PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOCIÊNCIAS FORENSES

O Advento da Nanotecnologia como Ferramenta de Suporte para as Ciências

Forenses

Pollyana Pereira Cardoso1

Túlio César Ferreira2

1 Biomédica. Aluna de pós-graduação em Biociências Forenses, pela Universidade Católica de Goiás/IFAR.

2 Orientador: Biólogo, Universidade de Brasília, UnB, Brasil; Doutor em Biologia Molecular – Universidade de

Brasília, UnB, Brasil; atuando como Pesquisador Colaborador Pleno; tulcesar@gmail.com

Resumo

Este trabalho é uma revisão sobre a utilização da nanotecnologia como ferramentas de suporte para as

investigações forenses. Apresenta as inovações da nanociência no campo forense e as suas perspectivas de uso

para o aperfeiçoamento na obtenção de provas que facilitem a conclusão dos peritos. Existe uma quantidade

significativa de materiais nanoestruturados com maior resistência, durabilidade e propriedades diferenciadas

sendo desenvolvidos com finalidades diferentes, desde aplicações médicas até inovações que auxiliem a

análise de vestígios forenses. Os recentes dados relacionados à nanotecnologia forense demonstrou a

possibilidade de avaliação de provas antigas, não analisadas pela falta de técnicas apropriadas bem como o

desenvolvimento de coletes à prova de balas e vidros blindados mais resistentes, detectores de agentes

químicos e orgânicos entre outras. A nanociência fundamenta-se no conhecimento técnico científico e sua

importância dentro da área forense tem sido abordada com maior frequência, pois é crescente a necessidade de

novos métodos e materiais que auxiliem na obtenção provas conclusivas.

Palavras-chave: Nanotecnologia. Ciências Forenses. Impressões Digitais. Inovações.

The Advent of Nanotechnology as a Support Tool for Forensic Sciences

Abstract

This paper is a review about the use of nanotechnology as support tools for forensic investigations. It features

nanoscience innovations in the forensic field and their prospects for improvement in obtaining evidences to

facilitate the conclusion of the experts. There is a significant quantity of nanostructured material with increased

resistance, durability and special properties being developed with different purposes, from medical applications

to innovations that help the forensic trace analysis. Recent data related to forensic nanotechnology showed

the possibility of evaluate old evidences that has not been analyzed yet due the lack of appropriate techniques,

as well as the development of bulletproof vests and bullet-resistant glass, organic and chemicals agent

detectors and others. Nanoscience is based on technical and scientific knowledge and its importance in forensic

field has been approached more often because is increasing the need for new methods and materials that help

to obtain conclusive evidences.

Key-words: Nanotechnology. Forensic Science. Fingerprints. Innovation.

1. INTRODUÇÃO

Compreende-se por nanotecnologia o conjunto de ações de pesquisa,

desenvolvimento e inovação relacionadas às propriedades especiais que a matéria exibe

quando organizada a partir de estruturas de dimensões nanométricas (MARTINS,

2009).

O prefixo “nano” indica objetos e dispositivos em escala nanométrica (um

nanometro, equivale a 10-9

m, um milionésimo do milímetro). Porém, a difícil

manipulação de partículas tão pequenas traz consigo grandes promessas que abrangem

quase todas as áreas do conhecimento (KNOBEL, 2008).

O desenvolvimento da nanotecnologia apresenta um grande potencial de

inovação, uma vez que se aplica a diversos tipos de substâncias, inclusive polímeros

(carreador de proteínas e fármacos) e biomateriais (pele, ossos e cartilagens)

(SOARES, 2005; SHINDE, 2010) .

Um campo que demonstrou um rápido crescimento em atividades envolvendo

nanotecnologia nos últimos anos e o da ciência forense (PITKETHLY, 2009). Os

avanços do conhecimento científico oferecem suporte às investigações criminais,

mostrando a importância da ciência no desvendamento de crimes. O caráter

interdisciplinar da ciência forense fornece base às investigações relativas à justiça civil e

criminal (CHEMELLO, 2006).

As partículas nano, embora sendo do mesmo elemento químico, se

comportam de forma distinta – em relação às partículas maiores - em termos

de cores, propriedades termodinâmicas, condutividade elétrica, etc. Portanto,

o tamanho da partícula é de suma importância porque muda a natureza das

interações das forças entre as moléculas do material e assim, muda os

impactos que estes processos ou produtos nanotecnológicos tem junto ao

meio ambiente, a saúde humana e a sociedade como um todo (RIBOLDI,

2009).

