Pesquisadores brasileiros desenvolveram um sensor de fibra óptica nano-biotecnológico capaz de detectar contaminação por coliformes fecais na água em apenas 20 minutos. O projeto é 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). Publicado na revista Polymers, o estudo destaca-se pela rapidez, sensibilidade, baixo custo e facilidade de fabricação.
Enquanto métodos tradicionais de detecção podem levar até dois dias para fornecer resultados, essa nova tecnologia oferece uma solução rápida e eficaz para monitorar a qualidade da água, especialmente 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 utiliza fibras ópticas plásticas, que são mais acessíveis e fáceis de manipular. 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 causadas por bactérias.
Para detectar a presença da bactéria Escherichia coli na água, os pesquisadores fixaram anticorpos específicos na superfície da fibra utilizando nanopartículas de ouro. A nanotecnologia aprimora significativamente a aderência dos anticorpos, aumentando a sensibilidade do resultado. O dispositivo opera 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 de bactérias com alta seletividade, eliminando a interferência de outros detritos na água.
Werneck afirma que a reprodução do 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 útil em campanhas ou missões em áreas remotas do país.
“Nos próximos passos da pesquisa, estamos estudando a duração da fibra óptica funcionalizada com anticorpos. Também queremos aumentar ainda mais a sensibilidade para garantir que a água esteja totalmente livre de bactérias, adequada para consumo humano”, acrescenta. “Acreditamos que chegaremos a um produto mais compacto e sensível ainda este ano,” disse.
O professor destaca várias vantagens da tecnologia. “Uma das vantagens da fibra óptica é ser isolante. Na área elétrica, isso é uma grande vantagem, pois não carrega eletricidade e permite medições em locais controlados,” informou.
Na área de sensoramento de bactérias, Werneck mencionou que a grande vantagem é o tamanho reduzido do dispositivo, o que permite uma resposta mais rápida e a portabilidade necessária para levar o equipamento a campo. “Dessa forma, em missões de análise de contaminação, elimina-se a necessidade de trazer amostras para análise em laboratório. As análises iniciais podem ser realizadas no próprio local,” ressaltou.
Um dos próximos passos da pesquisa é converter o equipamento de laboratório em um dispositivo de campo, portátil e robusto. “Estamos trabalhando nessa frente agora,” afirmou.
Via Agência Brasil.
