Uma área de sensores portáteis com uma técnica de 3D tendo uma impressão consideravelmente evoluída nos últimos anos. No entanto, pesquisadores brasileiros acreditam que há desafios e obstáculos a serem superados para a aplicação prática da tecnologia no monitoramento da qualidade de alimentos. O tema é foco de um estudo realizado por eles, com o objetivo de apresentar um amplo panorama da tecnologia para uso na área de segurança de alimentos, campo ainda pouco explorado na literatura.
A aplicação de impressão D tem chamado a atenção de atenção 3 ao redor do mundo. a algumas técnicas da literatura já retrataram, mas foram focadas um tipo de aplicação específica sensor ou a detecção de ameaças à segurança dos alimentos.
Para se ter uma ideia dos mais de 3.300 artigos gerados desde o primeiro relato em 2010, de acordo com a de dados Web of Science, menos de 10% deles são dedicados a uma base para a qualidade e segurança de alimentos.
Assim, uma revisão ampla realizada pelos pesquisadores da Embrapa Instrumentação (São Carlos – SP), Universidade Federal da Bahia (Salvador Federal da Bahia – BA) representa uma contribuição importante sobre a aplicação da técnica na área de segurança.
Eles abordaram como tendências, desafios críticos, estratégias e perspectivas da aplicação prática de sensores impressos com a técnica de impressão 3D. Há grande potencial e oportunidade para uso dos sensores 3D em toda a cadeia de suprimentos de alimentos. Mas o alertam para a técnica adequada, que deve ser assegurado da escolha.
De acordo com eles, a escolha dependerá da aplicação específica e dos requisitos do objeto impresso em 3D, como por exemplo, da resolução de impressão, composição, mecânica, estabilidade térmica, resistência química, propriedades, além de customização de fabricação, analito alvo e método de detecção.
Além dos avanços mais recentes no uso de tecnologias de impressão 3D para o desenvolvimento de plataformas de impressão 3D, o estudo fornece informações abrangentes sobre a detecção de contaminantes de alimentos, incluindo metais pesados, resíduos de pesticidas, patógenos, micotoxinas, antibióticos, alésgenos e adulterantes de alimentos.
Vantagens e privilégios A impressão 3D, comumente conhecida como impressão tridimensional (3D), é uma tecnologia de fabricação aditiva promissória e mais versátil para fabricação de diversos objetos em três dimensões. Neste, camadas sucessivas de materiais, como polímeros e compósitos, são depositados em um substrato determinado, de formato controlado digitalmente (a partir de um modelo 3D digital), para formar estruturas tridimensionais de um substrato.
Os métodos padronizados de análise de análise de métodos geralmente envolvidos foram treinados que exigem instrumentação específica, pessoal de preparação, além de detalhado para monitoramento in situ, o que torna a análise detalhada e o método de preparação in situ.
Neste cenário, como tecnologias de impressão 3D, que podem ser classificadas de acordo com o processo de posição, aparecem como estratégias promissórias para desenvolvimento de sensores portáteis e de fácil instalação. Cada uma das várias técnicas de impressão 3D apresenta suas construções estruturais e a escolha dos métodos de impressão e os fatores complexos como os materiais precursores das construções estruturais.
“Portanto, desenvolver métodos rápidos, fáceis, fáceis, fáceis de analisar e fáceis para alimentos da qualidade e segurança dos alimentos in situ e diz o real é de suma importância Daniel Corrêa, da Souzapa Instrumentação (São Carlos – SP), um dos autores do artigo de revisão.
Para ele, os alimentos e a avaliação humana são vitais para a confiança e a qualidade da alimentação, como a qualidade do consumo, a segurança humana e a segurança dos alimentos.
Por isso, o pesquisador acredita que os sensores 3D oferecem vantagens importantes, como simplicidade, simplicidade e relativamente baixo na fabricação de tipos de sensores para detecção de contaminantes variados em alimentos.