As propriedades dos materiais em nano-escala explicam seu melhor desempenho

em comparação às técnicas convencionais. É notável a contribuição social positiva do

uso da nanotecnologia em uma área a qual antes, não era associada (PITKETHLY,

2009).

Este trabalho busca descrever as inovações da nanociência e a utilização de

novas ferramentas desenvolvidas nesse campo que possam ser utilizadas para auxiliar à

área forense junto às questões legais.

2. METODOLOGIA

Para a realização deste trabalho de revisão bibliográfica, foram selecionados

artigos que abordem o tema em questão, tendo como descritores de busca:

nanotecnologia e ciência forense. A pesquisa foi realizada com artigos publicados entre

o ano de 2006 ao ano de 2012, utilizando as bases de dados Scielo, Google Acadêmico,

artigos disponíveis na biblioteca virtual PubMed/NCBI, em sites de Universidades e

entrevistas de grande relevância para o assunto.

3. DISCUSSÃO

3.1 -Um Breve Histórico sobre a descoberta da nanotecnologia

O físico norte-americano Richard Feynman sugeriu as primeiras ideias acerca

do tema miniaturização no final de 1959, porém a criação e utilização da palavra

“nanotecnologia” foi feita em 1974 por Norio Taniguchi, da Universidade de Tókio

(RIBOLDI, 2009).

Na década de 80 com o desenvolvimento de microscópios especiais surgiram

avanços significativos para a nanotecnologia (INSTITUTO INOVAÇÃO, 2005). O

primeiro instrumento capaz de gerar imagens reais de superfícies com resolução

atômica foi o STM (Scanning Tunneling Microscope), inventado em 1981. O AFM

(Atomic. Force Microscopy) foi resultado de uma modificação do microscópio de

tunelamento, associado a um aparelho para medir rugosidade em escala microscópica

(GARCÍA;PÉREZ, 2002 apud TUSSET; BALTHAZAR, 2010).

Os microscópios de tunelamento bem como os de força atômica possibilitaram a

observação e análise de estruturas e compostos na escala nanométrica. Contribuíram

também para desenvolvimento dos nanotubos de carbono e de nanocristais

semicondutores, os quais poderão ser utilizados para construção de materiais de ultra

resistência e extrema leveza, com rápido potencial de construção e reparação (Figuras 1

e 2) (RIBOLDI, 2009).

Figura 1: Imagem de uma molécula de DNA utilizando microscopia de força atômica (WEIR,

2012).

Figura 2. Imagem feita com microscópio de tunelamento eletrônico de um tubo de carbono

colossal. (Fonte: Inovação Tecnológica, 2008).

O AFM permitiu obter em três dimensões reais, da topografia das superfícies,

com uma resolução espacial que se aproxima das dimensões atômicas, usando a

interação entre as forças sonda-amostra para traçar um mapa (TUSSET; BALTHAZAR,

2010).

Nesses microscópios, uma ponteira de dimensões muito pequena (constituída de

poucos átomos) pode analisar uma superfície de modo a detectar imperfeições de até 0,1

Angstron (1x10-11

m). Associados a valores apropriados de tensão, tais ponteiras podem

manipular e mover um único átomo, transferindo-o para outro ponto (Figura 3)

(RIBOLDI, 2009).

Figura 2. Representação de movimentação de um único átomo por microscopia de força atômica.

(Fonte: Nontec-now, 2012)

Após do desenvolvimento desses microscópios duas abordagens foram criadas

para o desenvolvimento de nanoestruturas: a top-down, que consiste na redução das

dimensões de dispositivos (abordagem física) e a bottom-up, construção de estruturas a

partir de átomos e moléculas (abordagem química) (INSTITUTO INOVAÇÃO, 2005).

Estes acontecimentos tornaram possível o desenvolvimento constante de

instrumentos adequados para trabalhar com escala microscópica. As partículas nano

possuem o mesmo elemento químico alterando a natureza das interações de força entre

as moléculas do material (RIBOLDI, 2009).

Os países desenvolvidos demonstram bastante interesse nas pesquisas da

Nanociência e reconhecem a importância do domínio desta tecnologia com relação ao

mercado internacional (INSTITUTO INOVAÇÃO, 2005).

O mercado total de produtos que incorporam nanotecnologias (incluindo

semicondutores e eletrônicos) atingiu US$ 135 bilhões em 2007, devendo

alcançar US$ 693 bilhões até o final de 2012 e cerca de US$ 2,95 trilhões em

2015. Excluindo-se os semicondutores e eletrônicos, o mercado global de

produtos que incorporam nanotecnologias chegou a US$ 83 bilhões em 2007,

devendo alcançar US$ 263 bilhões em 2012 e US$ 1,5 trilhões em 2015

(ABDI, 2011).

