{"id":44348,"date":"2024-08-22T20:30:49","date_gmt":"2024-08-22T23:30:49","guid":{"rendered":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=44348"},"modified":"2024-10-03T08:09:31","modified_gmt":"2024-10-03T11:09:31","slug":"sensor-de-baixo-custo-que-monitora-qualidade-da-agua-deve-ajudar-a-atestar-produto-em-comunidades-vulneraveis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=44348","title":{"rendered":"Sensor de baixo custo que monitora qualidade da \u00e1gua deve ajudar a atestar produto em comunidades vulner\u00e1veis"},"content":{"rendered":"

Pa\u00edses em desenvolvimento, Nepal e Brasil fizeram de um de seus graves problemas sanit\u00e1rios que enfrentam, no caso, a falta de tratamento de \u00e1gua adequado em \u00e1reas mais pobres, como em comunidades vulner\u00e1veis, a motiva\u00e7\u00e3o para unir conhecimentos e a ci\u00eancia em busca de solu\u00e7\u00f5es. Com esfor\u00e7os de pesquisadores da Escola de Engenharia de S\u00e3o Carlos da Universidade de S\u00e3o Paulo (EESC-USP) e do Instituto de Pesquisa de Phutung, no Nepal, foi poss\u00edvel a cria\u00e7\u00e3o de um sistema de detec\u00e7\u00e3o de fluoresc\u00eancia que, sem lentes, pode fornecer identifica\u00e7\u00e3o altamente sens\u00edvel de microrganismos mortais presentes na \u00e1gua. O projeto, que tamb\u00e9m conta com a colabora\u00e7\u00e3o de pesquisadores da Universidade de York, no Reino Unido, foi publicado no \u00faltimo dia 8 de agosto no peri\u00f3dico cient\u00edfico\u00a0Optica<\/em><\/a>.<\/p>\n

\u201cNosso ponto de partida foi, justamente, a necessidade de se criar solu\u00e7\u00f5es vi\u00e1veis, ou seja, mais r\u00e1pidas, baratas e port\u00e1teis, para o monitoramento da qualidade da \u00e1gua onde as comunidades vulner\u00e1veis vivem. Um dos grandes problemas \u00e9 que os m\u00e9todos tradicionais, lentos e caros, raramente podem ser feitos nesses locais, o que resulta na ingest\u00e3o de \u00e1gua impr\u00f3pria e suas consequ\u00eancias, com doen\u00e7as e mortes, muitas delas de crian\u00e7as, todos os anos. O foco crucial da pesquisa, ent\u00e3o, foi criar tecnologias que permitissem esse monitoramento constante da \u00e1gua, elemento b\u00e1sico para consumo humano, mitigando riscos dessas doen\u00e7as\u201d, explica Emiliano R. Martins, professor do Departamento de Engenharia El\u00e9trica e de Computa\u00e7\u00e3o da EESC e um dos participantes do projeto.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

O trabalho contemplou o desenvolvimento de um novo fluor\u00f4metro de monitoramento de \u00e1gua e que, mesmo sem usar qualquer tipo de lente, o que o torna mais leve, menor e mais barato, \u00e9 capaz de detectar prote\u00ednas fluorescentes de bact\u00e9rias na \u00e1gua at\u00e9 n\u00edveis de menos de uma parte por bilh\u00e3o, o que atende aos crit\u00e9rios da Organiza\u00e7\u00e3o Mundial de Sa\u00fade (OMS) para avalia\u00e7\u00e3o de contamina\u00e7\u00e3o fecal em \u00e1gua pot\u00e1vel, com desempenho bastante satisfat\u00f3rio.<\/p>\n

Para substituir a lente, o instrumento desenvolvido pelos pesquisadores usa uma fonte de luz de LED que excita as mol\u00e9culas-alvo das bact\u00e9rias na amostra de \u00e1gua.<\/p>\n

\u201cAs mol\u00e9culas absorvem a energia da luz, perdem parte dela como calor e emitem o resto da energia por meio de luz de menor energia. A absor\u00e7\u00e3o e a emiss\u00e3o dependem da configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica das mol\u00e9culas-alvo. A quantidade de luz emitida \u00e9 medida usando um detector para quantific\u00e1-las, o que nos permite inferir a presen\u00e7a da bact\u00e9ria na amostra\u201d, descreve Martins.<\/p>\n

Lentes X desempenho<\/strong><\/p>\n

Durante o processo de desenvolvimento do instrumento, os pesquisadores observaram os fundamentos da gera\u00e7\u00e3o de sinais \u00f3pticos em aplica\u00e7\u00f5es, como o monitoramento da qualidade da \u00e1gua, e descobriram que, embora seja comum a utiliza\u00e7\u00e3o de lentes \u00f3pticas em dispositivos como c\u00e2meras, microsc\u00f3pios e telesc\u00f3pios, esses componentes \u00f3pticos geralmente reduzem o desempenho para situa\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas que n\u00e3o exigem imagens.<\/p>\n

\u201cNossa an\u00e1lise revelou que usar uma fonte de luz, detectores e tamanhos de amostra que s\u00e3o todos t\u00e3o grandes e t\u00e3o pr\u00f3ximos uns dos outros, quanto poss\u00edvel, produz um sinal mais forte, levando a um melhor desempenho para o monitoramento da qualidade da \u00e1gua\u201d, explica o l\u00edder da equipe de pesquisa, Ashim Dhakal, do Phutung Research Institute no Nepal.<\/p>\n