“A versatilidade dos métodos de impressão 3D permite a preparação rápida de sensores, dispositivos microfluídicos, suportes biossensíveis sob demanda/flexíveis para revestimentos de vestuário, detecção eficiente, bem como componentes periféricos, como suporte e interfaces para um ambiente de detecção” afirma Corrêa.
Para Danilo M. dos Santos, autor do artigo, como as primeiras descobertas impressas demonstraram um desempenho notável na detecção de ameaças ambientais, com ênfase nos desenvolvimentos recentes destes sensores portáteis e amigáveis ao consumidor.
Realizado pós-doutorado sob a supervisão de Daniel Corrêa, no Laboratório Nacional de Nanotecnologia Aplicada ao Santos (LNNA), sediado na Embrapaação Instrumentação, e onde já são estudados com aparelhos impressos impressos, meio ambiente e outros setores.
Segundo Santos, como inovações da ciência dos materiais e nanotecnologia, combinados aos avanços nas tecnologias de impressão 3D contribuirão para o desenvolvimento contínuo de sensores e biossensores com sensibilidade personalizada, estabilidade, seletividade, características mecânicas, óticas e elétricas. “Cada técnica de impressão 3D exibe um conjunto nas configurações contínuas e otimizá-los sendo um desafio, além de ter uma influência crucial nas propriedades das estruturas finais”, diz Santos.
O pesquisador que origina, no caso da fabricação de biossensores, uma incorporação de elementos de biorreconhecimento, como enzimas, fatores nucleares, entre outros materiais-prima impressos continua sendo um desafio para a impressão completa das plataformas. “Isso ocorre a tinta deve atuar como alvo de fixação para fixação de biomoléculas na superfície do transdutor, bem como durante a função de funcionamento após o processamento e como medições para determinar os analitos – substância ou componente químico em uma amostra, que é Análise em um ensaio”, explica Santos.
Rumos da pesquisa Entre as tecnologias de impressão 3D, os pesquisadores estudam a fabricação de filamentos (FFF) e de estereolitografia (SLA) como as técnicas mais empregadas, no geral, para o desenvolvimento de sensores. Segundo Santos, os métodos de escrita para a tinta (DIW) do processo de impressão por jato de aerossol (AJP) ainda em fase inicial, são aplicados diretamente ou têm grande potencial de fabricação em diversas plataformas de sensoriamento híbridas.
“Além disso, é preciso ser um dispositivo que pode ser usado para preparar técnicas e ferramentas Point – testes de impressão no ponto de atendimento, em português – rápidos de impressão, pronto para aprender vários analitos coleção de alimentos”, afirma o pós-doutorando.
Para a professora Luiza A. Mercante, os exercícios de pesquisa da UFBA, os exercícios de conhecimento, devem ser dedicados à impressão total de plataformas por meio de incorporação de equipamentos bem como através do desenvolvimento de elementos de estratégias eficazes para a melhoria ainda mais a eficiência de detecção.
“Para uma impressão 3D bem-sucedida de dispositivos analíticos, precisamos considerar uma definição de objeto impresso; compreender os materiais e escolher a técnica de impressão 3D adequada; otimizar o processo de fabricação e examinar a qualidade da estrutura impressa”, diz a professora.
Além disso, ela lembra que procedimentos adicionais, como o material polimérico de limpeza são frequentemente imprescindíveis, em casos adicionais, são otimizados para melhorar o desempenho da plataforma de detecção.
O trabalho de revisão, publicado em maio deste ano pela revista TAC Trends in Analytical Chemistry, recebeu o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Rede de Nanotecnologia aplicada ao Agronegócio (Rede Agronano) e Embrapa.
Assinado por Danilo M. dos Santos, Rafael M. Cardoso, Fernanda L. Migliorini, pós-doutorandos do LNNA, pelos pesquisadores da Embrapa Instrumentação Daniel Corrêa e Luiz Henrique Capparelli Mattoso, o artigo “ Advances in 3Dprinted sensor for food analysis ” também teve a participação do estudante Murilo HM Facure, em doutorado pelo Programa de Pós-Graduação em Química da UFSCar, e da professora Luiza A. Mercante da UFBA. Com informações da Embrapa.