A nanotecnologia tornar-se uma oportunidade para que os países que a

desenvolverem possam avançar em direção a uma nova fronteira do conhecimento

(RIBOLDI, 2009).

3.2 -Nanotecnologia no Brasil

De acordo com Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI, 2010)

as inovações da nanociência e nanotecnologia surgem como incentivo para o estudo dos

fenômenos e manipulação de materiais na escala atômica, molecular e macromolecular,

sendo que suas propriedades diferem significativamente daquelas observadas na escala

maior.

Os impactos da nanotecnologia e nanociência afetarão praticamente todos os

setores da sociedade, produzindo novos materiais para as mais diversas aplicações.

Desde 1990, países com economia avançada vem investindo recursos nessas áreas para

atender as necessidades da sociedade e tornarem-se competitivos no cenário

internacional (UFRJ, 2010).

Em 1987, ocorre no Brasil a primeira iniciativa do governo com relação ao

desenvolvimento da nanociência e nanotecnologia, mais especificamente investimentos

em equipamentos por parte do Conselho Nacional de Desenvolvimento e Pesquisa-

CNPQ (PUC-Rio, 2010).

A nanotecnologia tomou uma forma mais institucionalizada no Brasil com a

criação do primeiro edital nesta área em 2001 pelo Governo Federal. As primeiras

patentes de produtos nanotecnológicos foram depositadas em 1999 no Instituto

Nacional de Propriedade Industrial (INPI) (CENTRO ECOLÓGICO, 2009).

Outras criações importantes para o Brasil nas pesquisas com nanotecnologia

foram a criação das Redes Nacionais de Nanotecnologia em 2001, o Programa Nacional

de Nanotecnologia (PNN) em 2005 que conta com o apoio do Ministério da Ciência e

Tecnologia; e o lançamento do Plano de Ação 2007-2010: Ciência, Tecnologia e

Inovação (UFRJ, 2010).

De acordo com a ABDI (2010), o Brasil tem avançado consistentemente no

desenvolvimento de ações importantes em Ciência, Tecnologia e Inovação, obtendo

resultados concretos na produção científica. Os dados à seguir permitem a observação

da distribuição do mercado mundial de nanotecnologia por setor de atividade em 2007 e

uma projeção desse mercado para 2012 (Gráficos 1 e 2).

Gráfico 1: Mercado global de nanotecnologia por setor de atividades: 2007

Fonte: ABDI, 2010

Gráfico 2: Projeção do mercado global de nanotecnologia por setor de atividades:

2012

Fonte: ABDI, 2010

Outros marcos institucionais para a nanotecnologia no Brasil são o Centro

Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), Centro Estratégico de Tecnologia do Nordeste

(CETENE); o estabelecimento do Protocolo de Intenções entre Brasil e Argentina na

área de Nanotecnologia entre outras unidades de pesquisa na área (ABDI, 2010).

A organização dessas diversas instituições permitiu a articulação de vários

grupos de pesquisa, resultando em um rápido avanço da produção científica brasileira

na área que se tornou a maior da América Latina (UFRJ, 2010).

3.3 -Ciência Forense: conceito

De acordo com Vaz (2008), a palavra forense (do latin “antes do fórun”) diz

respeito a algo relativo ou utilizado em um tribunal de direito. Atualmente esse termo

remete ao um método de obtenção de provas criminais que podem ser utilizadas em

juízo.

A ciência forense desempenha uma função essencial no sistema judiciário,

fornecendo informações científicas necessárias à investigação criminal. Fundamenta-se

nos esforços técnicos científicos para a elucidação de crimes. O trabalho laboratorial

neste campo é direcionado para reconhecer, identificar, individualizar e avaliar

evidências aplicando inúmeras outras áreas do conhecimento (SOUZA, 2010).

As características interdisciplinares da Ciência Forense atuam como suporte às

investigações relativas à justiça civil e criminal (CHEMELLO, 2006).

3.4 -Ciência Forense: evolução

Desde os primórdios da civilização humana, percebia-se a necessidade e

importância de relatos associados á evidências físicas que pudessem representar um ato

criminoso. Mesmo nos tempo do convívio em tribos a incipiente estrutura judiciária

despertou para a importância da prova material, da noção de corpo de delito, e da

necessidade de exame (RUIZ, 2005 apud CALAZANS;CALAZANS, 2005).

Todo acontecimento, seja de natureza criminosa, acidental, de causas naturais ou

conflito militar, deixa elementos materiais no local. A investigação subsequente tem

como objetivo interpretar de maneira correta os fatos, reconstruir a sucessão dos fatos e

entender o evento (UNODC, 2010).

