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Instituto de Química da Unesp de Araraquara cria sensor que detecta antibiótico em esgotos

Publicado em 22 março 2021

Por AGORA CIDADES

Solução pode ajudar estações de tratamento a identificarem resíduos de remédios que prejudicam o meio ambiente e fazem mal à saúde humana. Sensor criado por pesquisadores da Unesp de Araraquara (SP) auxilia na detecção de antibióticos em rios e esgotos

Pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Araraquara (SP), desenvolveram um biossensor de baixo custo capaz de detectar, em minutos, a presença do antibiótico Ciprofloxacina em esgotos e rios.

O objetivo da invenção é auxiliar as Estações de Tratamento de Água e Esgoto (ETARs) na elaboração de estratégias eficazes para a degradação desses compostos, que são considerados uma grande ameaça à saúde humana, à flora e à fauna aquáticas.

Os resultados obtidos no trabalho geraram um artigo que foi publicado na RSC Advances, revista científica internacional da Royal Society of Chemistry.

A pesquisa foi financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e contou com a participação dos professores Marcelo Nalin, Maria Valnice Boldrin Zanoni e Younès Messaddeq, todos do IQ, além da colaboração de Ricardo Adriano Dorledo de Faria, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

Estudo

A Ciprofloxacina é amplamente receitada para tratar doenças como bronquite, sinusite, gonorréia e pneumonia. No entanto, quem a utiliza não consegue metabolizá-la totalmente, eliminando até 72% do remédio pelas fezes ou urina.

Esses resíduos do antibiótico chegam até o esgoto público e podem contaminar rios e águas subterrâneas. Uma vez presente no meio ambiente, mesmo em concentrações baixas, geram riscos de intoxicação aos seres vivos e podem desencadear o aparecimento de bactérias multirresistentes.

Além disso, as estações de tratamento não conseguem detectar esses resíduos, nem removê-los. Essa limitação pode fazer com que a população de uma determinada cidade tenha acesso a uma água que não esteja totalmente livre de impurezas.

Testes

Os sensores possuem anticorpos que, ao entrarem em contato com a Ciprofloxacina, geram um sinal elétrico, indicando a presença do medicamento

Para produzir o sensor, os cientistas imobilizaram, na superfície de um eletrodo de carbono impresso, um anticorpo chamado imunoglobulina G. Ele, ao entrar em contato com a Ciprofloxacina, gerou um sinal elétrico, identificando a presença do medicamento.

O dispositivo, então, foi testado em um dos laboratórios da Université Laval, no Canadá, onde os pesquisadores prepararam uma solução que funciona como um “esgoto artificial”, na qual foi adicionada a Ciprofloxacina, além de outros remédios com estruturas químicas semelhantes para verificar se o sensor seria “confundido”.

“Como resultado, nós verificamos que o sensor foi altamente seletivo para o fármaco de interesse. Além disso, ele realizou a detecção em um tempo relativamente curto, de aproximadamente dois minutos”, explicou a doutoranda do IQ e principal autora do trabalho, Rafaela Silva Lamarca.

Ainda segundo a doutoranda, o aparelho apresentou uma precisão de 97% nas análises, sendo capaz não só de detectar, mas de quantificar a Ciprofloxacina, que foi colocada em uma concentração bem pequena, justamente para avaliar a sensibilidade do sensor.

Posteriormente, a tecnologia também foi utilizada para avaliar amostras reais de esgoto gerado por moradias estudantis da Université Laval. Nos testes, o dispositivo também detectou a presença do antibiótico alvo nas amostras vindas das residências.

Vantagens

De acordo com o professor do IQ e orientador de Rafaela, Paulo Clairmont Lima Gomes, atualmente, os procedimentos atuais para determinar os medicamentos em águas residuárias possuem várias desvantagens e limitações.

“Além de serem mais caros, demorados e utilizarem equipamentos que não são portáteis, esses métodos demandam profissionais treinados, etapas trabalhosas de preparo das amostras e maior quantidade de solventes”, explicou o especialista.

Nesse contexto, o biossensor proposto surge oferecendo uma detecção rápida, simples, seletiva e barata, custando cerca de R$ 12. Agora, os cientistas estão buscando o interesse do mercado para que a tecnologia seja incorporada nas ETARs.

Outra possibilidade é que, futuramente, esse sensor também possa ser utilizado pelas pessoas dentro de casa, como forma de assegurar aos consumidores a qualidade da água.

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