Cientistas da USP criaram um sensor vest\u00edvel embutido em uma luva de borracha que \u00e9 capaz de detectar res\u00edduos de pesticidas em alimentos. O trabalho, apoiado pela FAPESP, foi idealizado e liderado pelo qu\u00edmico Paulo Augusto Raymundo-Pereira, pesquisador do Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC-USP).<\/p>\n
O dispositivo tem tr\u00eas eletrodos, localizados nos dedos indicador, m\u00e9dio e anelar. Eles foram impressos na luva por meio de serigrafia, com uma tinta condutora de carbono, e permitem a detec\u00e7\u00e3o das subst\u00e2ncias carbendazim (fungicida da classe dos carbamatos), diuron (herbicida da classe das fenilamidas), paraquate (herbicida inclu\u00eddo no rol dos compostos de bipirid\u00ednio) e fenitrotiona (inseticida do grupo dos organofosforados).<\/p>\n
No Brasil, carbendazim, diuron e fenitrotiona s\u00e3o empregados em cultivos de cereais (trigo, arroz, milho, soja e feij\u00e3o), frutas c\u00edtricas, caf\u00e9, algod\u00e3o, cacau, banana, abacaxi, ma\u00e7\u00e3 e cana-de-a\u00e7\u00facar. J\u00e1 o uso de paraquate foi banido no pa\u00eds pela Ag\u00eancia Nacional de Vigil\u00e2ncia Sanit\u00e1ria (Anvisa).<\/p>\n
A an\u00e1lise pode ser feita diretamente em l\u00edquidos, apenas mergulhando\u00a0a ponta do dedo contendo o sensor na amostra, e tamb\u00e9m em frutas, verduras e legumes, bastando tocar na superf\u00edcie da amostra.<\/p>\n
Sergio Antonio Spinola Machado, professor do Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos (IQSC-USP) e coautor da pesquisa, diz que n\u00e3o h\u00e1 nada semelhante no mercado.. Segundo Machado, os m\u00e9todos mais utilizados atualmente para detec\u00e7\u00e3o de pesticidas se baseiam em t\u00e9cnicas como cromatografia (t\u00e9cnica anal\u00edtica de separa\u00e7\u00e3o de misturas), espectrofotometria (m\u00e9todo \u00f3ptico de an\u00e1lise usado em biologia e f\u00edsico-qu\u00edmica), eletroforese (t\u00e9cnica que utiliza um campo el\u00e9trico para separa\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas) ou ensaios laboratoriais.<\/p>\n
\u201cNo entanto, essas metodologias t\u00eam custo alto, demandam m\u00e3o de obra especializada e um tempo longo entre as an\u00e1lises e a obten\u00e7\u00e3o dos resultados. Os sensores s\u00e3o uma alternativa \u00e0s t\u00e9cnicas convencionais, pois, a partir de an\u00e1lises confi\u00e1veis, simples e robustas, fornecem informa\u00e7\u00e3o anal\u00edtica r\u00e1pida, in loco e com baixo custo.\u201d<\/p>\n
Na luva criada pelo grupo, cada dedo \u00e9 respons\u00e1vel pela detec\u00e7\u00e3o eletroqu\u00edmica de uma classe de pesticida. A identifica\u00e7\u00e3o \u00e9 feita na superf\u00edcie do alimento, mas em meio aquoso. \u201cPrecisamos da \u00e1gua, pois \u00e9 necess\u00e1rio um eletr\u00f3lito [subst\u00e2ncia capaz de formar \u00edons positivos e negativos em solu\u00e7\u00e3o aquosa]. Basta pingar uma gotinha no alimento e a solu\u00e7\u00e3o estabelece o contato entre este e o sensor. A detec\u00e7\u00e3o \u00e9 feita na interface entre o sensor e a solu\u00e7\u00e3o\u201d, detalha a qu\u00edmica Nathalia Gomes, pesquisadora do IQSC-USP e integrante da equipe.<\/p>\n
O processo de verifica\u00e7\u00e3o de presen\u00e7a de pesticidas \u00e9 simples. Coloca-se um dedo de cada vez na amostra: primeiro, o indicador; depois, o m\u00e9dio e, por \u00faltimo, o anelar. No caso de um suco de frutas, basta fazer a imers\u00e3o dos dedos no l\u00edquido, um de cada vez. A detec\u00e7\u00e3o \u00e9 feita em um minuto e, no caso do dedo anelar, em menos de um minuto.<\/p>\n
