Ligas de cobre eliminam 99 % dos vírus e bactérias aos quais são expostas

Uma parceria entre o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Ensaios (CPDE) da Termomecanica e a Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) desenvolveu um estudo para comprovar a capacidade microbicida de ligas de cobre e promover a eliminação de mais de 99 % dos vírus e bactérias aos quais são expostas. As ligas utilizadas pelo estudo, que mobilizou especialistas do CPDE e o Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas da Unifesp, Campus Diadema, foram fornecidas pela Termomecanica, e a pesquisa também contou com o apoio do programa MAI-DAI, do CNPq, via a atribuição de bolsas em níveis de mestrado, doutorado e iniciação científica, além da unidade CIM-EMBRAPII Unifesp.

A premissa para a execução dos testes foi de que íons de cobre podem interferir nas membranas celulares dos microrganismos, ocasionando, em última instância, a eliminação dos mesmos. Um dos frutos desse projeto foi o artigo científico intitulado “Micro-Addition of Silver to Copper: One Small Step in Composition, a Change for a Giant Leap in Biocidal Activity”, publicado na revista internacional Antibiotics, que se baseia em resultados obtidos após avaliação de ligas de cobre acrescidas por prata. “Durante a pandemia, buscamos opções de materiais que poderiam diminuir ou eliminar carga viral a partir de diferentes compartimentos, incluindo ambientes urbanos, clínicos, industriais e domiciliares. O princípio básico dos estudos foi a condução de um teste de desafio, no qual a liga metálica foi colocada em contato com suspensões microbianas de diferentes patógenos. A partir disso, foi realizada a análise do momento em que ocorre a diminuição ou eliminação da carga dos vetores”, explica o Gerente de Pesquisa e Desenvolvimento do CPDE, Márcio Rodrigues.

Ao longo da pesquisa, foram analisadas bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, além de fungos, representativos de patógenos promotores de doenças a partir do consumo de água ou alimentos contaminados, bem como pela falta de práticas de higiene no preparo e manipulação de materiais. Ainda, avaliou-se a efetividades das ligas sobre vírus, incluindo Influenza e SARS-CoV-2, com o objetivo de mensurar o potencial de diminuição da carga viral em um momento de pandemia. Como resultado, todas as amostras testadas apresentaram capacidade biocida e eliminaram valores superiores a 99% das bactérias, fungos e vírus após período de exposição de duas horas.

Recentemente, com o intuito de dar continuidade ao estudo e divulgar o conhecimento desenvolvido durante a pesquisa, foram instalados tubos da liga alpaca composta por cobre, zinco e níquel, nos corrimãos de um ônibus de transporte universitário da Unifesp, no Campus Diadema. A escolha da liga foi baseada na sua capacidade biocida, comprovada em testes laboratoriais e aliada à sua excelente resistência à corrosão, evitando o aparecimento de manchas causadas pela oxidação da superfície do material. Estes resultados foram obtidos a partir de pesquisas realizados sob co-financiamento UNIFESP, CIM-EMBRAPII e Termomecanica. Segundo Rodrigues, eventuais variações não impactam a função biocida do material “É valido ressaltar que mudanças das características físicas das peças, incluindo alterações de cor, não afetam o desempenho da liga metálica na diminuição ou eliminação da carga microbiana do material”, reforça.

O reconhecimento da ação antimicrobiana do cobre ganhou força no século XXI. Em 2008, a Environmental Protection Agency (EPA), dos Estados Unidos, registrou oficialmente ligas de cobre como materiais antimicrobianos capazes de eliminar bactérias em superfícies, um marco relevante para aplicações em hospitais e espaços públicos, por exemplo. Entretanto, o especialista do CPDE explica que essa capacidade era comumente associada à composição química da liga e não à sua microestrutura, o que foi explorado pela pesquisa. “Neste estudo, o foco foi a alteração da microestrutura do material sem a mudança da composição química para a verificação do comportamento frente ao combate de microrganismos. Os resultados foram muito promissores, indicando que a microestrutura afeta de maneira significativa este comportamento e que esta característica pode ser potencializada com o processamento e tratamento térmico adequado”, reforça. Rodrigues aponta, ainda, que esta pesquisa pode beneficiar diversos setores da sociedade, especialmente quando aplicada a ambientes de saúde ou públicos com alta concentração de pessoas. “Projetos baseados em superfície com ligas de cobre podem proporcionar benefícios a diferentes segmentos, principalmente àqueles com elevada circulação de pessoas, como transporte público e escolas, ou que estão mais suscetíveis ao contágio de doenças transmitidas por via aérea, como hospitais, postos de saúde e laboratórios de análises clínicas”, salienta.

A parceria entre Termomecanica e Unifesp começou em 2019 com foco na capacidade biocida do cobre e suas ligas, aprofundando os estudos relacionados ao tema e entendendo os benefícios de utilização de ligas de cobre em ambientes de alta exposição de microrganismos. Em seguida, outra linha de pesquisa foi desenvolvida, com o objetivo de reaproveitar subprodutos de processos de fabricação. Mais recentemente, em 2024, a parceria rendeu o registro de uma nova patente voltada à economia circular e sustentabilidade. “Do ponto de vista industrial, a aproximação entre empresas e universidades é uma das engrenagens mais importantes para a inovação, pois permite às companhias acesso a conhecimentos de ponta, reduzindo o tempo entre descoberta científica e aplicação prática. Além disso, essa colaboração contribui para disseminar conhecimentos de qualidade, de modo que a sociedade como um todo possa usufruir dessa maior proteção contra microrganismos conferida pela liga de Alpaca”, concluiu Rodrigues.