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O Progresso (Dourados, MS) online

Pesquisadores criam biossensor para detectar pesticida

Publicado em 26 agosto 2013

Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo (USP), em colaboração com colegas da Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT), criaram um sensor biológico (biossensor) que detecta em minutos, na água, no solo e em alimentos, a presença de um pesticida altamente tóxico que está sendo banido no Brasil, mas que ainda é usado em diversas lavouras no país: o metamidofós.

Desenvolvido no âmbito do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica (INEO) – um dos INCTs apoiados pela FAPESP e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) no Estado de São Paulo –, o sensor pode ser adaptado para detecção de outros tipos de pesticidas, afirmam os pesquisadores. O princípio básico do dispositivo também deu origem a um possível novo teste rápido para detecção de infecção pelo vírus da dengue.

“Escolhemos o metamidofós para ser detectado pelo sensor porque, apesar de já ter sido banido em diversos países, há indícios do uso desse pesticida, extremamente tóxico, sobretudo no Estado do Mato Grosso”, disse Nirton Cristi Silva Vieira, pós-doutorando no IFSC (com Bolsa da FAPESP) e um dos orientadores do projeto do biossensor de pesticida e do teste rápido de dengue, à Agência FAPESP.

Vieira conta que o metamidofós é utilizado principalmente em lavouras de soja para matar lagartas e percevejos que atacam a oleaginosa. O pesticida penetra facilmente o solo e os lençóis freáticos e, ao contaminar a água e os alimentos, atua no sistema nervoso central dos seres vivos, inibindo a ação da acetilcolinesterase – enzima que promove as ligações (sinapses) dos neurônios.

Nos humanos, além de ser prejudicial para as funções neurológicas, o metamidofós também pode causar danos nos sistemas imunológico, reprodutor e endócrino e levar à morte.

Em conjunto com Francisco Eduardo Gontijo Guimarães, professor do IFSC e orientador de sua pesquisa de doutorado, Vieira orientou Izabela Gutierrez de Arruda, durante o seu mestrado na UFMT, a desenvolver um teste rápido e portátil para detectar a presença de metamidofós utilizando a própria enzima acetilcolinesterase.

Para isso, os pesquisadores desenvolveram um sensor de pH, que mede prótons (íons H+), constituído por uma lâmina de vidro – composta por camadas de óxido de silício em escala nanométrica (da bilionésima parte do metro) –, na qual a acetilcolinesterase é imobilizada, mantendo alta atividade.

Ao colocar o sensor em uma solução – como extrato de soja ou de tomate – contendo pequenas concentrações de metamidofós –, a atividade da acetilcolinesterase é inibida e a enzima produz menos prótons do que produziria se não estivesse na presença do pesticida.

Essa diferença da quantidade de prótons produzidos pela enzima presente no sensor, quando exposta a diferentes concentrações do pesticida, é medida por meio de um pequeno aparelho, também desenvolvido pelos pesquisadores, no qual a película sensora é introduzida.

Semelhante a um medidor de glicose utilizado por diabéticos, o aparelho indica o nível de atividade da enzima e, consequentemente, o índice de contaminação por metamidofós da amostra analisada, com base em padrões de tensão medidos pelos pesquisadores com diferentes concentrações de acetilcolina – substância que atua como neurotransmissor e com a qual o pesticida se assemelha muito.

Outras aplicações

De acordo com Vieira, o sensor pode ser adaptado para detectar outras categorias de pesticidas das classes dos carbamatos e dos organofosforados – à qual pertence o metamidofós –, que também inibem a ação da acetilcolinesterase.

Para isso, no entanto, seria preciso medir a atividade da enzima em diferentes concentrações de cada pesticida especificamente, de modo que o sinal de um não mascare o do outro.

“O padrão de sinal elétrico em outras categorias de pesticidas pode variar, porque o mecanismo de inibição da ação da acetilcolinesterase para cada um deles é diferente. Por isso, seria preciso recalibrar o sensor para também poder detectá-los”, disse Vieira.

Segundo o pesquisador, o biossensor já despertou o interesse de fabricação e comercialização de uma empresa de biotecnologia de Minas Gerais. O custo estimado do aparelho – incluindo o sensor e o medidor – deverá ser entre R$ 100 e R$ 200 a unidade.

Do Progresso