\u201cO sensor no dedo anelar usa uma t\u00e9cnica mais r\u00e1pida. Ele \u00e9 composto por um eletrodo de carbono funcionalizado, enquanto os dos outros dois dedos por eletrodos modificados com nanoesferas de carbono [dedo indicador] e carbono printex, um tipo espec\u00edfico de nanopart\u00edcula de carbono [dedo m\u00e9dio]. Ap\u00f3s a detec\u00e7\u00e3o, os dados s\u00e3o analisados por um software instalado no celular\u201d, explica Raymundo-Pereira.<\/p>\n
O pesquisador ressalta que a incorpora\u00e7\u00e3o de materiais de carbono deu essa seletividade aos sensores, uma das propriedades mais importantes e dif\u00edceis de alcan\u00e7ar em dispositivos semelhantes.<\/p>\n
\u201cUma escolha criteriosa de materiais \u00e0 base de carbono permitiu a detec\u00e7\u00e3o\u00a0 seletiva de quatro classes de pesticidas dentre os mais empregados na agricultura: carbamatos, fenilamidas [subclasse das fenilureias], compostos de bipirid\u00ednio e organofosforados. Assim, um dos diferenciais da inven\u00e7\u00e3o est\u00e1 na capacidade de detec\u00e7\u00e3o seletiva em presen\u00e7a de outros grupos de pesticidas, como triazinas, glicina substitu\u00edda, triazol, estrobilurina e dinitroanilina. Com os m\u00e9todos tradicionais isso n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel.\u201d<\/p>\n
Outro destaque do dispositivo est\u00e1 na possibilidade de detec\u00e7\u00e3o direta, sem exigir preparo de amostra, o que torna o processo r\u00e1pido. Al\u00e9m disso, o m\u00e9todo preserva o alimento, permitindo o consumo ap\u00f3s a an\u00e1lise.<\/p>\n
A luva n\u00e3o tem prazo de validade\u00a0e pode ser usada enquanto n\u00e3o houver danos nos sensores. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, professor do IFSC-USP e coautor da pesquisa, explica que os sensores podem ser danificados por solventes org\u00e2nicos (como \u00e1lcool e acetona) ou por algum contato mec\u00e2nico impr\u00f3prio na superf\u00edcie do sensor (um objeto que o arranhe, por exemplo).<\/p>\n
Raymundo-Pereira salienta que o produto \u00e9 inovador e que j\u00e1 est\u00e1 em andamento o processo de requisi\u00e7\u00e3o de patente junto ao Instituto Nacional da\u00a0Propriedade Industrial (Inpi). Ele afirma que n\u00e3o h\u00e1 um procedimento simples para a detec\u00e7\u00e3o de pesticidas, principal raz\u00e3o pela qual os testes para discrimina\u00e7\u00e3o de diferentes classes de pesticidas e outros contaminantes ainda n\u00e3o est\u00e3o dispon\u00edveis no mercado. Para ele, o uso de dispositivos como a luva, que permitem a an\u00e1lise qu\u00edmica de materiais perigosos in loco, seria relevante em aplica\u00e7\u00f5es alimentares, ambientais, forenses e de seguran\u00e7a, permitindo um r\u00e1pido processo de tomada de decis\u00e3o no campo.<\/p>\n
\u201cRepresentantes das ag\u00eancias internacionais que fazem o controle da entrada de alimentos nos diversos pa\u00edses do mundo j\u00e1 usam luvas para manipul\u00e1-los. Imagine se tivessem um sistema de sensoriamento de pesticidas embutido? Alimentos contendo pesticidas proibidos seriam descartados j\u00e1 na fronteira. O dispositivo pode ser usado durante a colheita tamb\u00e9m.\u201d<\/p>\n
Segundo o pesquisador, o custo do dispositivo \u00e9 basicamente o custo da luva, sem o sensor. \u201cOs sensores custam menos de US$ 0,1. O custo principal \u00e9 a luva. Usamos uma luva nitr\u00edlica porque \u00e9 menos porosa que a de l\u00e1tex. Com a pandemia, o pre\u00e7o dela disparou. E o custo individual subiu. Mas, ainda assim, o dispositivo que criamos \u00e9 um produto muito barato. Mais acess\u00edvel que os testes feitos atualmente.\u201d<\/p>\n