O sistema criado pelo grupo de pesquisa usa LEDs com luz UV para excitar prote\u00ednas de micr\u00f3bios nocivos e, ent\u00e3o, detectar a fluoresc\u00eancia resultante, tendo como alvo prote\u00ednas derivadas do amino\u00e1cido chamado triptofano.\u00a0<\/p>\n

\u201cEntre os amino\u00e1cidos essenciais que os humanos e a maioria dos animais que abrigam coliformes em seus intestinos n\u00e3o conseguem sintetizar, o triptofano \u00e9 o mais fluorescente e pode ser encontrado dentro e fora das c\u00e9lulas das bact\u00e9rias e, por essa raz\u00e3o, \u00e9 o alvo do nosso sistema de detec\u00e7\u00e3o na \u00e1gua\u201d, detalha Dhakal.<\/p>\n

Especializado em desenvolver tecnologias fot\u00f4nicas de baixo custo que sejam alternativas para as convencionais, o grupo da EESC auxiliou no aprimoramento do sistema com LEDs baratos e de grande \u00e1rea (> 1 mm\u00a02<\/sup>) no UV profundo (< 280 nm), \u201ce que se encaixaram perfeitamente com as necessidades do sensor\u201d, destaca Martins. O sinal de fluoresc\u00eancia alcan\u00e7ado \u00e9 quase o dobro da for\u00e7a de um sistema com lentes.<\/p>\n

Pr\u00f3ximos passos<\/strong><\/p>\n

Os pesquisadores est\u00e3o animados com os avan\u00e7os alcan\u00e7ados at\u00e9 o momento. \u201cNosso sistema j\u00e1 \u00e9 altamente \u00fatil porque a medi\u00e7\u00e3o sens\u00edvel e precisa da concentra\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas bacterianas que ele fornece est\u00e1 diretamente relacionada \u00e0 efici\u00eancia do tratamento de \u00e1gua, \u00e0 dose de desinfetantes necess\u00e1ria para a desinfec\u00e7\u00e3o e \u00e0 probabilidade de prolifera\u00e7\u00e3o bacteriana em um evento de recontamina\u00e7\u00e3o\u201d, disse Dhakal.<\/p>\n

Outra vantagem ressaltada pelos pesquisadores s\u00e3o as f\u00e1ceis interpreta\u00e7\u00f5es dos resultados de medi\u00e7\u00e3o, realizada \u200b\u200bpor meio de n\u00fameros simples e indicadores de sem\u00e1foro por pessoas comuns e dispon\u00edveis em segundos. \u201cEle \u00e9 f\u00e1cil de usar, o que permite que as partes interessadas tomem medidas necess\u00e1rias de acordo com os resultados aferidos pelo sistema\u201d, diz Martins.<\/p>\n

Vale lembrar que os m\u00e9todos atuais usados \u200b\u200bpara avaliar a contamina\u00e7\u00e3o microbiana na \u00e1gua exigem a cultura de amostras de \u00e1gua e, em seguida, a quantifica\u00e7\u00e3o de bact\u00e9rias nocivas, o que pode levar mais de 18 horas, tornando-o impratic\u00e1vel quando a confirma\u00e7\u00e3o imediata da seguran\u00e7a da \u00e1gua \u00e9 necess\u00e1ria. Nos pa\u00edses em desenvolvimento, recursos humanos qualificados, infraestrutura e reagentes necess\u00e1rios n\u00e3o est\u00e3o prontamente dispon\u00edveis, o que diminui a efic\u00e1cia desses m\u00e9todos utilizados.<\/p>\n

Apesar dos resultados animadores, o grupo ainda tem alguns desafios a serem superados. \u201cEm algumas situa\u00e7\u00f5es, nosso sensor ainda d\u00e1 uma esp\u00e9cie de falso positivo, ou seja, acusa a presen\u00e7a de microrganismos, mesmo com a \u00e1gua tendo sido tratada e estando apta para consumo. Eliminar esses falsos positivos \u00e9 o principal desafio que estamos abordando\u00a0neste momento, o que conseguiremos brevemente\u201d, calcula Martins.<\/p>\n

O professor da EESC conclui: \u201cestamos evoluindo bem num projeto de alto impacto social e que, vale dizer, utilizou muito pouco recurso financeiro. Acho que \u00e9 um \u00f3timo exemplo de que \u00e9 poss\u00edvel fazer pesquisa de ponta mesmo com poucos recursos. Seguimos avan\u00e7ando, esperan\u00e7osos de que esse trabalho facilite o monitoramento da \u00e1gua em locais de vulnerabilidade, de modo a contribuir para uma redu\u00e7\u00e3o de doen\u00e7as e mortes decorrentes do consumo de \u00e1gua inapropriada\u201d.<\/p>\n

Texto: Denis Dana (Ex-libris) para a Assessoria de Comunica\u00e7\u00e3o da EESC-USP<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Instrumento port\u00e1til e barato poder\u00e1 fazer monitoramento constante de \u00e1gua em locais que sofrem com falta de tratamento adequado.<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":44366,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[202,111,211,55,37,201,184],"tags":[],"class_list":["post-44348","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sites-vinculados","category-comunicados-alunos","category-eesc-comunidade","category-divulgacao-imprensa","category-noticias","category-destaque-box","category-ppg-sel","entry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/44348","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/9"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=44348"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/44348\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":44408,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/44348\/revisions\/44408"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/44366"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=44348"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=44348"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=44348"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}