Esse padrão para interpretação de evidências se fixou nos períodos seguintes da

história da civilização humana, permanecendo até os dias atuais. Mesmo com base

nesses antigos padrões, a ciência forense vem se desenvolvendo rapidamente

(CALAZANS;CALAZANS, 2005).

O primeiro registro da Ciência Forense vem da China, no século VII. Ti Yen

Chieh, tornou-se famoso por utilizar a lógica e análise de vestígios na resolução de

crimes, com o auxílio de métodos e ferramentas diferentes dos utilizados atualmente.

(SERRANO, 2002).

Ti Yen Chieh e seus colaboradores iniciaram estudos da cena do crime,

analisaram pistas e falaram com testemunhas e suspeitos. Os métodos e instrumentos

que tinham não podem ser comparados com os atuais, porém, a cautela com os

trabalhos de investigação realizados por eles é um exemplo a seguir tantos séculos

depois (VAZ, 2008).

No século XII, ainda na China, foi escrito o primeiro livro com instruções de

como reconhecer sinais de afogamento, estrangulamento e reconhecimento do tipo de

arma usada no crime, pela análise da ferida deixada (WILK, 2005).

Segundo Calanzans e Calanzas (2005) três fatos colaboraram para o surgimento

da necropsia e do laudo pericial foi: leis Capitulares, Sálicas e Germânicas, editadas por

Carlos Magno associadas as determinações Decretais do Papa Gregório IX, sobre

perícias médicas nos caso de morte violenta, lesões corporais, e quaisquer outros tipos

de pertubações de saúde que fossem de interesse jurídico; e a obrigatoriedade do exame

do corpo de vítima de morte violenta e da manifestação por escrito de peritos médicos

através do o Código Carolíngio, editado pelo imperador alemão Carlos Vem 1532.

A ciência ocidental dos séculos XVI a XVIII contribuíram em grande parte para

a formação do arsenal de instrumentos e métodos utilizados pela Ciência Forense. No

século XVII já se ministrava medicina forense em várias universidades da Europa. O

resultado da revolução científica foi aplicado rapidamente no combate contra o crime

(VAZ, 2008).

Em 1664, o médico italiano Marcelo Malphigi, publicou um trabalho cujo o

título era “Epístola sobre o órgão do tato”, onde apresentava os primeiros estudos sobre

o desenho digital e palmar. Marcello Malpighi era médico e professor de anatomia da

universidade de Bologna, fez estudos sobre as papilas da pele, encontrados na palma da

mão e extremidades digitais, sendo esse os primórdios da papiloscopia (CALAZANS;

CALAZANS, 2005; TRINDADE, 2007).

Trindade (2007) aponta outros estudos que auxiliaram a formação da base dos

conhecimentos sobre papiloscopia tal como a conhecemos hoje. Em 1701, o anatomista

Frederico Ruysch continuou os estudos de Malpighi sobre papilas. Em 1867 na Russia,

o autor A. Kvatchevski publicou o livro intitulado “Processo Criminal, Inquérito e

Investigação de Crimes do Estatuto Judicial de 1864”, abordando a possível

identificação de criminosos utilizando as impressões digitais, embora não tenha

reconhecido a possibilidade de identificação através das cristas papilares.

De acordo com Luque (2002), ao final do século XVIII, as armas começaram a

ser produzidas com almas raiadas, e essa característica permitiu que no século XIX se

realizasse uma correlação entre bala e arma utilizada. A primeira associação entre bala e

arma foi realizada por Henry Goddar, e a produção em série causou alterações à parte

oca do interior do cano da arma, (alma das armas), cada uma possui marca e sulcos

diferenciados permanecendo nas balas após o disparo. Essas observações deram inicio à

balística (VAZ, 2008).

Em 1826, foi criada a fotografia utilizada desde então para gravar evidências dos

fatos nos locais de crime e na verificação de possíveis suspeitos. O detetive americano

Thomas Byrnes, publicou em 1886 uma coletânea de fotos de criminosos, com o intuito

de facilitar o reconhecimento de possíveis criminosos, prática adotada até os dias de

hoje (GONZÁLEZ, 2004 apud CALAZANS;CALAZANS 2005).

A partir do século XIX técnicas revolucionárias foram desenvolvidas no que se

refere às ciências forenses. Foi desenhado o primeiro detector de mentiras: a luva

volumétrica que permitia o registro das alterações da pressão sanguínea, supostamente

associados à tensão emocional. Esse foi um instrumento pioneiro dos atuais sistemas

criados para comprovar a veracidade de declarações de interrogados (VAZ, 2008).

