UFRJ desenvolve teste rápido para detectar água contaminada

Pesquisadores brasileiros desen­volver­am sen­sor de fibra ópti­ca nano-biotec­nológi­co, capaz de detec­tar con­t­a­m­i­nação por col­iformes fecais na água em ape­nas 20 min­u­tos. Lid­er­a­do pelo pro­fes­sor Marce­lo Wer­neck, do Insti­tu­to Alber­to Luiz Coim­bra de Pós-Grad­u­ação e Pesquisa em Engen­haria (Coppe/UFRJ), e finan­cia­do pela Fun­dação Car­los Cha­gas Fil­ho de Amparo à Pesquisa do Esta­do do Rio de Janeiro (Faperj), o estu­do, pub­li­ca­do na revista Poly­mers, desta­ca-se pela rapi­dez, sen­si­bil­i­dade, baixo cus­to e facil­i­dade de fab­ri­cação.

Enquan­to os méto­dos tradi­cionais podem levar até dois dias para fornecer resul­ta­dos, essa nova tec­nolo­gia ofer­ece uma solução ráp­i­da e efi­caz para o mon­i­tora­men­to da qual­i­dade da água em um momen­to críti­co de escassez glob­al de fontes de água limpa.

Wer­neck expli­ca que a fibra ópti­ca do sen­sor fun­ciona de for­ma semel­hante às usadas nas tele­co­mu­ni­cações, mas em vez de feix­es de síli­ca, são usadas fibras ópti­cas plás­ti­cas, mais acessíveis e fáceis de manip­u­lar. De acor­do com ele, essas fibras trans­mitem feix­es de luz den­tro do dis­pos­i­ti­vo, e qual­quer alter­ação em sua super­fí­cie afe­ta a inten­si­dade da luz rece­bi­da na out­ra extrem­i­dade, per­mitin­do a detecção de alter­ações microscópi­cas, como as cau­sadas por bac­térias.

Para detec­tar a pre­sença de bac­térias Escherichia coli na água, os pesquisadores fixaram anti­cor­pos especí­fi­cos na super­fí­cie da fibra, usan­do nanopartícu­las de ouro. A nan­otec­nolo­gia aprimo­ra sig­ni­fica­ti­va­mente a aderên­cia da armadil­ha de anti­cor­pos, aumen­tan­do a sen­si­bil­i­dade do resul­ta­do. O dis­pos­i­ti­vo opera ain­da com dois sen­sores de fibra ópti­ca em para­le­lo: um con­tendo os anti­cor­pos e out­ro sem. A com­para­ção dos resul­ta­dos entre eles per­mite iden­ti­ficar a pre­sença dessas bac­térias com alta sele­tivi­dade, elim­i­nan­do a inter­fer­ên­cia de out­ros detri­tos na água.

Wer­neck afir­ma que repro­duzir esse sen­sor em larga escala é viáv­el e de baixo cus­to. O obje­ti­vo da equipe é desen­volver um pro­tótipo final que seja móv­el e portátil, per­mitin­do medições dire­tas nos locais sus­peitos de con­t­a­m­i­nação, sendo tam­bém útil em cam­pan­has ou mis­sões em áreas remo­tas do país.

“Nos próx­i­mos pas­sos da pesquisa, esta­mos estu­dan­do qual é o pra­zo de duração dessa fibra ópti­ca fun­cional­iza­da com anti­cor­pos. E tam­bém quer­e­mos aumen­tar ain­da mais a sen­si­bil­i­dade para garan­tir que a água este­ja sem nen­hu­ma unidade de bac­téria, total­mente própria para con­sumo humano”, acres­cen­ta. “Acred­i­ta­mos que chegare­mos a um pro­du­to mais com­pacto e sen­sív­el ain­da este ano,” disse.

O pro­fes­sor elen­ca as van­ta­gens da tec­nolo­gia. “Uma das van­ta­gens da fibra ópti­ca é ela ser isolante. Na área elétri­ca, isso é uma grande van­tagem, pois não car­rega elet­ri­ci­dade e per­mite medi­das em locais con­tro­la­dos,” infor­mou.

Na área de sen­so­ra­men­to de bac­térias, Wer­neck disse que a grande van­tagem é o fato de ser de peque­nas dimen­sões per­mitin­do mais ráp­i­da respos­ta e tam­bém per­mitin­do ter uma porta­bil­i­dade que é necessária para se levar o equipa­men­to a cam­po. “Dessa for­ma, em emis­sões de análise de con­t­a­m­i­nação, elim­i­na-se a neces­si­dade de traz­er amostras para análise em lab­o­ratório. Anális­es ini­ci­ais se fazem em cam­po mes­mo”, ressaltou.

Um dos próx­i­mos pas­sos da pesquisa é con­vert­er o equipa­men­to de lab­o­ratório em equipa­men­to de cam­po, portátil e robus­to. “Esta­mos tra­bal­han­do nes­sa frente ago­ra”, afir­mou.