Um dispositivo capaz de fazer uma análise microbiológica em minutos é o sonho dos profissionais de alimentos.
O blog Food Safety Brazil está acompanhando o empenho dos pesquisadores da Universidade de Caxias do Sul, RS, que realizam um trabalho promissor nesta área. Eles estão desenvolvendo um biossensor para detecção de patógenos, acoplando sensores magnetoelásticos a um método imunológico de atração de bactérias.
Apesar do nome estranho, sensores magnetoelásticos são aquelas tiras antifurto usadas no comércio em geral. A imagem que ilustra o título deste post mostra este tipo de material, da maneira como chega para os pesquisadores. Os biossensores consistem em pequenas tiras destes sensores, revestidas com camadas finíssimas de ouro, sobre as quais se adsorvem diferentes compostos químicos, chamados tióis. Sobre os tióis, são acoplados anticorpos específicos que farão a ligação com a bactéria-alvo presente no alimento analisado. A ligação das bactérias na superfície do biossensor promove alterações de massa e a frequência de ressonância diminui proporcionalmente, sendo medida com um analisador de redes. Por fim, os dados de variação de frequência são convertidos em unidades de colônias de bactérias. A figura abaixo mostra o funcionamento clássico de um biossensor:
Num post anterior, destacamos o trabalho do engenheiro químico André Luis Possan. Ele desenvolveu um biossensor com capacidade de analisar amostras contaminadas com E. coli, em 40 minutos, com limite de detecção de 50.000 UFC/mL. Ao final de sua pesquisa, André constatou que ainda era preciso melhorar a superfície da liga magnetoelástica, diminuindo sua rugosidade, para facilitar a ligação das bactérias e alcançar maior eficiência.
Pois bem, agora foi a vez de outra pesquisadora, Márcia Dalla Pozza (foto), dar sequência a estas pesquisas. Márcia é engenheira química, tem 26 anos e concluiu Mestrado em Engenharia de Processos e Tecnologias pela Universidade de Caxias do Sul, sob orientação do Dr. Frank P. Missel. Seu trabalho foi melhorar a sensibilidade de detecção do dispositivo que faz a análise microbiológica, avaliando a influência de diferentes tióis no desempenho dos biossensores. Em conversa com o blog, Márcia explica que “os tióis são compostos orgânicos que se adsorvem sobre a superfície da camada áurea por meio da ligação Au-S (ouro-enxofre) presente em uma das extremidades. A outra extremidade da cadeia liga-se com anticorpos para detecção de patógenos específicos”. Márcia informa que os resultados foram favoráveis para a detecção da bactéria E. coli. Utilizando a técnica de microscopia de força atômica, ela constatou que os biossensores com o composto ácido mercaptopropiônico (MPA) mostraram um aumento na captação de bactérias em relação aos outros compostos estudados, porém também foram observados altos valores de desvio padrão, dificultando a reprodutibilidade e confiabilidade do biossensor. “Conseguimos um limite de detecção de aproximadamente 2×10^4 bactérias/mL, com uma eficiência em torno de 70% do biossensor”, comemora a pesquisadora. “Muito trabalho ainda pode e precisa ser feito. Atualmente, no grupo de pesquisa, estuda-se a adsorção dos compostos tióis sobre a superfície do sensor, uma vez que a área de cobertura está diretamente relacionada à sensibilidade e consequentemente à eficiência do dispositivo. Ainda sobre os compostos tióis, é importante avaliar a hidrofobicidade e a presença de defeitos durante a formação, procurando minimizá-los ao máximo. Para fins comerciais, também é relevante avaliar a estabilidade do biossensor.”
A pesquisa de Márcia já foi aprovada para publicação em revista científica classificada no Qualis A1 da base Capes e em breve estará disponível ao mundo acadêmico. A engenheira pretende seguir pesquisando. Ainda este ano, ela deve iniciar o Doutorado, na linha de pesquisa de detecção de herbicidas e pesticidas, utilizando microscopias de força atômica.
Nós, do blog Food Safety Brazil, ficamos na torcida pelo sucesso de Márcia e de todo o grupo de pesquisadores da Universidade de Caxias do Sul, aguardando a tão sonhada análise microbiológica em minutos.
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