Ainda no século XIX, surge um considerável interesse, no que concerne às

técnicas de identificação individual, como os estudos de Alphonse Bertillon sobre traços

faciais, com base nos parâmetros antropométricos. Com as descobertas do século XX,

como a determinação da origem de uma amostra de sangue, a Ciência Forense se torna

uma área de especialização (MONTEIRO, 2010).

3.4 - Finalidades da ciência forense

A Ciência Forense é uma área interdisciplinar, que tem por objetivo dar suporte

às investigações relativas à justiça civil e criminal. Esta ciência viabiliza princípios e

técnicas para identificar, recuperar, reconstruir ou analisar as evidências durante uma

investigação criminal (FOLTRAN; SHIBATTA, 2011).

De acordo com Vaz (2008), a ciência Forense mantém o foco na reconstrução de

eventos únicos, para isso é necessário responder questões – Como aconteceu? O que

aconteceu? Onde e quando aconteceu e quem esteve envolvido?

Foram reconhecidos cinco objetivos gerais da Ciência Forense: investigar e

comprovar cientificamente a existência de um fato; determinar os fenômenos e

reconstruir o ato; identificar os objetos, instrumentos e as manobras de execução do ato;

detectar evidências e coordenar técnicas para identificar a vítima e possíveis autores;

detectar evidências para comprovar o grau de participação dos envolvidos no delito,

tanto vítimas como suspeitos (VAZ, 2008).

A Ciência Forense é um conjunto de componentes ou áreas, como medicina

legal, antropologia e a entomologia, que juntos auxiliam na resolução de casos de

carácter legal. É uma ciência dependente de todas as áreas que sejam necessárias em

casos específicos (VAZ, 2008).

A ação conjunta dessas áreas permite a realização da análise de um vestígio da

melhor maneira possível. Dentre essas ciências pode-se citar a papiloscopia, balística

forense, entomologia forense, toxicologia forense e genética forense (SHIBATTA;

FOLTRAN, 2011).

Segundo o Instituto Geral de Perícias (2011), a papiloscopia é uma disciplina

pertencente à criminalística, que objetiva a identificação humana através de impressões

digitais (datiloscopia), palmares (quiroscopia) e plantares (podoscopia) com auxílio de

métodos técnico-científicos.

A papiloscopia é a mais antiga e conhecida ciência forense, estuda as saliências

da pele do pé, mãos e dedos: as impressões digitais. Estas são consideradas a forma

mais precisa de identificação, pois possuem um padrão único de linhas para cada

indivíduo (SHIBATTA; FOLTRAN, 2011).

Kurowski (2009) define balística forense como disciplina integrante da

criminalística, que estuda as armas de fogo, sua munição e os efeitos dos tiros por elas

produzidos, sempre que tiverem uma relação com infrações penais, com o objetivo de

esclarecer e provar sua ocorrência ou não.

A entomologia forense é considerada a ciência aplicada ao estudo dos insetos, e

outros artrópodes associados a diversas questões criminais, sendo uma ferramenta

auxiliar importante na investigação de crimes contra pessoas vítimas de morte violenta

(Luz et al.2008).

A entomologia forense vem despertando interesse de peritos e pessoas ligadas a

instituições judiciais nas ultimas duas décadas, pois possui uma relação íntima entre

esse estudo e as técnicas de investigação em diferentes casos de morte (SHIBATTA;

FOLTRAN, 2011).

A toxicologia forense pode ser definida como o conjunto de conhecimentos

relacionados á prática da toxicologia aplicados à resolução dos problemas envolvendo

questões legais (SHIBATTA; FOLTRAN, 2011).

Alves (2005) afirma que até ao século XX, a toxicologia forense limitava-se a

estabelecer a origem tóxica de um determinado crime; atuando diretamente no cadáver

para identificação do agente. Atualmente o campo de ação desta ciência é mais vasto,

estendendo-se desde as perícias in vivo até circunstâncias de saúde pública, como

falsificação ou adulteração de medicamentos e de acidentes químicos em massa.

A genética forense é a área que utiliza os conhecimentos e técnicas de genética e

biologia molecular para solucionar casos sob investigação policial, apoiando e

auxiliando a justiça e o Ministério Público quando necessário, ou simplesmente na

identificação de pessoas (BERRIEL, et al. 2011).

Pinheiro (2004) afirma que a biologia forense realiza perícias referentes aos

casos de criminalística biológica, filiação, identificação individual dentre outras.

