniciou um curso técnico em agropecuária. A formação técnica não foi concluída porque o estudante decidiu seguir o caminho da física após conquistar uma oportunidade de estudar no Sudeste.

Aos 17 anos, deixou Alagoas para iniciar sua formação universitária.

Pesquisador também estudou no Hospital Albert Einstein

Após a graduação em física, Matheus ingressou em uma especialização em Física Médica no Hospital Israelita Albert Einstein, em São Paulo.

Segundo seu relato, ele foi selecionado em segundo lugar para uma bolsa integral e realizou a formação durante dois anos.

O pesquisador afirma que já participava de grupos científicos durante a graduação e havia contribuído para cinco publicações internacionais naquele período.

Sua trajetória acadêmica passou a reunir estudos em biofísica, biomatemática, bioengenharia e aplicações da física à medicina. Também desenvolveu interesse por sistemas dinâmicos e teoria do caos, utilizados na construção de modelos matemáticos para investigar fenômenos complexos.

Essas experiências contribuíram para o desenvolvimento posterior do Modelo Padrão Farias.

Dificuldades com matemática marcaram trajetória

Apesar de trabalhar atualmente com equações e modelagem matemática, Matheus relata que enfrentou dificuldades na disciplina durante a vida escolar.

Segundo o pesquisador, seu desempenho não era excepcional e foi necessário dedicar tempo ao aprendizado dos fundamentos da matemática.

Ele também destaca a importância do apoio familiar e de professores que participaram de sua formação.

A trajetória é apresentada por Matheus como um incentivo a estudantes que desejam seguir carreiras científicas, mas enfrentam dificuldades com disciplinas de exatas.

Próximos passos dependem de validação científica

O desenvolvimento do Modelo Padrão Farias representa uma proposta de modelagem matemática voltada ao estudo do comportamento de nanopartículas de ouro.

Para que a formulação possa contribuir efetivamente para aplicações médicas, serão necessárias etapas adicionais de investigação, incluindo validação experimental e estudos específicos sobre possíveis usos biológicos.

No caso de tratamentos contra o câncer, qualquer aplicação dependerá também de avaliações de segurança e eficácia, além das exigências regulatórias pertinentes.

Por enquanto, o principal resultado apresentado é a criação de uma ferramenta teórica que busca ampliar o conhecimento sobre nanopartículas e suas possíveis aplicações futuras na medicina.