Qualquer vestígio biológico pode ser analisado, devido a particularidades genéticas de

cada ser humano e a invariabilidade do DNA em todas as células do organismo ao longo

da vida. Segundo Shibatta e Foltran (2011) a genética é a área da ciência forense que

mais tem avançado. Pequenas amostras de sangue, saliva, pele ou sêmen são suficientes

para identificar uma vítima ou um suspeito.

Mesmo com os avanços tecnológicos das ciências de suporte aos cientistas

forenses, estes trabalham nas limitações da própria ciência. O principal objetivo do

profissional forense é confirmar ou descartar a autoria do suspeito. As técnicas

empregadas permitem que seja possível identificar, com relativa precisão, a presença de

uma pessoa na cena do crime a partir de evidências como impressão digital ou fio de

cabelo encontrado no local (CHEMELLO, 2006).

3.5- Utilização da nanotecnologia como suporte para a Ciência Forense

Segundo Silva (2006) o objetivo da nanotecnologia, é criar novos materiais e

desenvolver novos produtos e processos baseados na crescente capacidade da tecnologia

moderna de observação e manipulação de átomos e moléculas.

O interesse no desenvolvimento de novas aplicações relacionadas à

nanotecnologia vem aumentando nos últimos anos. Tal fato pode ser explicado pela

capacidade que os materiais em escala nanométrica possuem de originar novos

produtos, a partir de fenômenos únicos (MCCORD, 2006).

De acordo com Shinde (2010), o desenvolvimento da nanotecnologia apresenta

um grande potencial de inovação, uma vez que se aplica a diversos tipos de substâncias

que podem ou não ser de uso forense.

A segurança está se tornando cada vez mais uma questão importante da

sociedade global. Garantir a proteção dos cidadãos e do Estado contra o crime

organizado, prevenção de atos terroristas, resposta aos desastres naturais e aqueles

provocados pelo homem é uma necessidade constante (MORRISON, 2007).

Shinde (2010) ressalta a inexistência de fronteiras geográficas em atividades

criminosas. Em muitos casos, a evidência forense é fundamental para obter uma

condenação, porém a quantidades de material forense, são geralmente limitadas, sendo

assim a nanotecnologia desempenha um papel importante na resposta às preocupações

atuais.

O avanço da nanotecnologia fez que instrumentos usados em outros campos

fossem adaptados para uso forense. Estes instrumentos têm levado a grandes avanços

nos últimos anos. A nanotecnologia está começando a ter um impacto sobre a

manipulação de provas em cenas de crime, a sua análise em laboratório e sua

apresentação na sala do tribunal (WEIR, 2012).

Nanobiochips: (Lab-on-a-chip)

Nanobiossensores são sensores em escala nanométrica usados para a detecção de

materiais químicos ou biológicos. Esses sensores podem ser eletronicamente acoplados

para responder à ligação de uma única molécula. Protótipos demonstraram a capacidade

de detecção de ácidos nucléicos, proteínas e íons (CALIL; SILVA, 2011).

Nanobiochips são uma classe especial de nanobiossensores que contêm

múltiplos elementos transdutores e se baseiam em circuitos integrados (JAIN, 2005

apud PARREIRA;LEITÃO, 2010).

Segundo Parreira e Leitão (2010) a tecnologia conhecida como lab-on-a-chip

concilia conhecimentos de diferentes áreas: micro/nanofabricação, análise química,

microfluídica e bioinformática. É uma nova ferramenta para os sistemas de análises

clínicas que permite diversas análises laboratoriais num único chip de dimensões muito

reduzidas.

Na tecnologia lab-on a-chip o chip é feito de vidro (ou um material polimérico)

e possui centenas de micro-filamentos internos com cerca de 50 microns de largura, por

onde a amostra líquida passa. A análise é feita em poucos segundos utilizando uma

pequena quantidade de amostra. A amostra, dentro do chip, é misturada com uma sonda

fluorescente dentro do chip. Como o chip é transparente, ele é colocado no caminho de

um feixe de laser e a fluorescência da solução é analisada pelo computador. O chip

funciona como uma extensão do computador, que pode ser um laptop. (UFCS, 2009).

Os circuitos microfluídicos podem ser desenhados de forma a permitir muitos

processos biológicos como análises de proteínas e outros metabolitos, DNA,

marcadores específicos de doenças, entre outros (PARREIRA;LEITÃO, 2010).

Os testes de perícia criminal estão entre as aplicações mais promissoras

envolvendo nanochips. O perito poderia fazer todas as análises químicas no próprio

local do crime, levando todo o seu equipamento em uma maleta. Cerca de 100 análises

de DNA poderão ser feitas em menos de 20 minutos, sendo que atualmente uma única

análise convencional consome cerca de 8 horas (UFCS, 2009).

Recuperação de Impressões Digitais Latentes ou Parciais

Inúmeras novas técnicas analíticas em nano-escala para análise genética, médica

e química tem sido criadas e aplicadas aos campos das ciências forenses. Uma das

principais contribuições da nanotecnologia para ciências forenses foi a possibilidade de

detecção e análise de amostras em nano-escala crítica que não puderam ser coletados e

analisados antes, devido os limites de detecção dos instrumentos (CHEN, 2011).

A recuperação de impressões digitais latentes por meio de inovações da

nanotecnologia já é possível. Existem secreções nas pontas dos dedos que podem ser

alvo de nanopartículas ou pontos quânticos desenvolvidos para revelação da impressão

digital com maiores detalhes. Um grupo no Reino Unido desenvolveu um gel com

nanopartículas de corantes fluorescentes para essa finalidade (MCKIGNEY, 2009).

Impressões latentes são misturas complexas de secreções naturais do corpo e

contaminação do meio ambiente. Secreções écrinas sempre estarão presentes em

impressões antigas em diferentes graus, podendo variar de acordo com idade, sexo,

dieta e condições ambientais pós-morte (BERBER; 2008).

Para revelação de uma impressão digital é preciso escolher um agente que reaja

com algumas combinações desses componentes, mas não com a superfície onde a

impressão se encontra ou mesmo que cause a alteração dos componentes das impressões

dificultando sua posterior análise (TECNOLOGIA EM SEGURANÇA PÚBLICA

CONECTA, 2006) (Figura 4).

Figura 3: Impressão digital encontrada em superfície úmida utilizando reagente contendo

nanopartículas de dissulfeto de molibdênio (MoS2 ) (Fonte: WEIR, 2012).

Mercer (2011) relata a identificação de impressões digitais secas e fracas não

reveladas por técnicas tradicionais com a utilização de tratamentos químicos que

possuem aminoácidos como alvo. Os aminoácidos são moléculas encontradas com

frequência no suor, presentes na maioria das impressões digitais. A nanotecnologia

revela detalhes muito mais nítidos de traços de aminoácidos de impressões digitais

antigas do que os métodos convencionais usados até ao momento.

Cientistas da Universidade de Tecnologia de Sidney, afirmam que o uso da

nanotecnologia para detecção de aminoácidos permite a visualização de impressões

digitais antigas, secas e desbotadas, não reveladas por técnicas tradicionais. Tal fato

permitirá que casos não resolvidos sejam reabertos (LQES, 2011).

Segundo Chen (2011) um novo método que utiliza micro-fluorescência de raios

X (MXRF) permite a detecção de elementos inorgânicos nas impressões de imagens das

impressões digitais latentes, mas especificamente a detecção de elementos inorgânicos

que compõem estas digitais. É mais vantajoso, por preservar a natureza da amostra

permitindo a reutilização da mesma em testes adicionais.

O objetivo dos pesquisadores é detectar as impressões digitais de qualquer época

sobre qualquer superfície. A nanotecnologia tornou possível a observação de detalhes

mais nítidos em amostras degradadas (ACONTECE, 2011).

Nanopartículas de ouro para aumentar a eficiência da PCR

A intensificação do uso da nanotecnologia em áreas forenses foi impulsionada

principalmente pelos avanços nas técnicas analíticas como a Reação em Cadeia da

Polimerase (PCR) (PITKETHLY, 2009).

A reação de PCR, uma das principais ferramentas usadas em biologia molecular,

trabalha em escala nanométrica. Sendo assim, os cientistas forenses já utilizam o

processo de produção em nano escala todos os dias (MCCORD, 2006).

De acordo com Chen (2011) a utilização de nanopartículas de ouro para

aumentar a eficiência da PCR bem como sua eficiência foi testada por Lin e seus

colegas. Quando nanopartículas de ouro com dimensão de 13nm a uma concentração de

0,7nM foram adicionadas na reação de PCR foram observados: redução do tempo de

reação, aumento do aquecimento e sensibilidade (melhorada 5 ~ 10 vezes em PCR

convencional e mais de 10.000 vezes em PCR tempo real).

A capacidade de transferência de calor de nanopartículas de ouro foi apontada

como responsável pelos resultados obtidos. A partir desses resultados, outros grupos de

pesquisa também começaram a utilizar nanopartículas em outros estudos com finalidade

forense (CHEN, 2011).

Microscopia de Força Atômica (AFM) e Hora da Morte

A cronotanatognose ou estimativa do tempo de morte tem grande importância

para a justiça, tanto na esfera penal quanto na cível. O conhecimento da hora da morte é

fundamental nas investigações policiais, por meio dela pode-se saber informações

importantes sobre a vítima como onde andou e com quem poderia ter estado antes de

morrer (NETO et al., 2009).

A estiva do tempo de morte é uma questão crucial em ciência forense. Sua

determinação é realizada por meio da análise dos fenômenos cadavéricos que podem

sofrer influência de fatores como temperatura do ambiente, roupas, local do óbito,

idade, compleição física, causa da morte, etc (NETO et al., 2009).

A determinação do tempo de morte através de AFM foi relatada a primeira vez

por Cai e Chen que observaram mudanças morfológicas em células sanguíneas que

surgiam com a progressão do tempo de morte (CHEN, 2011).

Com auxílio da microscopia de força eletrônica, foram encontradas deformações

específicas nas células e membranas que surgiram após 12 horas de morte; fissuras e

encolhimento celular indicam aproximadamente 2,5 dias de morte. Estas alterações

aumentam com o tempo indicando um possível método de determinação do tempo de

morte (CAI; CHEN,2006 apud CHEN, 2011).

Estes resultados sugerem que a microscopia de força atômica AFM é uma nova

ferramenta potencial não somente para análise de células sanguíneas com fins forenses,

mas também para análise de outros tipos de tecidos, membranas e amostras biológicas

(CHEN, 2011).

Outras Utilizações Significativas

As pesquisas relacionadas à nanotecnologia na área forense não envolvem

apenas impressões digitais, mas também há possibilidade de confecção de coletes à

prova de balas, vidros blindados, aviões equipados com nanosensores, detectores de

agentes químicos e orgânicos; e circuitos eletrônicos mais eficientes (JÚNIOR, 2008).

De acordo com Pitkethly (2009), uma nova técnica utilizando substâncias

quimicas presentes em digitais deixadas nos envólocros de bala, vem sendo testada.

Utilizando um revelador em nanoescala e um raio-X é possível a visualização de

impressões gravadas, mesmo após a limpeza do local, permitindo a análise de

evidências de crimes com armas, antes impossíveis de serem realizadas.

Shinde (2010) aborda a utilização de nanotecnologia em análises de rastreio

forenses como: identificação de vestígios de explosivos não fragmentados em ataques

terroristas; análise de pequenas quantidades de resíduos de arma de fogo em cenas de

crimes; análise de DNA em assassinatos e estupros; falsificação de rótulos;

identificação de áudio e autenticação de fitas; identificação de novas coberturas de tinta

e verniz para encobrir vestígios; uso de feixes de íons para análise de material forense,

entre outros.

O uso da nanotecnologia também é uma área promissora contra atos terroristas.

Pesquisas auxiliariam no desenvolvimento de miniaturas de sensores inteligentes para

localização e identificação de substâncias químicas e agentes biológicos, nanofibras

para roupas protetoras; materiais com nanoporos para separação seletiva de moléculas e

novos mecanismos para bloqueio de agentes biológicos (BARROS, 2004).

4- CONCLUSÃO

A ciência forense desempenha uma função de extrema importância para o

sistema judiciário. Investigações forenses permitem que simples evidências de uma cena

de crime sejam convertidas à informações fundamentação científica, essenciais à

investigação criminal.

Em cenas de crimes é crucial obter informações confiáveis e precisas, as vezes

dispondo de uma pequena quantidade de material. Os nano-estruturados possuem

propriedades que permitem analises mais precisas do que técnicas convencionais.

A nanotecnologia possui um potencial inovador que já está sendo utilizado em

diversas áreas. Na área forense novas técnicas vêm sendo desenvolvidas ao longo do

tempo para minimizar problemas como corrompimento de amostras, aceleração na

obtenção de resultados essenciais para conclusões de casos, identificação de indivíduos

entre outros.

A nanotecnologia quando associada a ciência forense traz inúmeras

possibilidades de reaberturas de casos antigos e aumento da qualidade de análise de

vestígios.

As inovações dentro do campo das ciências forenses permitem a obtenção de

provas mais claras e conclusivas, utilizando evidências que anteriormente não serviriam

como prova pericial por apresentarem algum tipo de comprometimento, ou serem

insuficientes para as análises. Diante de tais fatos, o uso das inovações nanotecnológicas

surge como uma importante ferramenta para a prática forense, oferecendo suporte aos

diversos campos que a compõem.

O constante desenvolvimento da nanotecnologia sugere uma ferramenta

essencial para a ciência forense no futuro. O desenvolvimento constante de pesquisas,

investimento em equipamentos e projetos tornam-se questões importantes a serem

discutidas, tendo em vista o futuro promissor das inovações nanotecnológicas para todas

as áreas as quais se aplica.

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